NO337393B1 - Fremgangsmåte for komplettering - Google Patents

Description

Feltet for denne oppfinnelse er kompletteringer som involverer ekspansjon nede i hullet hvor kompletteringen kan utføres i en enkelttur.

US 6854522 B2 beskriver apparat og fremgangsmåte for å danne en ringformet isolator i et borehull etter installasjon av produksjonsrørledning. Ringformede tetningsinnretninger bæres i eller på produksjonsrørledningen når den kjøres inn i et borehull. I forbindelse med ekspansjon av røret, er tetningen utplassert for å danne en ringformet isolator. Et oppblåsbart element som bæres på rørlednin-gen kan blåses opp med et fluid som transporteres i rørledningen og presses inn i det oppblåsbare element under ekspansjon av rørledningen. Reaktive kjemikalier kan føres i rørledningen og injiseres i ringrommet for å reagere med hverandre og omgivende væsker for å øke i volum og herde til en ringformet tetning. En elasto-merhylse, ring eller bånd som bæres på rørledningen, kan ekspanderes i kontakt med en borehullsvegg og kan ha sin radiale dimensjon øket i forbindelse med rør-utvidelse for å danne en ringformet isolator.

Intelligente brønnkompletteringer involverer forskjellige elementer for fjern-styring av nedihulls-strømning og overvåking. Typisk overvåkes og styres olje-, gass- og/eller vannproduksjon. En kompletteringssammenstilling kan også inklu-dere andre komponenter, så som skjermer, pakninger, forlengingsrørhengere og perforeringsfritt rør. En mer nylig utvikling har vært å bruke ekspansjonsteknologi til å ekspandere skjermer, pakninger, hengere og annet nedihulls utstyr. Det ekspanderbare kompletteringsutstyr kan brukes i åpne hull, forede og perforerte hull eller hull med perforerte forlengingsrør eller forlengingsrør som er forsynt med spalter, for å nevne noen få eksempler. De ekspanderbare nedihulls komponenter ble typisk kjørt inn i hullet på borerør sammen med et anker og en trinnforflytnings-innretning for sekvensielt å drive et konisk utvidelsesverktøy gjennom verktøyene som skal ekspanderes. Selv om det ble brukt ekspansjonsteknologi, ble den komplettering som da skjedde utført i en separat tur. Den tidligere prosedyre var å kjøre inn med verktøyene som skulle ekspanderes og posisjonere dem nede i hullet. Når de var plassert på plass, ville verktøyene bli ekspandert, så som ved å drive et konisk utvidelsesverktøy gjennom dem. Kjørestrengen, typisk borerør, ville bli trukket ut av hullet (pulled out of the hole, POOH) og en annen tur på produk-sjonsrør ville følge med resten av kompletteringsproduktene. En produksjonsrør-henger ville da bli satt, og deretter ville pakningene bli satt før starten av

produksjonen.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot en én-turs løsning på en komplettering som involverer ekspansjon, slik at ekspansjonsinnretningen og verktøy-ene som skal ekspanderes, så vel som andre verktøy som er nødvendige for kompletteringen, kan leveres samtidig. Ekspansjonen vil skje og det gjenværende kompletteringsutstyr vil bli satt for å tillate påbegynnelse av produksjonen.

Andre har kombinert boring av en brønnboring på en kompositt kveilrørs-treng under transportering av ekspanderbart foringsrør. Etter at brønnen er boret, slippes borkronen og foringsrøret ekspanderes med en oppblåsbar innretning. Denne fremgangsmåten er illustrert i US 2003/0106688 A1. En annen fremgangsmåte, vist i US 2003/0221829 A1, leverer en nedre og øvre kompletteringssammenstilling som er sammenbundet og som kjøres inn i brønnen i en enkelttur. Deretter kjøres en skjerm-ekspanderingsinnretning gjennom rørstrengen på en arb-eidsstreng. Den kan ha et forflytningsverktøy ved sin nedre ende, for å operere en ventil før ekspansjonen starter. Enda andre leverer kompletteringssammenstilling og en oppblåsbar innretning for ekspansjon i to turer, som vist i US 2003/0196820 A1. Disse teknikkene kommer til kort ved levering av et kom-pletteringssystem sammen med ekspansjonssammenstillingen i en enkelttur for å tillate kompletterings- og ekspansjonsoperasjonene å skje med en enkelttur. De som har fagkunnskap innen teknikken vil lettere forstå omfanget av den foreliggende oppfinnelse fra kravene som fremkommer nedenfor, som videre forklart ved en omtale av den foretrukkede utførelse, inkludert tegningene.

Sammenfatning av oppfinnelsen:

En komplettering som involverer ekspanderbare verktøy og/eller rør involverer kjøring av sammenstillingen ned i hullet i en enkelttur. Ekspansjonen kan skje ved bruk av et konisk utvidelsesverktøy eller en oppblåsbar innretning eller ved bruk av andre ekspansjonsteknikker. Sammenstillingen kan leveres på produk-sjonsrør, slik at ved avslutning av ekspansjonen og settingen av eventuelle hengere og barrierer, kan produksjon eller injeksjon fortsette fra en forhåndsvalgt sone eller soner.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en fremgangsmåte for komplettering, kjennetegnet ved at den omfatter: å tilveiebringe en ytre rørsammenstilling med atskilte åpninger til et flertall av soner i en underjordisk lokalisering;

å tilveiebringe en indre rørsammenstilling med i det minste én strømnings-port og i det minste en tilhørende klaff for selektivt å isolere nevnte strømningsport på utsiden av nevnte indre rørsammenstilling fra en overflatelokalisering;

å tilveiebringe en ekspansjonsanordning tilstøtende den nedre ende av nevnte indre rørsammenstilling;

å kjøre i en enkelt tur nevnte rørsammenstilling med nevnte indre rør-sammenstilling og nevnte ekspansjonsanordning til en ønsket underjordisk lokalisering for nevnte ytre rørsammenstilling;

å ekspandere nevnte ytre rørsammenstilling med nevnte ekspansjonsanordning som flytter seg med nevnte indre rørsammenstilling i forhold til nevnte ytre rørsammenstilling;

å posisjonere nevnte i det minste ene strømningsport til nevnte indre rør-sammenstilling i fluidkommunikasjon, gjennom et ringformet rom dannet mellom nevnte ekspanderte ytre rørsammenstilling og nevnte indre rørsammenstilling, med i det minste én av nevnte åpninger til nevnte ytre rørsammenstilling;

å aktuere nevnte klaff i nevnte ringformede rom etter ekspansjon av nevnte ytre rørsammenstilling;

å produsere eller å injisere en tilstøtende formasjon i nevnte enkle tur gjennom nevnte strømningsport i nevnte indre rørsammenstilling og i nevnte åpning.

Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 2 til og med 15.

Kort beskrivelse av tegningene:

Figur 1 viser én-turs kompletteringssammenstillingen i en innkjørings-posisjon; Figur 2 er risset på figur 1 etter ekspansjon og med resten av kompletteringssammenstillingen klar for den neste nedihulls operasjon.

Med henvisning til figur 1 vises en foretrukket utførelse av én-turs komplet-teringssystemet. I dette spesifikke eksempel er det tre produserende soner 10, 12 og 14 som har en avstand fra hverandre. Foringsrøret 16 er perforert for å danne perforeringer 18, 20 og 22 ved sonene henholdsvis 10, 12 og 14. Den ytre komplettering 24 omfatter skjermer 26, 28 og 30 og perforeringsfritt rør 32, 34, 36 og 38. Ekspanderbare pakninger 40 og 42 befinner seg på hver sin side av skjermen 26, for å isolere sonen 10 etter ekspansjon. Av en tilsvarende årsak, når det gjel-der sonene 12 og 14, befinner pakninger 44 henholdsvis 46 seg på hver sin side av skjermen 28 og pakninger 48 henholdsvis 50 på hver sin side av skjermen 30.

Ekspansjonssammenstillingen 52 er vist skjematisk ved toppen av det per-foreringsfrie rør 32. I den foretrukkede utførelse omfatter den et løsbart anker til-støtende en trinnforflytter (stroker), som er forbundet til et konisk utvidelsesverk-tøy. Gjennom en serie av gjentagende trinn settes ankeret, og trinnforflytteren for-flytter det koniske utvidelsesverktøy trinnvis når det føres frem fra toppen til bun-nen gjennom den ytre komplettering 24. Det koniske utvidelsesverktøy kan ha fast eller variabel diameter. Ekspansjonssammenstillingen kan være i et mangfold av utførelser, og kan utføre den ønskede ekspansjon ved hjelp av mekanisk kraft på et konisk utvidelsesverktøy, oppblåsbar teknologi eller andre ekvivalente teknikker. Ekspansjonen kan skje i begge retninger, selv om fra topp til bunn forenkler opera-sjonen av den foretrukkede utførelse. En ekspansjon fra bunn til topp kan gjøres med et sammenfold bart konisk utvidelsesverktøy, for å muliggjøre fremføring av den indre komplettering 54 til sin posisjon i forhold til den ytre komplettering 24 etter ekspansjon. Med ekspansjon fra topp til bunn, blir den indre komplettering 54 simpelthen ført frem inn i den ytre komplettering 24 når ekspansjonssammenstillingen 52 aktureres for fremføring inn i og ekspandering av den ytre komplettering 24. Denne posisjonen er vist på figur 2.

Figur 2 viser at den ytre komplettering 24 har blitt ekspandert. Sonene 10, 12 og 14 har adgang til det indre av den ytre komplettering 24 kun gjennom skjer-mene 26, 28 og 30, som hver har et par utvendige pakninger som befinner seg på hver sin side av den, og som er i en tett posisjon mot foringsrøret 16.

Den indre komplettering 54 omfatter pakninger 56, 58 og 60 som har en skikkelig innbyrdes avstand, slik at når posisjonen på figur 2 er oppnådd, er skjer-mene 26, 28 og 30 isolert fra hverandre. Valgfritt, for intelligente kompletteringer, kan en sensormodul 62 være plassert ved sin av en eller flere av pakningene 56, 58 og 60. Den kan inneholde et mangfold av instrumenter, sensorer og/eller ventiler 64. Kontroll-ledninger, fiberoptisk kabel eller andre kraftforsyningsledninger kan gå gjennom den indre komplettering 54 for å nå de forskjellige sensormoduler 62 eller ventiler 64. Ventilene 64 kan kjøres inn åpne for å muliggjøre sirkulasjon, og senere selektivt stenges. Dersom eventuelle skjøter i kabler eller fiberoptiske ledninger er påkrevet, kan en skjøt-beskytter 66 brukes, etter behov. Ventilene 64 kan opereres hydraulisk, med lokalt monterte drivinnretninger, eller med forflyt-ningsverktøy som senere leveres gjennom produksjonsrøret 68. Bruk av intelligente brønnkompletteringskomponenter er valgfritt.

De som har fagkunnskap innen teknikken vil nå forstå at et fullstendig kom-pletteringssystem hvor en del av prosedyren er å ekspandere kan leveres i enkelttur, og plasseres i operasjonell posisjon for produksjon, injeksjon eller lignende. Selv om de foretrukkede utførelser har vist tre soner og tre skjermer, er andre konfigurasjoner som involverer skjermer og ekspanderbare pakninger i den ytre komplettering 24 tenkelige. Den indre komplettering 54 kan konfigureres i mange andre variasjoner enn det som er vist for den foretrukkede utførelse. Den kan ink-ludere hengere så vel som pakninger og ventiler. Sammenstillingen kan kjøres inn i åpne, forede eller andre typer av brønnboringer, så som de som har forlengings-rør som er forsynt med spalter eller er perforert. Fellesnevneren for de forskjellige tilgjengelige konfigurasjoner er at kompletteringssammenstillingen leveres i en enkelttur og plasseres i operasjonell posisjon, og at en del av et slikt oppsett er å bruke ekspansjonsteknologi. Som en hjelp ved dette har man den egenskap at en del av kompletteringssammenstillingen kan føres frem i forhold til en annen, og at dette fortrinnsvis tillates å skje når ekspansjonen skjer. Som tidligere angitt kan ekspansjonen skje i begge retninger eller gjennom bruk av oppblåsbare innretnin-ger eller andre teknikker. Hvis et konisk utvidelsesverktøy brukes, kan det ha fast eller variabel diameter. Foranstaltninger kan gjøres for å slippe ekspansjonssammenstillingen etter at ekspansjonen er fullført. Et mangfold av instrumenter og styr-ingsinnretninger kan integreres i kompletteringssammenstillingen, for å tillate intel-ligent brønnstyring sammenkoplet med kostnadsbesparelser og tidsbesparelser ved en enkelttur i brønnen for å levere og sette på plass en kompletteringssammenstilling som inkorporerer en ekspansjonsteknikk.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for komplettering, karakterisert vedat den omfatter: å tilveiebringe en ytre rørsammenstilling (24) med atskilte åpninger til et flertall av soner (10, 12, 14) i en underjordisk lokalisering; å tilveiebringe en indre rørsammenstilling (54) med i det minste én strøm-ningsport og i det minste en tilhørende klaff for selektivt å isolere nevnte strøm-ningsport på utsiden av nevnte indre rørsammenstilling (54) fra en overflatelokalisering; å tilveiebringe en ekspansjonsanordning (52) tilstøtende den nedre ende av nevnte indre rørsammenstilling (54); å kjøre i en enkelt tur nevnte rørsammenstilling med nevnte indre rørsam-menstilling (54) og nevnte ekspansjonsanordning (52) til en ønsket underjordisk lokalisering for nevnte ytre rørsammenstilling (24); å ekspandere nevnte ytre rørsammenstilling (24) med nevnte ekspansjonsanordning (52) som flytter seg med nevnte indre rørsammenstilling (54) i forhold til nevnte ytre rørsammenstilling (24); å posisjonere nevnte i det minste ene strømningsport til nevnte indre rør-sammenstilling (54) i fluidkommunikasjon, gjennom et ringformet rom dannet mellom nevnte ekspanderte ytre rørsammenstilling (24) og nevnte indre rørsam-menstilling (54), med i det minste én av nevnte åpninger til nevnte ytre rørsam-menstilling (24); å aktuere nevnte klaff i nevnte ringformede rom etter ekspansjon av nevnte ytre rørsammenstilling (24); å produsere eller å injisere en tilstøtende formasjon i nevnte enkle tur gjennom nevnte strømningsport i nevnte indre rørsammenstilling (54) og i nevnte åpning.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den omfatter: å ekspandere nevnte ytre rørsammenstilling (24) fra topp til bunn.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert vedat den omfatter: å fremføre nevnte indre rørsammenstilling (54) inn i nevnte ytre rørsam-menstilling (24) under nevnte ekspandering.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert vedat den omfatter: å frigjøre nevnte ekspansjonsanordning (52) fra nevnte indre rørsammen-stilling (54) etter nevnte ekspandering.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert vedat den omfatter: å gjenvinne nevnte ekspansjonsanordning (52) til overflaten.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den omfatter: å ekspandere nevnte ytre rørsammenstilling (24) fra bunn til topp.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert vedat den omfatter: å anvende et sammenfoldbart konisk utvidelsesverktøy som nevnte ekspansjonsanordning (52).

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den omfatter: å isolere i det minste en underjordisk sone (10, 12, 14) med i det minste en utvendig barriere på nevnte ytre rørsammenstilling (24); å produsere eller injisere nevnte i det minste ene sone (10, 12, 14) gjennom nevnte indre rørsammenstilling (54).

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert vedat den omfatter: å tilveiebringe i det minste én skjerm (26, 28, 30) i nevnte ytre rørsammen-stilling (24); plassering av pakninger (40, 42) på hver side av nevnte skjerm (26, 28, 30) på nevnte indre rørsammenstilling (54).

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert vedat den omfatter: å tilveiebringe i det minste én skjerm (26, 28, 30) i nevnte ytre sammen-stilling; plassering av utvendige pakninger på hver side av nevnte skjerm (26, 28, 30) på nevnte ytre rørsammenstilling (24).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert vedat den omfatter: å tilveiebringe i det minste én av et instrument, en sensor (62) og en ventil (64) i kommunikasjon med nevnte isolerte sone.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert vedat den omfatter: å tilveiebringe i det minste én av en kontroll-ledning og en fiberoptisk ledning for å nå inn i den isolerte sone.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den omfatter: å kjøre nevnte indre og ytre rørsammenstillinger (54, 24) og nevnte ekspansjonsanordning (52) sammen inn i et åpent hull.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den omfatter: å kjøre nevnte indre og ytre rørsammenstillinger (54, 24) og nevnte ekspansjonsanordning (52) sammen inn i et hull som er forsynt med foringsrør eller forlengingsrør.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat den omfatter: å anvende én av et konisk utvidelsesverktøy med fast diameter og et konisk utvidelsesverktøy med variabel diameter som nevnte ekspansjonsanordning (52).