NO337438B1

NO337438B1 - Fremgangsmåte og apparat for å danne en fôret brønn

Info

Publication number: NO337438B1
Application number: NO20054339A
Authority: NO
Inventors: Thurman Beamer Carter; David Michael Haugen; David J Brunnert
Original assignee: Weatherford Tech Holdings Llc
Priority date: 2003-03-05
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2016-04-11
Also published as: WO2004079150A3; GB2415724B; US7984763B2; CA2517883C; NO20054339D0; GB2433276B; CA2683763C; GB0518159D0; WO2004079150A2; GB2433276A; US7413020B2; GB0624782D0; US20080302534A1; US20040244992A1; CA2517883A1; CA2683763A1; GB2415724A; NO20054339L

Description

Bakgrunn for oppfinnelsen

Oppfinnelsesom rådet

Utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt boring og komplettering av olje- og gassbrønner. Mer spesifikt vedrører utførelses-former av den foreliggende oppfinnelse metoder og apparatur for å danne et borehull ved hjelp av boring med foringsrør (DWC - "drilling with casing"). Utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt, men mer spesielt konstruksjonen av laterale borehull.

Beskrivelse av beslektet teknikk

I boring av olje- og gassbrønner dannes et borehull i en formasjon ved bruk av en borekrone som presses nedover ved den nedre ende av en borestreng. Etter boring til en forut bestemt dybde fjernes borestrengen og borekronen og borehullet fores typisk med en streng av rør benevnt foringsrør. Foringsrøret danner en vesentlig strukturell komponent av borehullet og tjener flere viktige funksjoner, som for eksempel å hindre at formasjonsveggen styrter inn i borehullet, isolering av forskjellige soner i formasjonen, strømning av fluider inn i borehullet hindres, og det tilveiebringes en anordning for å opprettholde kontroll av fluid og trykk under boring. Foringsrør er tilgjengelig i et område av dimensjoner og materialkvaliteter idet valget typisk bestemmes av den spesielle anvendelse.

Foringsrøret strekker seg typisk ned gjennom borehullet fra overflaten til en bestemt dybde. Forskjellige brønnverktøy føres ofte ned gjennom foringsrøret for å utføre forskjellige brønnoperasjoner nede i borehullet. Følgelig dikterer driftsdiameteren av foringsrøret de typer av brønnverktøy som kan føres ned gjennom foringsrøret. Driftsdiameteren refererer generelt til den indre diameter som forings-rørprodusenten garanterer ut fra spesifikasjoner. Sagt med andre ord kan driftsdiameteren anvendes (for eksempel av en brønnplanlegger) for å bestemme hvilke verktøystørrelser som senere kan føres gjennom foringsrøret.

Av forskjellige produksjonsorienterte grunner kan det være ønskelig å danne et lateralt (for eksempel avvikende fra vertikalen) borehull som strekker seg fra et hoved- (eller "forelder") borehull. For eksempel, på grunn av at et lateralt borehull typisk penetrerer en større lengde av reservoaret, kan det fremby signifikant produksjonsforbedring i forhold til et rent vertikalt hovedborehull. Laterale borehull som strekker seg fra et foret hovedborehull kan dannes ved å fjerne en del av hovedborehullets foringsrør for å eksponere en del av formasjonen. Det laterale borehull kan da dannes ved å bore ut fra hovedborehullet gjennom den eksponerte del av formasjonen. Forskjellige velkjente metoder er tilgjengelig for å oppnå det ønskede avvik fra hovedborehullet når det laterale borehull bores.

Av de tidligere beskrevne grunner (for eksempel understøttelse, isolasjon, etc.) er det også ønskelig å fore et lateralt borehull med foringsrør. For å nå det laterale borehull må imidlertid foringsrør anvendt for å fore det laterale borehull, passere gjennom hovedborehullets foringsrør. For å føre foringsrøret inn i det laterale borehull må derfor den ytre diameter av foringsrøret anvendt for å fore det laterale borehull være mindre enn den indre diameter av hovedborehullets forings-rør. Følgelig er foringsrør anvendt for å fore konvensjonelle laterale borehull vært begrenset til foringsrør med indre diametre som er signifikant mindre enn hovedborehullets foringsrør. Som et resultat av denne mindre, indre diameter er de typer av brønnverktøy som kan innføres i det laterale borehull typisk begrenset slik at de typer av operasjoner som kan utføres deri begrenses. Det er følgelig et behov for en forbedret metode for å danne et lateralt borehull foret med foringsrør med en forstørret indre diameter i forhold til foringsrørforing av konvensjonelle laterale borehull.

For å bore til en forut bestemt dybde i borehullet i konvensjonelle brønn-kompletteringsoperasjoner roteres borestrengen ofte av et toppdrivverk eller rotasjonsbord på en overflateplattform eller rigg, eller ved hjelp av en brønnmotor montert mot den nedre ende av borestrengen. Etter boring til en forut bestemt dybde fjernes borestrengen og borekronen og en seksjon av foringsrør senkes inn i borehullet. Det dannes således et ringromsareal mellom foringsrørstrengen og formasjonen. Foringsrørstrengen henges midlertidig ned fra brønnoverflaten. En sementeringsoperasjon gjennomføres så for å fylle det ringformede areal med sement. Ved bruk av apparatur kjent innen dette felt sementeres foringsrør-strengen inn i borehullet ved å sirkulere sement inn i det ringformede areal definert mellom den ytre vegg av foringsrøret og borehullet. Kombinasjonen av sement og foringsrør forsterker borehullet og letter isolasjonen av visse areal i formasjonen bak foringsrøret for produksjonen av hydrokarboner.

Det er vanlig å anvende mer enn én streng av foringsrør i et borehull. I denne forbindelse bores brønnen først til en bestemt dybde med en borekrone på en borestreng. Borestrengen fjernes. En første streng av foringsrør eller lederør føres så inn i borehullet og festes i den utborede del av borehullet og sement sirkuleres inn i ringrommet bak foringsrørstrengen. Deretter bores brønnen til en andre bestemt dybde og en andre streng av foringsrør, eller forlengningsrør, føres inn i den utborede del av borehullet. Den andre streng festes i en dybde slik at den øvre del av den andre streng av boringsrør overlapper den nedre del av den første streng av foringsrør. Den andre forlengningsrørstreng festes så eller "henges" ned fra det eksisterende foringsrør ved anvendelse av holdekiler som anvender holdeelementer og konuser for med kilevirkning å feste den nye streng av forlengningsrør i borehullet. Den andre foringsrørstreng blir så sementert. Denne prosess gjentas typisk med ytterligere foringsrørstrenger inntil brønnen er blitt boret til en total dybde. På denne måte dannes brønner typisk med to eller flere strenger av foringsrør med en stadig minskende diameter.

Som et alternativ til den konvensjonelle metode er boring med foringsrør (DWC, "drilling with casing") en metode som enkelte ganger anbringes for å plassere foringsrørstrenger inne i borehullet. Metodene innebærer å feste en kutterstruktur i form av en borekrone til den samme streng av foringsrør som skal fore borehullet. Snarere enn å innføre en borekrone på en borestreng med mindre diameter innføres borekronen eller boreskoen ved enden av den større diameter av foringsrør som vil forbli i borehullet og bli sementert deri. Boring med foringsrør er en ønskelig metode til brønnkomplettering på grunn av at bare én innføring av arbeidsstrengen i borehullet er nødvendig for å danne og fore borehullet for hver foringsrørstreng.

Spesifikt, boring med foringsrør gjennomføres typisk ved å senke og rotere en første foringsrørstreng med en kutterstruktur festet dertil inn i en formasjon for å danne en del av borehullet i en første dybde. Under nedføringen av foringsrør-strengen er det ofte nødvendig å sirkulere borefluid under boring inn i formasjonen for å danne en bane inne i formasjonen hvorigjennom foringsrørstrengen kan bevege seg. Den første foringsrørstreng sementeres i formasjonen. Deretter senkes og roteres en andre foringsrørstreng med en borekrone festet derpå inn i formasjonen mens fluid sirkuleres for å danne en del av borehullet med en andre dybde. Den andre foringsrørstreng henges ned fra den første foringsrørstreng og sementeres inn i formasjonen. Denne prosess kan gjentas med ytterligere forings-rørstrenger inntil borehullet er utvidet til den ønskede dybde.

På grunn av at den andre foringsrørstreng må bevege seg gjennom den første streng av foringsrør for å nå formasjonen under den første foringsrørstreng må den andre foringsrørstreng ha en mindre indre diameter enn den andre forings-rørstreng. Ettersom mer og mer foringsrørstrenger ble festet i borehullet ble derfor historisk foringsrørstrengene progressivt mindre i diameter for å passe inne i den foregående foringsrørstreng. Borekronen for boring til neste forut bestemte dybde må derfor progressivt bli mindre ettersom diameteren av hver foringsrørstreng minsker for å passe inn i den foregående foringsrørstreng. Derfor er det vanlig nødvendig med flere borekroner av forskjellige størrelser for boring i brønnkompletteringsoperasjoner. Progressiv minsking av diameteren av forings-rørstrengene med økende dybde inne i borehullet begrenser størrelsen av bore-hullverktøy som er i stand til å bli ført inn i borehullet. Videre begrenser inn-snevring av den indre diameter av foringsrørstrengene volumet av hydrokarbon-produksjon som kan strømme til overflaten fra formasjonen.

Mer nylig er det blitt mulig med metoder og apparatur for å ekspandere diameteren av foringsrørstrenger inne i et borehull. Ved bruk av ekspanderbare foringsrørstrenger for å fore et borehull bores brønnen til en første bestemt dybde med en borekrone på en borestreng og deretter fjernes borestrengen. En første streng av foringsrør festes i den utborede del av borehullet og sement sirkuleres inn i ringrommet bak foringsrørstrengen. Deretter bores brønnen til en andre bestemt dybde og en andre streng av foringsrør innføres i den utborede del av borehullet i en dybde slik at den øvre del den andre foringsrørstreng overlapper den nedre del av den første streng av foringsrør. Sement kan anbringes bak den andre foringsrørstreng og deretter ekspanderes den andre foringsrørstreng til kontakt med den eksisterende første streng av foringsrør med et ekspander-verktøy. Denne prosess gjentas typisk med ytterligere foringsrørstrenger inntil brønnen er blitt boret til total dybde.

En fordel som vinnes ved bruk av ekspanderverktøy for å ekspandere ekspanderbare foringsrørstrenger er det minskede ringrom mellom de overlapp-ende foringsrørstrenger. På grunn av at den etterfølgende foringsrørstreng ekspanderes til kontakt med den foregående streng av foringsrør er minskingen i diameteren av borehullet essensielt tykkelsen av den påfølgende foringsrørstreng. Imidlertid, selv ved bruk av ekspansjonsteknologi, må foringsrørstrenger fremdeles bli progressivt mindre i diameter for å passe inne i den foregående foringsrør-streng.

Monoboringsbrønner undersøkes nå for ytterligere å begrense minskingen i den indre diameter av borehullet med økende dybde. Monoboringsbrønner ville teoretisk resultere hvis borehullet fikk omtrentlig den samme diameter langs sin lengde eller dybde ved ekspansjon av foringsrørstrengene, som bevirket at banen for fluid mellom overflaten og borehullet ville forbli den samme langs lengden av borehullet og uansett dybden av brønnen. I en monoboringsbrønn kunne verktøy lettere innføres i borehullet på grunn av at størrelsen av de verktøy som kan føres gjennom borehullet ikke ville være begrenset til den innsnevrede indre diameter av foringsrørstrenger med minskende indre diameter.

Teoretisk, ved dannelsen av en monoboringsbrønn kunne en første forings-rørstreng innføres i borehullet og sementeres deri. Deretter kunne en andre foringsrørstreng med en mindre diameter enn den første foringsrørstreng innføres i borehullet og ekspanderes til omtrentlig den samme indre diameter som den første foringsrørstreng. Foringsrørstrengene kunne forbindes sammen ved hjelp av en konvensjonell henger, eller ved å ekspandere den indre diameter av den første foringsrørstreng med større diameter som er lokalisert over den andre foringsrørstreng, hvor første og andre foringsrørstrenger overlapper. Ytterligere foringsrørstrenger ville bli innført i borehullet og ekspandert, som beskrevet i forbindelse med første og andre foringsrørstrenger, inntil borehullet er forlenget til den ønskede dybde.

Med monoboringsbrønns undersøkelse foreligger visse problemer. Ett problem vedrører ekspansjonen av den mindre foringsrørstreng inn i den større foringsrørstreng til å danne en forbindelse derimellom. Nåværende metoder for å ekspandere foringsrørstrenger i et borehull for å skape en forbindelse mellom foringsrørstrenger krever utøvelse av en radiell kraft mot det indre av den mindre foringsrørstreng og ekspandere dens diameter utover inntil den større foringsrør-streng selv trykkes forbi sine elastisitetsgrenser. Resultatet er en forbindelse med en ytre diameter større enn den opprinnelige ytre diameter av den større foringsrør-streng. Selv om økningen i den ytre diameter er liten i sammenligning med den totale diameter er det tilfeller hvor ekspandering av diameteren av den større foringsrørstreng er vanskelig eller umulig. For eksempel kan ved kompletteringen av et monoboringshull den øvre foringsrørstreng sementeres på plass før den neste foringsrørstreng senkes ned i brønnen og dens diameter ekspanderes. På grunn av at ringrommet mellom utsiden av den større foringsrørstreng og borehullet der omkring er fylt med herdet sement kan diameteren av den større forings-rørstreng ikke ekspandere forbi sin opprinnelige form. Ekspansjon av den nødvendige størrelse kunne også bryte i stykker foringsrør.

Når en foringsrørstreng henges ned fra en ytterligere foringsrørstreng, uansett om dette skjer under en boreoperasjon eller en operasjon med boring med foringsrør, kan foringsrørstrengen som henges ned festes mekanisk eller hydraulisk. Et typisk apparat for å feste en foringsrørstreng i et brønnforingsrør inkluderer en forlengningsrørhenger og et innføringsverktøy. Innføringsverktøyet er forsynt med en ventilseteobstruksjon som vil tillate at fluidtrykk utvikles for å aktivere holdekilene for å feste forlengningsrørhengeren i brønnforingsrøret. Når første forlengningsrørhengeren er festet roteres innføringsverktøyet i retning mot urviserne for å skru innføringsverktøyet ut av forlengningsrørhengeren og inn-føringsverktøyet hentes så opp.

Én fordelaktig anvendelse for ekspandere rør er å henge ned ett rør inne i et annet. For eksempel kan den øvre del av en foringsrørstreng ekspanderes til kontakt med den indre vegg av et foringsrør i et borehull. På denne måte kan de omfangsrike og plasskrevende holdekilesammenstillinger og assosierte innførings-verktøy elimineres. Ett problem med å bruke ekspanderbar rørteknologi anvendt med foringsrørstrenger vedrører sementering av foringsrørstrengene inne i borehullet. Sementering utføres ved å sirkulere uherdet sement ned gjennom borehullet og opp gjennom et ringrom mellom utsiden av foringsrørstrengen som festes og borehullet der omkring. For at sement skal sirkuleres er det nødvendig med en fluidbane mellom ringrommet og borehullet. Nedhenging av en foringsrørstreng i et borehull ved omkretsmessig å ekspandere dens vegger inn i brønnens forings-rør danner obstruksjoner for skjøten og hindrer sirkulasjon av fluider. For å unngå dette sirkulasjonsproblem må foringsrørstrenger vanlig henges midlertidig ned i et borehull før sementering.

Det foreligger derfor et behov for en fremgangsmåte og apparat for å danne en hovedsakelig monoboringsbrønn under boring med foringsrør. Det foreligger et ytterligere behov for et apparat og fremgangsmåte for anvendelse under boring med foringsrør for å danne et foret borehull med en indre diameter som ikke minsker med økende dybde i borehullet. Det foreligger et ennå ytterligere behov for et apparat og en fremgangsmåte for anvendelse i boring med foringsrør og som innebærer innføring av en foringsrørstreng med mindre indre diameter i en formasjon og deretter ekspandere en foringsrørstreng med større indre diameter for å danne et borehull med hovedsakelig den samme indre diameter langs sin lengde.

Det foreligger videre et behov for apparatur og fremgangsmåter som tillater at foringsrør kan henges ned i en brønn og også etterlate en fluidbane omkring foringsrøret, i det minste midlertidig. Det foreligger i tillegg et behov for foringsrør med en anordning for å sirkulere fluider der omkring selv etter at foringsrøret er hengt ned i borehullet eller på forhånd installert foringsrør.

US 2005/0056433 beskriver et apparat og fremgangsmåte for å danne et monodiameter borehullsføringsrør. US 2004/0168808 beskriver monoborings-borehull og fremgangsmåte for komplettering av det samme. WO 00/46484 beskriver en fremgangsmåte for å danne sekundære sidespor i et brønnsystem. WO 99/35368 beskriver en fremgangsmåte for boring og komplettering av en hydrokarbonproduksjonsbrønn. GB 2350137 beskriver henging av forlengingsrør ved rørekspandering og sementering. EP 0881354 beskriver en fremgangsmåte og apparat for sementering av en brønn.

Oppsummering av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å danne en foret brønn, kjennetegnet ved at den omfatter følgende trinn: senking av et første rør med et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende, inn i en formasjon for å danne et første borehull med en første lengde, idet i det minste en del av det første rør danner en del av en underskåret borbar sementeringssko, hvor det første rør innenfor sementeringsskoen har, før senkingen, en første del med en forstørret indre diameter i forhold til en andre del av det første rør;

lokalisering av i det minste en del av et andre rør inne i det første rør, idet i det minste en del av det andre rør omfatter foringsrør;

innføring av et bindingsmateriale som kan endres fysisk, inn i et ringrom mellom det første rør og formasjonen der omkring; og

ekspandering av i det minste delen av det andre rør mot den første del av det første rør, slik at i det minste delen av det andre rør har en indre diameter minst så stor som den minste indre diameterdel av det første rør.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører også et apparat for dannelse av en foret brønn, kjennetegnet ved at det omfatter: en foringsrørstreng, hvor en første del av foringsrørstrengen har en større indre diameter enn en andre del av foringsrørstrengen;

en borbar del festet eller koplet til en indre overflate av den første del av foringsrørstrengen;

et jordfjerningselement festet eller koplet til en ytre overflate av den borbare del, hvor den første del av foringsrørstrengen er anordnet mellom den borbare del og den andre del av foringsrørstrengen;

et rørformet element anordnet inne i foringsrørstrengen og innrettet på linje med den første del, hvor et ringformet areal mellom foringsrørstrengen og det rør-formede element er fylt med et kompakt materiale; og

en ventil anordnet i foringsrørstrengen og lokalisert over det rørformede element.

Ytterligere utførelsesformer av fremgangsmåten og apparatet i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.

Utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt fremgangsmåter og apparater for å danne en hovedsakelig monoboringsbrønn som ikke minsker i diameter med økende dybde eller lengde i formasjonen. Utførelses-former av den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer videre generelt forede, laterale borehull med full boring, og fremgangsmåter for å fremstille disse.

I én utførelsesform tilveiebringes en fremgangsmåte for å danne et foret, lateralt borehull med full boring. Fremgangsmåten inkluderer generelt å danne et lateralt borehull som strekker seg fra et hovedborehull, hvori diameteren av det laterale borehull er større enn en indre diameter av foringsrøret som forer hovedborehullet, innføre et ekspanderbart rørformet element gjennom foringsrøret som forer hovedborehullet inn i det laterale borehull, og ekspandere det rørformede element inne i det laterale borehull. Det ekspanderte rørformede element kan ha en ytre diameter større enn driftsdiameteren av hovedborehullets foring. I noen utførelsesformer kan det ekspanderte rør ha en indre diameter større enn den indre diameter av hovedborehullets foringsrør, og tilveiebringe et foret, lateralt borehull med full boring. For noen utførelsesformer kan det laterale borehull dannes og det ekspanderbare rørformede element kan innføres samtidig i en enkelt passering gjennom hovedborehullet under anvendelse av en operasjon med boring med foring.

For én utførelsesform tilveiebringes en ytterligere fremgangsmåte for å danne et foret, lateralt borehull med full boring. Fremgangsmåten inkluderer generelt å feste en avleder inne i et hovedborehull foret med foringsrør, danne et lateralt borehull med en borekrone styrt av avlederen, ekspandere en diameter av i det minste en del av det laterale borehull, innføre et ekspanderbart rørformet element gjennom det foringsrør som forer hovedborehullet inn i det laterale borehull, og ekspandere det rørformede element inne i det laterale borehull, slik at det ekspanderte rørformede element har en ytre diameter større enn den indre diameter av foringsrøret som foret hovedborehullet.

I en utførelsesform tilveiebringes et lateralt borehull som strekker seg fra et hovedborehull foret med foringsrør. I det minste en del av det laterale borehull er foret med foringsrør idet foringsrøret har en ytre diameter større enn driftsdiameteren av hovedborehullets foringsrør. For noen utførelsesformer kan den forede del av det laterale borehull strekke seg til hovedborehullet.

Det beskrives et apparat og fremgangsmåte for å danne et foret borehull som ikke minsker i indre diameter med økende dybde under boring med foringsrør. Mer spesifikt beskrives et apparat og fremgangsmåte for å danne et foret borehull med hovedsakelig den samme indre diameter med økende dybde under boring med foringsrør. I ett aspekt inkluderer apparatet en foringsrørstreng, et jordfjerningselement eller kuttestruktur operativt festet til en nedre ende av foringsrørstrengen, og et kompressibelt element anordnet ved en nedre ende av foringsrørstrengen. I et ytterligere aspekt inkluderer apparatet en foringsrørstreng med en forstørret indre diameter ved sin nedre ende, et jordfjerningselement eller kutterstruktur operativt festet til en nedre ende av foringsrørstrengen, og en borbar del anordnet inne i foringsrørstrengen.

I ett aspekt inkluderer fremgangsmåten boring av et borehull ved bruk av en første foringsrørstreng med et jordfjerningselement eller kutterstruktur operativt anordnet ved sin nedre ende, den første foringsrørstreng lokaliseres i borehullet, en del av en andre foringsrørstreng lokaliseres inntil en del av den første forings-rørstreng med en forstørret indre diameter, og delen av den andre foringsrørstreng ekspanderes slik at delen av den andre foringsrørstreng har en indre diameter i det minste så stor som en minste indre diameterdel av den første foringsrørstreng. I et ytterligere aspekt inkluderer fremgangsmåten boring av et borehull ved bruk av en første foringsrørstreng med en kutterstruktur operativt anordnet ved sin nedre ende og et kompressibelt element anordnet omkring den første foringsrørstreng, den første foringsrørstreng lokaliseres i borehullet, en del av en andre foringsrør-streng lokaliseres inntil det kompressible element, og delen av den andre forings-rørstreng ekspanderes slik at delen av den andre foringsrørstreng har en indre diameter i det minste så stor som den minste indre diameterdel av den første foringsrørstreng.

Tilveiebringelsen av en fremgangsmåte og apparat for boring med forings-rør for å danne en hovedsakelig monoboringsbrønn øker den mulige indre diameter av et foret borehull dannet ved boring med foringsrør. Som en konsekvens økes fleksibiliteten av de verktøy som er i stand til å innføres i det forede borehull. Videre tillater dannelse av en vesentlig monoboringsbrønn ved bruk av teknologi for boring med foringsrør (DWC) at det kan dannes et borehull med vesentlig den samme indre diameter langs sin lengde på kortere tid sammenlignet med konvensjonelle boremetoder.

I ett aspekt tilveiebringer utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse generelt en fremgangsmåte for å danne en foret brønn, omfattende å senke et første foringsrør med et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull med en første dybde, ekspandering av i det minste en del av det første foringsrør til gripende inngrep med borehullet for å henge ned det første foringsrør inne i borehullet, en fluidbane mellom det første foringsrør og borehullet etterlates etter ekspansjon av i det minste delen av det første foringsrør, et fluid sendes gjennom fluidbanen og fluidbanen lukkes. I et ytterligere aspekt tilveiebringer utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for foring av et borehull, omfattende å senke et første forings-rør med et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull, hvor det første foringsrør har minst én forbi-føring tildannet deri for sirkulering av et fluid, i det minste en del av det første foringsrør ekspanderes til friksjonsmessig inngrep med borehullet for å henge ned det første foringsrør i borehullet, fluidet sirkuleres gjennom nevnte minste én forbiføring og det første foringsrør ekspanderes til å lukke forbiføringen.

Ved ennå et ytterligere aspekt inkluderer utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse et apparat for anvendelse i boring med foringsrør, omfattende en rørformet streng med en foringsrørdel, et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende, og minst ett fluid forbiføringsareal lokalisert derpå, og et ekspansjonsverktøy anbrakt i den rørformede streng, idet ekspansjonsverktøyet er i stand til å ekspandere en del av den rørformede streng inn i et omgivende borehull mens en strømningsbane omkring en ytre diameter av den rørformede streng til overflaten av borehullet etterlates.

Kort beskrivelse av tegningene

For at den måte hvorpå de i det foregående anførte trekk ved den foreliggende oppfinnelse, og andre trekk som vurderes og angis heri, oppnås og kan forstås i detalj, kan en mer spesiell beskrivelse av oppfinnelsen, kort oppsummert i det foregående, angis med henvisning til de utførelsesformer derav som er illustrert i de vedføyde tegninger. Det skal imidlertid bemerkes at de vedføyde tegninger bare illustrerer typiske utførelsesformer av denne oppfinnelse og skal derfor ikke anses som begrensende for dens omfang, idet oppfinnelsen kan tilpasses andre like effektive utførelsesformer. Figur 1 er et flytskjema for eksempelvise operasjoner i samsvar med aspekter av den foreliggende oppfinnelse. Figurene 2A-2G viser et lateralt borehull ved forskjellige dannelsestrinn, ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Figurene 3A-3C viser et lateralt borehull i forskjellige dannelsestrinn, ifølge en ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Figurene 4A-4F viser et lateralt borehull i forskjellige dannelsestrinn, ifølge ennå en ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Figurene 5A-5D viser et lateralt borehull dannet ved boring med foringsrør ved forskjellige dannelsestrinn, ifølge en ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Figur 6 er en tverrsnittstegning av en utførelsesform av en første foringsrør-streng med et jordfjerningselement festet dertil og som er nedsenket i formasjonen til en første dybde og festet inne i formasjonen. En nedre del av den første forings-rørstreng har en større indre diameter enn en øvre del av den første foringsrør-streng. Figur 7 viser den foringsrørstreng i figur 6 hvor en andre foringsrørstreng med en ekspanderbar kutterstruktur festet dertil, senkes ned gjennom en indre diameter av den første foringsrørstreng. Den ekspanderbare kutterstruktur er i den tilbaketrukne, lukkede posisjon. Figur 8 viser den første foringsrørstreng i figur 6, hvor den andre foringsrør-streng har boret gjennom den første foringsrørstreng og jordfjerningselementet festet til den første foringsrørstreng. Den ekspanderbare kutterstruktur er vist ekspandert inn i den åpne posisjon for å bore den andre foringsrørstreng til en andre dybde inne i formasjonen. Figur 9 viser den første foringsrørstreng i figur 6, hvor den andre foringsrør-streng er boret inn i formasjonen til den andre dybde og ekspanderes radielt til kontakt med den indre diameter av den første foringsrørstreng. Figur 10 viser den første foringsrørstreng i figur 6, hvor den andre foringsrør-streng er ekspandert til kontakt med den indre diameter av den første foringsrør-streng. Den andre foringsrørstreng er festet inne i formasjonen for å danne en hovedsakelig monoboringsbrønn. Figur 11 er en tverrsnittstegning av en alternativ utførelsesform av en første foringsrørstreng med et jordfjerningselement festet dertil, og nedsenket inn i formasjonen til en første dybde og festet inne i formasjonen. En attenuator (demper) er festet til en nedre del av en ytre diameter av den første foringsrør-streng. Figur 12 viser den første foringsrørstreng i figur 11 som bores gjennom en andre foringsrørstreng med en ekspanderbar kutterstruktur festet dertil. Den ekspanderbare kutterstruktur er i den tilbaketrukne, lukkede posisjon. Figur 13 viser den første foringsrørstreng i figur 11, hvor den andre forings-rørstreng er blitt boret gjennom den første foringsrørstreng og jordfjerningselementet festet til den første foringsrørstreng. Den ekspanderbare kutterstruktur er i den ekspanderte, åpne posisjon for å bore inn i formasjonen til en andre dybde. Figur 14 viser at den andre foringsrørstreng ekspanderes inn i den første foringsrørstreng i figur 11 for å danne en hovedsakelig monoboringsbrønn. Attenuatoren sammentrykkes av den kraft som utøves under ekspansjonsprosessen. Figur 14A er en tverrsnittstegning av attenuatoren vist i figur 14 i den komprimerte posisjon etter ekspansjon. Figur 15 er en tverrsnittstegning av foringsrør med et jordfjerningselement festet dertil og som senkes inn i en formasjon. I det minste en del av foringsrøret er profilert. En innføringsstreng med et festeverktøy og et ekspanderverktøy er anordnet inne i foringsrøret.

Figur 15A er et toppriss av figur 15 tatt langs linjen 15A-15A.

Figur 15B er et perspektivriss av en utførelsesform av det profilerte forings-rør ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Figur 15C er et uttrekks perspektivriss av et ekspanderverktøy.

Figur 15D er et uttrekks perspektivriss av et festeverktøy.

Figur 16 er en tverrsnittstegning av utførelsesformen vist i figur 15 og viser det profilerte foringsrør hengt ned inne i borehullet med et festeverktøy.

Figur 16A er et toppriss av figur 16 tatt langs linjen 16A-16A.

Figur 17 er en tverrsnittstegning av utførelsesformen vist i figur 15 og viser forbiføringsarealet for fluidstrømning. Figur 18 er en tverrsnittstegning av utførelsesformen vist i figur 15 og viser jordfjerningselementet og innføringsstrengen som borer under det profilerte foringsrør. Figur 19 er en tverrsnittstegning av utførelsesformen vist i figur 15 og viser foringsrøret delvis ekspandert inn i borehullet. Figur 20 er en tverrsnittstegning av utførelsesformen vist i figur 15 og viser en nedre del av foringsrøret ekspandert inn i borehullet. Den profilerte del av en øvre del av foringsrøret er ekspandert og innføringsstrengen er fjernet.

Figur 20A er et toppriss av figur 20 tatt langs linjen 20A-20A.

Figur 21 er en tverrsnittstegning av en utførelsesform av foringsrør ifølge den foreliggende oppfinnelse med et jordfjerningselement festet dertil og som senkes inn i en formasjon. En innføringsstreng som har et ekspanderverktøy deri er anordnet inne i foringsrøret. Figur 22 er en tverrsnittstegning av utførelsesformen vist i figur 21 og viser foringsrøret hengende ned inne i borehullet med ekspanderverktøyet. Figur 23 er en tverrsnittstegning av utførelsesformen vist i figur 21 og viser en nedre del av foringsrøret ekspandert inn i borehullet. Figur 24 er en tverrsnittstegning av utførelsesformen vist i figur 21 og viser bindingsmaterialet som kan fysisk endres og som strømmer utenfor foringsrøret. Figur 25 er en tverrsnittstegning av utførelsesformen vist i figur 21 og viser foringsrøret ekspandert inn i borehullet og innføringsstrengen fjernet.

Detaljert beskrivelse av den foretrukne utførelsesform

Utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer generelt fremgangsmåter og apparater for å danne et foret borehull som ikke minsker diameter med økende dybde eller lengde inn i formasjonen. Borehullet kan inkludere bare et hovedborehull eller kan inkludere hovedborehullet og et hvilket som helst antall laterale borehull som strekker seg derfra. I noen utførelsesformer anvendes boring med foringsrør for å danne en hovedsakelig monoboringsbrønn foret med foringsrøret.

I et aspekt tilveiebringer utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse forbedrede laterale borehull og apparater og fremgangsmåter for å danne disse. De laterale borehull strekker seg ut fra et hovedborehull og er i det minste delvis foret med foringsrør med en ytre diameter større enn driftsdiameteren av forings-røret anvendt for å fore hovedborehullet (i det minste foringsrøret anvendt for å fore hovedborehullet over det laterale borehull). For noen utførelsesformer kan den indre diameter av det laterale borehull foringsrør være større enn den indre diameter av hovedborehullets foringsrør. Slike laterale borehull kan refereres til som forede laterale borehull med full boring. I alle tilfeller, ved å tilveiebringe en større indre diameter enn i konvensjonelle laterale borehull, kan flere forskjellig artede verktøy innføres i det laterale borehull. Figur 1 er et flytskjema av eksempelvise operasjoner 100 for å konstruere et lateralt borehull i samsvar med aspekter ifølge den foreliggende oppfinnelse. Figurene 2A-2G illustrerer et lateralt borehull, så vel som det hovedborehull hvorfra det strekker seg, i forskjellige dannelsestrinn i samsvar med operasjonene 100. Operasjonene 100 kan således best beskrives med henvisning til figurene 2A-2G. Det laterale borehull illustrert i figur 2A-2G er imidlertid bare eksempel på en utførelsesform av det laterale borehull som kan konstrueres ifølge operasjonene 100 og som det skal beskrives mer detaljert i det følgende, kan forskjellige laterale borehull også konstrueres i samsvar med operasjonene 100.

Operasjonene 100 begynner ved trinn 102 ved å danne et hovedborehull foret med foringsrør. For eksempel kan som illustrert i figur 2A et hovedborehull 202 foret med foringsrør 204 dannes i en formasjon 206. Hovedborehullet 202 kan dannes ved bruk av hvilke som helst passende anordninger. For noen utførelsesformer kan hovedborehullet 202 dannes som et "monoborings" borehull med en eneste diameter og/eller foringsrøret 204 kan dannes fra ekspanderbare rørformede elementer, som for eksempel dem som kan fås fra Weatherford International, Inc. De ekspanderbare rørformede elementer (eller "rør") kan være perforert eller fremstilt av et kompakt materiale. Fordelene med å danne hovedborehullet 202 som en monoboring inkluderer redusert produksjonstid på grunn av at hovedborehullet 202 kan ha en eneste diameter, noe som reduserer antallet borekroner som kreves for å bore hovedborehullet 202.

Fordelene med å danne foringsrøret fra ekspanderbare rør inkluderer en økning i den oppnåelige indre diameter over hele lengden av hovedborehullet. Sagt med andre ord krever konvensjonelle foringsrørmetoder bruken av sekvensmessige foringsrørstrenger med økende mindre diametre, på grunn av at hver påfølgende foringsrørstreng må innføres gjennom den foregående foringsrør-streng. Ekspanderbare rør kan imidlertid innføres i brønnen i en uekspandert tilstand med en tilstrekkelig liten ytre diameter til å passere gjennom den indre diameter av de på forhånd ekspanderte rør. Følgelig behøver foringsrør tildannet av ekspanderbare rør ikke å lide av de suksessivt mindre diametre assosiert med konvensjonelt foringsrør og kan tilveiebringe full boringsadgang til hovedborehullet slik at en større forskjellig artethet av brønnverktøy tillates å bli ført inn i hovedborehullet 202.

Ved trinn 104 dannes et lateralt borehull som strekker seg ut fra hovedborehullet, hvori diameteren av det laterale borehull er større enn den indre diameter av hovedborehullets foringsrør 204. Som illustrert i figur 2B, for å danne det laterale borehull 214, kan en seksjon av foringsrøret 204 fjernes for å eksponere en del av formasjonen 206. Avhengig av den teknikk som anvendes for å fjerne seksjonen av foringsrøret kan en hel ringseksjon av foringsrøret 204 fjernes, eller bare en del av foringsrøret 204. Alternativt kan foringsrøret 204 kuttes langs en hel omkrets og en øvre seksjon (over kuttet) av foringsrøret 204 kan heves for å eksponere en del av formasjonen 206. Videre kan i avhengighet av fjernings-prosessen en del bindingsmateriale som kan endres fysisk, foretrukket sement anvendt for å feste foringsrøret 204 inne i borehullet 202, eksponeres i stedet for eller i tillegg til formasjonen 206. Uansett kan en diameter av hovedborehullet 202 forstørres hvor seksjonen av foringsrør er blitt fjernet, for eksempel ved bruk av en konvensjonell underrømmer 210, for å danne et hulrom 208 med en større diameter enn de omgivende seksjoner av borehullet 202.

Som illustrert i figur 2C kan under forberedelse for boring av det laterale borehull hulrommet 208 fylles med bindingsmateriale som kan endres fysisk, som for eksempel sement 212. Et lateralt borehull 214 kan så dannes ved å bore gjennom sementen 212, som illustrert i figur 2D. For eksempel er avviksboring som kan oppnås ved å bore gjennom sementen 212 vel kjent og kan tilfreds-stillende kontrolleres for å danne det laterale borehull 214 med en ønsket trajektorie.

For å kunne bli ført gjennom foringsrøret 204 må et jordfjerningselement, foretrukket en borekrone (ikke vist), anvendt for boring gjennom sementen 212, ha en ytre diameter mindre enn den indre diameter av foringsrøret 204. Følgelig kan det laterale borehull 214 boret med borekronen initialt ha en diameter mindre enn den indre diameter av foringsrøret 204 og må derfor ekspanderes. Som illustrert kan det laterale borehull 214 ekspanderes ved bruk av en ekspanderbar borekrone 218, en underrømmer, en tilbakerømmer eller lignende apparatur. Et eksempel på en ekspanderbar borekrone er vist i International Publication Number WO 01/81708 A1, som er innlemmet heri som referanse i sin helhet. Lignende en konvensjonell underrømmer kan den ekspanderte borekrone inkludere et sett av blad som beveges mellom en åpen, utvidet posisjon og en lukket, tilbaketrukket posisjon. Generelt kan bevegelsen av bladene mellom den åpne og den lukkede posisjon kontrolleres ved bruk av hydraulisk fluid som strømmer gjennom sentrum av den ekspanderbare borekrone. For eksempel kan økning av det hydrauliske trykk (det vil si ved å øke strømningen) bevege bladene til den åpne posisjon, mens minsking av det hydrauliske trykk kan returnere bladene til den lukkede posisjon.

Bladene kan derfor anbringes i en lukket (tilbaketrukket) posisjon som gir

den ekspanderbare borekrone 218 en mindre diameter enn den indre diameter av foringsrøret 204 og tillater at den ekspanderbare borekrone 218 kan innføres i det laterale borehull 214. Bladene kan så åpnes og gir den ekspanderbare borekrone 218 en større diameter som tillater at i det minste en del av det laterale borehull

214 ekspanderes til å ha en større diameter enn den indre diameter av forings-røret 204. Etter ekspandering av delen 216 av det laterale borehull 214 kan bladene returneres til den lukkede posisjon og den ekspanderbare borekrone 218 kan så fjernes gjennom det laterale borehull 214 og foringsrøret 204 i hovedborehullet 202. Kutteelementer anordnet på armene av den ekspanderbare borekrone 218 kan være fremstilt av et hvilket som helst egnet hardt materiale, som for eksempel wolfram karbid eller polykrystallinsk diamant ("PCD").

I trinn 106 innføres en ekspanderbar rørformet foring i det laterale borehull 214. I trinn 108 ekspanderes den rørformede foring til å ha en indre diameter lik eller større enn den indre diameter av hovedborehullets foringsrør 204. For eksempel, som illustrert i figur 2E, kan et ekspanderbar! rør 220 med en ytre diameter D2 mindre enn den indre diameter D1 av foringsrøret 204 innføres i den ekspanderte del 216 av det laterale borehull 214. Det ekspanderbare rør 220 kan så ekspanderes for eksempel ved bruk av et ekspanderverktøy 222. Det ekspanderbare rør 220 kan omfatte et hvilket som helst antall av en hvilken som helst type av egnede ekspanderbare rørformede elementer, som kan være kompakte eller perforerte, og kan ha en hvilken som helst passende lengde. Ekspanderverktøyet 222 kan være et hvilket som helst egnet ekspanderverktøy, som for eksempel et ekspanderverktøy av typen med fast konus eller av rotasjons-typen. Ekspanderbare rør egnet i den foreliggende oppfinnelse og metoder for å installere de samme er beskrevet mer detaljert i den samtidig verserende US Patent Application 09/969.089 (Weatherford/Lamb) med tittel "Method and Apparatus for Expanding and Separating Tubulars in a Wellbore", som er innlemmet heri i sin helhet som referanse.

Idet det minnes om at betegnelsen "driftsdiameter" generelt refererer til den indre diameter som foringsrørfabrikanten garanterer ut fra spesifikasjoner, er den spesifiserte driftsdiameter av hovedborehullets foringsrør 204 typisk i det minste litt mindre enn den faktiske indre diameter D1 for å kompensere for fabrikasjons-toleranser. Som tidligere beskrevet, for å sikre at foringsrørelementene kunne føres gjennom hovedborehullets foringsrør 204, var den ytre diameter av forings-rør anvendt for å fore konvensjonelle laterale borehull mindre enn driftsdiameteren av hovedborehullets foringsrør 204. I motsetning til dette kan røret 220 når det først er ekspandert ha en ytre diameter større enn driftsdiameteren av hovedborehullets foringsrør 204. Selvfølgelig resulterer denne større ytre diameter også i en større indre diameter (under forutsetning om like foringsrørtykkelser). For noen utførelsesformer, som illustrert i figur 2F, kan røret 220 ekspanderes slik at den indre diameter (D3) av røret 220 er lik eller større enn den indre diameter (D1) av hovedborehullets foringsrør 204, slik at det tilveiebringes et foret, lateralt borehull med full boring.

Som et eksempel kan et typisk 24,5 cm foringsrør ha en 21,7 cm driftsdiameter. Følgelig kan det laterale borehull 214 initialt dannes ved å bore gjennom sementen 212 med en 21,6 cm diameter borekrone. Før innføring av det ekspanderbare rør 220 kan det laterale borehull 214 ekspanderes til å ha en diameter tilstrekkelig stor (for eksempel omtrent 24,5 cm) for å tillate at røret 220 ekspanderes til å ha en indre diameter mer enn 21,7 cm. Selvfølgelig vil aktuelle dimensjoner variere avhengig av den spesielle anvendelse.

Uansett de aktuelle dimensjoner, i motsetning til konvensjonelle laterale borehull foret med foringsrør med en mindre indre diameter enn hovedborehullet foret med foringsrør, kan den større indre diameter av det laterale borehull 214 tilveiebringe fullboringsadgang for innføring av verktøy for forskjellige operasjoner. For noen anvendelser kan det være ønskelig å etterlate det laterale borehull 214 isolert fra seksjoner av hovdborehullet 202 under et koplingspunkt mellom det laterale borehull 214 og hovedborehullet 202 (det "laterale koplingspunkt"). Alternativt, som illustrert i figur 2G, kan om ønsket fluidkommunikasjon mellom det laterale borehull 214 og seksjoner av hovedborehullet 202 under det laterale koplingspunkt lett etableres ved å bore gjennom sementen 212, for eksempel med et jordfjerningselement som for eksempel en borekrone 224.

Figurene 3A-3C viser et ytterligere eksempel på et foret, lateralt borehull 214 med full boring, i forskjellige dannelsestrinn og som også kan konstrueres ifølge operasjonene 100 i figur 1. Som illustrert i figur 3A, kan det laterale borehull 214 dannes (for eksempel i trinn 104) ved å anvende en avviker 226, for eksempel en ledekile eller deflektor, snarere enn sementen 212 anvendt for å danne det

laterale borehull 214 i figurene 2D-2G. Før boring av det laterale borehull 214 kan en seksjon eller "vindu" av foringsrøret 204 fjernes, for eksempel ved å anvende et freseapparat som for eksempel det som er beskrevet i US-patent 6.105.675 (Weatherford/Lamb) med tittel "Downhole Window Milling Appartus and Method for Using the Same", som er innlemmet heri i sin helhet som referanse. Avvikeren 226 kan føres gjennom foringsrøret 204 og festet (forankres) i hovedborehullet

202 i en posisjon tilsvarende den ønskede lokalisering av det laterale borehull 214. Alternativt kan avvikeren 226 innføres i hovedborehullet 202 med foringsrøret 204. I en etterfølgende boreoperasjon kan avvikeren 226 tjene til å styre (det vil si å avvike) et jordfjerningselement som for eksempel en borekrone (ikke vist) gjennom den fjernede seksjon av hovedrøret 204 i den ønskede trajektorie.

Som tidligere beskrevet med henvisning til figur 2D kan diameteren av det laterale borehull 214 initialt være mindre enn den indre diameter av foringsrøret 204 og kan ekspanderes med en ekspanderbar borekrone 218, underrømmer, tilbakerømmer eller lignende apparat. Som illustrert i figur 3B, når først det laterale borehull 214 er ekspandert, kan et ekspanderbar! rør 220 innføres i det laterale borehull 214 og ekspanderes ved bruk av et ekspanderverktøy 222. Som illustrert i figur 3C, etter ekspansjon av røret 220 til å ha en indre diameter lik eller større enn den indre diameter av hovedborehullets foringsrør 204 kan avvikeren 226 fjernes for å etablere kommunikasjon mellom det laterale borehull 214 og seksjoner av hovedborehullet 202 under det laterale koplingspunkt kan etterlates inne i hovedborehullet 202 eller kan etterlates inne i hovedborehullet 202 og deretter gjennombores for å reetablere kommunikasjon med hovedborehullet 202.

Avgjørelser vedrørende hvorledes det dannes et lateralt borehull (for eksempel ved bruk av sement eller en avviker) kan foretas basert på anvendelses-betraktninger. For eksempel kan dannelse av det laterale borehull 214 ved bruk av sementeringsteknikken illustrert i figurene 2A-2G foretrekkes hvis delen av hovedborehullet 202 under det laterale koplingspunkt skal isoleres. Trajektorien (for eksempel asimut og helling) av det laterale borehull 214 kan imidlertid bedre kontrolleres ved bruk av en avviker 226 snarere enn ved å bruke sement 212. Videre, som illustrert i figur 3C, ved å kontrollere asimut av trajektorien, behøver bare en minimal del (vindu) av foringsrøret 204 hvorigjennom det laterale borehull 216 vil bli dannet, å fjernes og tillater at en hovedandel av den ringformede del av foringsrøret 204 som omgir det laterale koplingspunkt forblir intakt slik at det tilveiebringes en potensielt sterkere borehullstruktur.

Som illustrert i figur 3C kan imidlertid deler 229 av det laterale borehull 214 fremdeles forbli ikke-foret. I noen anvendelser, for å maksimere understøttelse av borehullstrukturen, kan det være ønskelig å danne et fullstendig foret, lateralt borehull, hvor en hel del av det laterale borehull 214 som strekker seg til hovedborehullet 202 er foret. Som illustrert i figurene 4A-4F kan et fullstendig foret, lateralt borehull 214 konstrueres ved å modifiseres operasjonene beskrevet i det foregående med henvisning til konstruksjon av det laterale borehull 214 i figurene 3A-3C. For eksempel, som illustrert i figur 4A, kan det laterale borehull 214 fremdeles dannes ved boring med et jordfjerningselement, foretrukket en borekrone 224, styrt av avvikeren 226.

Som illustrert i figur 4B kan imidlertid avvikeren 226 fjernes før forstørring av diameteren av det laterale borehull 214. Som vist i figur 4C, med avvikeren 226 fjernet, kan hele lengden av det laterale borehull 214 forstørres, for eksempel ved å anvende en tilbakerømmer 230 eller lignende apparatur. Et eksempel på en ekspanderbar tilbakerømmer som er brukelig ved utførelsesformene av den foreliggende oppfinnelse er detaljert beskrevet i den samtidig forløpende US Patent Application Number 10/259.218 (Weatherford/Lamb), inngitt 27. september 2002, med tittel "Internal Pressure Indication and Locking Mechanism for a Downhole Tool", som er innlemmet heri i sin helhet som referanse. Tilbakerømmeren 230 kan innføres i det laterale borehull 214 til en kontrollert dybde og opereres til å ekspandere i det minste en del av det laterale borehull 214 fra den kontrollerte dybde til det laterale koplingspunkt.

Deretter, som illustrert i figur 4D, kan et ekspanderbar! rør 220 innføres i det laterale borehull 214 med en del 232 utvidet i hovedborehullet 202. Røret 220 kan så ekspanderes ved bruk av ekspanderverktøy 222 for fullstendig å fore det laterale borehull 214 opp til hovedborehullet 202. Delene 232 av røret 220 som strekker seg inn i hovedborehullet 202 kan deretter fjernes ved bruk av en hvilken som helst egnet teknikk (for eksempel boring, fresing, etc.) for å etterlate det fullstendig forede, laterale koplingspunkt illustrer! i figur 4F.

Med fornyet henvisning til figur 1 skal det bemerkes at mens operasjonene 100 er vist som sekvensmessige trinn behøver de ikke å gjennomføres sekvens-messig. Som et eksempel, for noen utførelsesformer, kan operasjonene 104 og 106 utføres samtidig under anvendelse av en "boring med foring" eller "boring med foringsrør" teknikk illustrert i figurene 5A-D (for eksempel med den ekspanderbare borekrone 218 i figurene 2D og 3A eller den ekspanderbare tilbakerømmer 230 i figur 4C). Å danne det laterale borehull ved boring med foringsrør kan redusere tids- og assosierte produksjonsomkostninger.

Figur 5A illustrerer en utførelsesform av et system for boring med foring og som inkluderer en bunnhullsstreng (BHA, "bottomhole assembly") 240 festet til bunnen av et ekspanderbart rørelement 220 med en sperre 242. For noen utføre-lsesformer kan det rørformede element 220 roteres fra overflaten av borehullet 202 for å rotere en ekspanderbar borekrone 218 anbrakt på en bunn av bunnhullsstrengen BHA 240. For andre utførelsesformer kan den ekspanderbare borekrone 218 drives av en boremotor (ikke vist) inkludert i BHA 240. For andre utførelses-former er det ikke nødvendig med noen rotasjon for å danne det avvikende laterale borehull 214, idet enkel sprøyting av borefluid gjennom jordfjerningselementet 218 og senking av det rørformede element 220 danner det laterale borehull 214. En hvilken som helst kombinasjon av de ovenstående boremetoder er også tatt i betraktning for bruk i den foreliggende oppfinnelse. I alle fall kan det laterale borehull 214 dannes ved avvik fra hovedborehullet 202 ved bruk av hvilke som helst av de tidligere drøftede metoder, som for eksempel bruken av en ledekile eller boring gjennom sementen 212 (som vist i figurene 5A-D). Den ekspanderbare borekrone 218 kan anbringes i en tilbaketrukket posisjon (vist i figur 5B) for å innføres gjennom hovedborehullets foringsrør 202 og ekspanderes etter å ha nådd sementen 212, eller ved noen lokalisering deretter, for å bore det forstørrede laterale borehull 214.

Som illustrert i figurene 5A-B kan bunnhullsstrengen BHA 240 for å lette boringen av det forstørrede laterale borehull 214, inkludere en ekspanderbar stabilisator 244 med ett eller flere ekspanderbare elementer 245. De ekspanderbare elementer 245 kan anbringes i en tilbaketrukket posisjon (vist i figur 5B) for innføring gjennom hovedborehullets foringsrør 204 og i en ekspandert posisjon for å gå til inngrep med en indre overflate av det laterale borehull 214 under boring. Som illustrert i figurene 5A-B kan bunnhullsstrengen BHA 240 også inkludere ett eller flere logging under boring (LWD, "logging-while-drilling") verktøy eller måling under boring (MWD, "measurement-while-drilling") verktøy 246, som hvert har én eller flere følere for å måle én eller flere brønnparametere, som betingelser i borehullet (for eksempel trykk, temperatur, borehulltrajektorie, etc), geofysiske parametere (foreksempel resistivitet, porøsitet, lydhastighet, gammastråle, etc), og/eller MWD-verktøy som måler formasjonsparametere (for eksempel resistivitet, porøsitet, lydhastighet, gammastråle). Verktøyet 246 kan ha en hvilken som helst egnet kombinasjon av kretsteknikker til å logge de målte parametere for senere gjenfinning og/eller for å kommunisere (telemetrere) de målte parametere til over flaten av borehullet 202. I alle fall kan det, ved å ta disse målinger under boring en ytterligere passering med lignende verktøy etter boring elimineres.

Når først det forstørrede laterale borehull 214 er dannet kan det ekspanderbare rørformede element 220 ekspanderes, som tidligere beskrevet. Før eller etter ekspansjonen kan én eller flere komponenter av bunnhullsstrengen 240 hentes opp fra det laterale borehull 214. For eksempel kan BHA 240 frigjøres fra det rørformede element 220 ved å frigi sperren 242, nevnte ett eller flere ekspanderbare elementer 245 i den ekspanderbare stabilisator 244 kan trekkes tilbake, og den ekspanderbare borekrone 218 kan trekkes tilbake for å hente opp hele bunnhullsstrengen BHA 240. Som et alternativ kan hvilke som helst eller alle komponentene av bunnhullsstrengen 240 etterlates i det laterale borehull 214, for eksempel hvis omkostninger assosiert med opphentingen mer enn oppveier omkostninger for utstyret.

Figur 5C illustrerer en ytterligere utførelsesform av et system for boring med foring omfattende et jordfjerningselement, foretrukket et boreelement 250, operativt forbundet til en nedre del av et ekspanderbart rørformet element 220. Boreelementet 250 kan være en ekspanderbar borekrone, som for eksempel den ekspanderbare borekrone 218 i figur 5A, som tillater innføring gjennom hovedborehullets foringsrør 204. For noen utførelsesformer kan boreelementet 250 i tillegg til å være ekspanderbart, også være "borbart" og tillate fremtidig ekspansjon av det laterale borehull 214. For eksempel kan i det minste en del av boreelementet 250 være fremstilt av en forholdsvis myk legering og kutteelementene kan være konstruert til ikke å skade en etterfølgende innføring av boreelement i borehullet for å bore gjennom boreelementet 250. For eksempel kan forholdsvis harde kutteelementer være konstruert til å brytes av og fjernes sammen med berg-formasjons- og andre partikler i borefluidet. I alle fall, som tidligere beskrevet, kan det rørformede element 220 roteres fra overflaten for å rotere boreelementet 250 (for eksempel via et borerør 264), rotert ved hjelp av en slammotor nede i brønn-en, sprøytet inn i formasjonen, eller en hvilken som helst kombinasjon derav).

Som illustrert i figur 5C kan et sementverktøy 260 og én eller flere sement-plugger 262 innføres med det ekspanderbare element 220 og tillate at det ekspanderbare element 220 festes på plass (foretrukket sementeres) inne i det laterale borehull 214 ved hjelp av et bindingsmateriale som kan endres fysisk, som for eksempel sement 212 som strømmer inn i et ringrom mellom den ytre diameter av det ekspanderbare element 220 og formasjonen 206, som vist i figur 5D. For forskjellige utførelsesformer kan det ekspanderbare element 220 ekspanderes før eller etter at sement 212 strømmer ned i brønnen. Hvis sementen 212 innføres før ekspansjon må ekspansjonsoperasjonene selvfølgelig foregå før sementherding. Ellers kan sementen 212 hindre ekspansjon av det rørformede element 220 og/eller ekspansjon av det rørformede element 220 kan sette integriteten av sementen 212 i fare.

På grunn av denne fare kan det være ønskelig å ha opsjonen med å sementere etter ekspansjon. For noen utførelsesformer kan denne opsjon tilveiebringes ved å danne det laterale borehull 214 med en tilstrekkelig stor diameter. Sagt med andre ord kan diameteren av det laterale borehull 214 konstrueres til å akkomodere sement 212 som strømmer fritt til å omgi røret 220 selv etter ekspansjon. Derfor kan operasjonene med ekspansjon og sementering utføres uavhengig, og faren for at sementen størkner før fullføring av ekspansjons-operasjonen kan elimineres.

Ved bruken av ekspanderbare rør tilveiebringer utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse forede laterale borehull med en ytre diameter større enn driftsdiameteren av foringsrør som foret hovedborehullet hvorfra de strekker seg. For noen utførelsesformer kan den indre diameter av det laterale borehulls forings-rør være lik eller større enn den indre diameter av hovedborehullets foringsrør, slik at det tilveiebringes et foret, lateralt borehull med full boring. Følgelig kan brønn-verktøy konstruert til å føres gjennom hovedborehullets foringsrør også føres gjennom det laterale borehulls foringsrør slik at det tilveiebringer større fleksibilitet i operasjoner foretatt inne i det laterale borehull.

I en ytterligere utførelsesform blir en hovedsakelig monoboringsbrønn, eller i det minste et foret borehull som ikke øker i diameter med økende dybde eller lengde av borehullet, tildannet i en formasjon uansett om et lateralt borehull dannes. En første foringsrørstreng og en andre foringsrørstreng kan omfatte en seksjon av foringsrør eller to eller flere seksjoner av foringsrør forbundet (foretrukket gjengeforbundet) til hverandre. I et aspekt har den første foringsrør-streng en forstørret indre diameter hvori en andre foringsrørstreng ekspanderes slik at den indre diameter av den andre foringsrørstreng er i det minste så stor som den indre diameter av den første foringsrørstreng. I et ytterligere aspekt inkluderer en første foringsrørstreng minst ett kompressibelt element som kan komprimeres når en andre foringsrørstreng ekspanderes inn i den første foringsrør-streng slik at det dannes et borehull hvori den indre diameter av den andre foringsrørstreng er minst så stor som den indre diameter av den første foringsrør-streng.

Figur 6 viser et apparat 300 ifølge den foreliggende oppfinnelse for bruk i boring med foringsrør DWC for å danne en hovedsakelig monoboringsbrønn, eller i det minste et foret borehull som ikke minsker i diameter med økende dybde. En første foringsrørstreng 310 har en kutterstruktur 315 festet til sin nedre ende for boring gjennom en formasjon 320 for å danne et borehull 305. Kutterstrukturen 315 inkluderer et hvilket som helst jordfjerningselement. Kutterstrukturen 315 er foretrukket en borekrone konstruert av et borbart materiale 312 som for eksempel aluminium. Kutterstrukturen 315 inkluderer foretrukket små, hovedsakelig sfæriske kutteelementer 313, foretrukket konstruert av wolfram karbid eller polykrystallinsk diamant, anordnet omkring det borbare materialet 312 for bruk i boring inn i formasjonen 320. Kutterstrukturen 315 har minst én perforasjon (dyse) 316 som strekker seg derigjennom for å tillate borefluid å sirkulere inne i formasjonen 320. Den første foringsrørstreng 310 inkluderer foringsrørseksjoner 31 OA, 31 OB og 310C forbundet, foretrukket gjengeforbundet, til hverandre. Et hvilket som helst antall foringsrørseksjoner kan gjengeforbindes til hverandre for å danne den første foringsrørstreng 310, eller den første foringsrørstreng 310 kan bare inkludere én foringsrørseksjon.

En nedre del av en indre diameter av den første foringsrørstreng 310 har en utspart del 325 deri. Den utsparte del 325 av den første foringsrørstreng 310 har en større indre diameter enn den resterende del av den første foringsrørstreng 310 anbrakt over den utsparte del 325, slik at den utsparte del 325 er en underskåret del av den første foringsrørstreng 310. Den utsparte del 325 tilveiebringer en samsvarende overflate for en øvre del av en andre foringsrørstreng 810 (vist i figur 7) når den øvre del av den andre foringsrørstreng 810 ekspanderes inn i den første foringsrørstreng 310. Den samsvarende overflate av den utsparte del 325 er foretrukket ikke-ekspanderende.

Anordnet inne i den indre diameter av den første foringsrørstreng 310 er det en borbar sementeringssammenstilling 330 som letter funksjonen med å sementere et ringformet rom 335 mellom den ytre diameter av den første forings-rørstreng 310 og den indre diameter av borehullet 305. Sementeringssammen stillingen 330, foretrukket en sementeringsskosammenstilling, omfatter en langsgående boring 323 som løper derigjennom og som tilveiebringer en fluidstrømn-ingsbane for sement og brønnfluider. En enveis ventil, for eksempel en tilbake-slagsventil 350, er lokalisert inne i den langsgående boring 323. Tilbakeslagsventilen 350 tillater fluidinnstrømning fra brønnoverflaten gjennom tilbakeslagsventilen 350 og inn i den langsgående boring 323, men hindrer likevel fluid fra å passere fra borehullet 305 inn i en del av den første foringsrørstreng 310 over tilbakeslagsventilen 350. En fjær 351, som vist i figur 6, kan anvendes for å trykke tilbakeslagsventilen 350 til en lukket posisjon. En hvilken som helst annen mekanisme som tillater enveis fluidstrømning gjennom den langsgående boring 323 kan anvendes med den foreliggende oppfinnelse.

Et ringformet areal 321 inntil tilbakeslagsventilen 350 og mellom den indre diameter av den første foringsrørstreng 310 og den langsgående boring 323 er fylt med et borbart materiale, foretrukket sement, for å stabilisere den langsgående boring 323. Én eller flere fortykkelser 352 (foretrukket et flertall fortykkelser 352) er anbrakt i den første foringsrørstreng 310 for å holde sementen på plass og hindre aksiell bevegelse derav. Et rørformet element 331 forer den langsgående boring 323 mellom tilbakeslagsventilen 350 og en nedre ende av den første foringsrørstreng 310. Et ringformet areal 332 mellom det rørformede element 331 og den første foringsrørstreng 310 er fylt med et tilslagsmateriale som for eksempel sand. Formålet med dette tilslagsmateriale er å understøtte det rør-formede element 331.

Under det ringformede areal 332 fylt med tilslagsmateriale er en borbar del 340. Den borbare del 340 er forbundet, foretrukket gjengeforbundet, til en nedre ende av den første foringsrørstreng 310 slik at en langsgående boring 333 som løper gjennom den borbare del 340 er innrettet på linje med den langsgående boring 323. Den borbare del 340 er konstruert av borbart materiale for å under-støtte tilslagsmaterialet i det ringformede rom 332 og har slitasjeresistente egen-skaper slik at materialet ikke påvirkes av hydraulisk trykk-karakter av betingelsene i borehullet 305. Foretrukket er den borbare del 340 dannet av et fast materiale, og ennå mer foretrukket med et komposittmateriale som for eksempel fiberglass-materiale.

Én eller flere riller (ikke vist) kan være anordnet på en ytre del av det borbare materialet 340 omkring omkretsen av det borbare materialet 340 hvor det

borbare materialet 340 møter den første foringsrørstreng 310. Rillene sikrer at den borbare del 340 faller bort fra den første foringsrørstreng 310 når den andre foringsrørstreng 810 borer gjennom den første foringsrørstreng 310, som beskrevet i det følgende. Anbrakt i en øvre del av det borbare materialet 340 er én eller flere radielt forløpende hulrom (ikke vist) tildannet i komposittmaterialet som strekker seg fra den første foringsrørstreng 310 innover til å avsluttes inntil det rørformede element 331. Hulrommene i komposittmaterialet sikrer at de ytterste deler av det borbare materialet 340 faller bort fra den første foringsrør-streng 310 når den andre foringsrørstreng 810 borer gjennom den første foringsrør-streng 310.

Figur 7 avbilder den andre foringsrørstreng 810 som borer gjennom den første foringsrørstreng 310. Den andre foringsrørstreng 810 har et ekspanderbart jordfjerningselement, foretrukket en ekspanderbar kutterstruktur 805, operativt forbundet til sin nedre ende. Den ekspanderbare kutterstruktur 805 kan utvides og trekkes tilbake mellom en lukket, tilbaketrukket posisjon vist i figur 7 og en åpen, ekspandert posisjon, som vist i figur 8 (og som beskrevet i det foregående i relasjon til figurene 1-5). Den ekspanderbare kutterstruktur 805 er i den lukkede posisjon under gjennomboring av sementeringssammenstillingen 330 inne i den første foringsrørstreng 310 på grunn av at den ekspanderbare kutterstruktur 805 har for stor diameter til å bevege seg gjennom den første foringsrørstreng 310 mens den er i den åpne posisjon. Den ekspanderbare kutterstruktur 805 manipuleres inn i den åpne posisjon for å bore inn i formasjonen 320 til en andre dybde ved hvilken den andre foringsrørstreng 810 festes ved slutten av operasjonen, som vist i figurene 8-10. I den lukkede posisjon har den ekspanderbare kutterstruktur 805 en mindre diameter enn i den åpne posisjon.

Et eksempel på en ekspanderbar kutterstruktur 805 i form av en ekspanderbar borekrone er anordnet i US Application Serial Number 10/335.957 inngitt 31. desember 2002, innlemmet heri i sin helhet som referanse. Den ekspanderbare kutterstruktur 805 inkluderer generelt et sett av blader 806, 807 som beveger seg mellom den åpne og den lukkede posisjon. Hydraulisk fluid som strømmer gjennom den ekspanderbare kutterstruktur 805 kontrollerer bevegelsen av bladene 806, 807 mellom den åpne og den lukkede posisjon.

Den ekspanderbare kutterstruktur 805 er foretrukket en ekspanderbar borekrone. Et flertall kutteelementer 808 er anordnet på en ytre del av bladene 806, 807. Kutteelementene 808 er typisk små og i det vesentlige sfæriske og kan ha overflater fremstilt av wolfram karbid eller polykrystallinsk diamant. Bladene 806, 807 er konstruert og anordnet for å tillate at kutteelementene 808 kommer i kontakt med og borer inn i jorden når bladene 806, 807 er ekspandert utover og ikke rømmer opp borehullet 305 eller omgivende foringsrørstreng 310 når bladene 806, 807 er felt innover.

Generelt er én eller flere dyser 385 av den ekspanderbare kutterstruktur

805 i fluidkommunikasjon med en langsgående boring gjennom den andre forings-rørstreng 810. Dysene 385 tillater sprøyting av borefluidet under boreoperasjonen gjennom den første foringsrørstreng 310 for å fjerne eventuell oppbygning av kutt-materiale som kan samle seg foran bladene 806, 807. Dysene 385 tillater også sprøyting av borefluidet under boreoperasjonen gjennom formasjonen 320 under den første foringsrørstreng 310 for å danne en bane for den andre foringsrørstreng 810 gjennom formasjon 320. Videre anvendes dysene 385 for å skape ett hydraulisk trykkdifferensial inne i boringen gjennom den andre foringsrørstreng 810 til å bevirke at bladene 806, 807 i den ekspanderbare kutterstruktur 805 ekspanderer utover, som beskrevet i US Application Serial Number 10/335.957, innlemmet heri som referanse i det foregående.

Figur 9 illustrerer den andre foringsrørstreng 810 som ekspanderes inn i den første foringsrørstreng 310 av et ekspanderverktøy 400. Et hvilket som helst ekspanderverktøy kan anvendes med den foreliggende oppfinnelse som er i stand til å ekspandere den andre foringsrørstreng 810 ved elastisk eller plastisk deformasjon i radiell utover retning, foretrukket til kontakt med den første forings-rørstreng 310, inklusive en mekanisk ekspander som for eksempel en ekspander-konus. Ekspanderverktøyet 400 avbildet i figur 9 anvendes for å ekspandere den andre foringsrørstreng 810 fra den nedre ende av den andre foringsrørstreng 810 oppover med trykksatt fluid tilført gjennom en arbeidsstreng 406. Alternativt kan ekspanderverktøyet 400 anvendes for å ekspandere den andre foringsrørstreng 810 ovenfra og nedover. Ekspanderverktøyet 400 inkluderer en hoveddel 402 som er hul og generelt rørformet med en konnektor 404 for forbindelse til arbeidsstrengen 406. Hoveddelen 402 inkluderer én eller flere fordypninger 404 for å holde en respektiv rulle 416. Hver av de gjensidig identiske ruller 416 er nesten sylindriske og har en liten tønneform. Hver av rullene 416 er montert ved hjelp av en lagring (ikke vist) ved hver ende av den respektive rulle for rotasjon omkring en respektiv rotasjonsakse som er parallell til lengdeaksen av ekspanderverktøyet 400 og radielt forskjøvet derfra. Den indre ende av et stempel (ikke vist) er eksponert til trykket av fluid inne i den hule kjerne av ekspanderverktøyet 400 og stemplene tjener til å aktivere eller presse rullene 416 mot den indre diameter av den andre foringsrørstreng 810 der omkring.

I figur 9 er ekspanderverktøyet 400 vist i en aktivert posisjon og ekspanderer diameteren av den andre foringsrørstreng 810 radielt utover, foretrukket inn i den indre diameter av borehullet 305 og inn i den utsparte del 325 av den første foringsrørstreng 310. Typisk roterer ekspanderverktøyet 400 når rullene 416 aktiveres og ekspanderverktøyet 400 presses oppover i borehullet 305. På denne måte kan ekspanderverktøyet 400 anvendes for å utvide diameteren av den andre foringsrørstreng 810 rundt omkretsen til en ensartet størrelse langs en forut bestemt lengde i borehullet 305.

Figur 11 avbilder en alternativ utførelsesform av et apparat 600 ifølge den foreliggende oppfinnelse. En første foringsrørstreng 610 har et jordfjerningselement, foretrukket en kutterstruktur 615, operativt forbundet til sin nedre ende. Kutterstrukturen 615 er foretrukket en borekrone konstruert av et borbart materiale 612, foretrukket aluminium, og små, hovedsakelig sfæriske kutterelementer 613, foretrukket bestående av wolfram karbid eller polykrystallinsk diamant, anordnet omkring det borbare materialet 612 for boring inn i en formasjon 620. Kutterstrukturen 615 inkluderer et hvilket som helst jordfjernende element. Kutterstrukturen 615 har minst én perforasjon (dyse) 616 som strekker seg derigjennom for å tillate borefluid å sirkulere inne i formasjonen 620 under boring.

En attenuator (demper) 505 er anbrakt på eller i den første foringsrørstreng 610. I den viste utførelsesform er attenuatoren 505 anbrakt i omkretsen omkring

en ytre diameter av en nedre ende av den første foringsrørstreng 610. Attenuatoren 505 er foretrukket kompressibel når den utsettes for radiell kraft, men i stand til å motstå hydrostatisk trykk inne i et borehull 605. Sement eller et annet sammen-lignbart bindingsmateriale som kan endres fysisk må være i stand til å binde seg til attenuatoren 505. Foretrukket er attenuatoren 505 konstruert av kompressibel aluminium.

Attenuatoren 505 inkluderer en vegg 510 lokalisert i en avstand radielt fra den ytre diameter av den første foringsrørstreng 610. Veggen 510 er forbundet til den første foringsrørstreng 610 ved hjelp av ett eller flere stag 515, foretrukket et flertall stag 515, som strekker seg radielt ut derfra. Mellom flertallet av stag 515 er det minst ett tomromsareal 520. Veggen 510 og flertallet av stag 515 hindrer at sement og andre fluider kommer inn i hulromsarealene 520 slik at stagene 515 komprimeres inn i tomromsarealene 520 etter at radiell kraft utøves av et ekspanderverktøy 400 (se figur 14A).

I en alternativ utførelsesform kan attenuatoren 505 være konstruert av et kompressibelt materiale med hulrom anordnet deri. I denne utførelsesform er på grunn av at materialet i seg selv er kompressibelt stagene 515 og tomromsarealene 520 ikke nødvendige. Foretrukket er i denne utførelsesform attenuatoren 505 konstruert av et porøst materiale som er kompressibelt utsatt for radiell kraft, men motstår hydrostatisk trykk. Mer foretrukket er attenuatoren 505 konstruert av polystyrenskum plast.

Figurene 12-13 avbilder en andre foringsrørstreng 710 med et ekspanderbart jordfjerningselement, foretrukket en ekspanderbar kutterstruktur 705, operativt forbundet til sin nedre ende. Den ekspanderbare kutterstruktur 705 og den andre foringsrørstreng 710 er i det vesentlige lik i struktur og operasjon til dem som er beskrevet i det foregående i forbindelse med figurene 6-10. Figur 14 viser ekspanderverktøyet 400 som er hovedsakelig lik i struktur og operasjon som ekspanderverktøyet 400 i figur 9, som ekspanderer den andre foringsrørstreng 710 til kontakt med den første foringsrørstreng 610. Attenuatoren 505 er vist komprimert av ekspanderverktøyet 400 i figurene 14 og 14A.

I operasjon av den første utførelsesform illustrert i figurene 6-10 blir den første foringsrørstreng 310 med kutterstrukturen 315 festet dertil senket inn i formasjonen 320 med for eksempel et heiseverk (ikke vist) og i det minste en del av den første foringsrørstreng 310 (for eksempel kutterstrukturen 315) kan eventuelt samtidig roteres, foretrukket ved hjelp av et toppdrivverk (ikke vist) eller en slammotor (ikke vist). Mens den første foringsrørstreng 310 bores inn i formasjonen 320 innføres borefluid samtidig inn i den indre diameter av den første foringsrørstreng 310. Med henvisning til figur 6 strømmer fluidet gjennom den første foringsrørstreng 310, gjennom tilbakeslagsventilen 350, gjennom den langsgående boring 323, gjennom perforasjonene 316 i kutterstrukturen 315 og opp gjennom ringrommet 335. Tilbakeslagsventilen 350 hindrer at fluidet strømmer tilbake opp gjennom den første foringsrørstreng 310 til overflaten og tvinger således fluidet ut i formasjonen 320.

Etter at den første foringsrørstreng 310 er boret til den ønskede dybde i formasjonen 320 stanses strømningen av borefluid. For å bestemme når den første foringsrørstreng 310 har nådd den ønskede dybde i formasjonen 320 kan det anvendes logging under boring LWD eller måling under måling MWD, som kjent av de fagkyndige. Spesifikt kan et eller flere logge- og/eller måleverktøy anvendes inne i eller på den første foringsrørstreng 310 ved måling av én eller flere geofysiske parametere i formasjonen 320 å bestemme om den første forings-rørstreng 310 er nær den ønskede lokalisering. Eksempelvise geofysiske parametere som kan avføles inne i formasjonen 320 inkluderer, men er ikke begrenset til resistivitet av formasjonen 320, trykk og temperatur.

Et bindingsmateriale som kan endres fysisk, foretrukket et størknende fluid som for eksempel sement, kan så innføres i den første foringsrørstreng 310. Et volum av sement innføres i den første foringsrørstreng 310 tilstrekkelig til å fylle i det minste en del av ringrommet 335 mellom den første foringsrørstreng 310 og borehullet 305, slik at den første foringsrørstreng 310 sementeres inn i formasjonen 320. Sementen strømmer gjennom den første foringsrørstreng 310, gjennom tilbakeslagsventilen 350, gjennom den langsgående boring 323, gjennom perforasjonene 316 i kutterstrukturen 315, og opp gjennom ringrommet 335. Tilbakeslagsventilen 350 hindrer sementen i å strømme tilbake opp gjennom foringsrørstrengen 310 til overflaten slik at sementen tvinges til å strømme ut i formasjonen 320. Etter at sementen er pumpet inn i borehullet 305 kan borefluid eventuelt pumpes inn i den første foringsrørstreng 310 for å sikre at det meste av sementen kommer ut fra den nedre ende av kutterstrukturen 315. Figur 6 viser den første foringsrørstreng 310 festet i den ønskede dybde i formasjonen 320 ved hjelp av sement inne i ringrommet 335.

Når den første foringsrørstreng 310 først er blitt festet inne i formasjonen 320 når sementen er herdet, anvendes den andre foringsrørstreng 810 for å bore gjennom den borbare sementeringssammenstilling 330 inne i den første foringsrør-streng 310. Den ytre diameter av den andre foringsrørstreng 810 er nødvendigvis mindre enn den indre diameter av den første foringsrørstreng 310 slik at den andre foringsrørstreng 810 passer inne i den første foringsrørstreng 310. På lignende måte må den største del av den ekspanderbare kutterstruktur 805 være mindre enn den indre diameter av den første foringsrørstreng 310 mens den ekspanderbare kutterstruktur 805 er i den tilbaketrukne posisjon.

Den andre foringsrørstreng 810 senkes (for eksempel ved hjelp av trekk-verket) inn i den indre diameter av den første foringsrørstreng 310 mens eventuelt en del av den første foringsrørstreng 315 roteres av toppdrivverket eller slammotoren. Samtidig innføres borefluid i den indre diameter av den andre foringsrør-streng 810. Borefluidet presser de borbare deler innenfor den indre diameter av den første foringsrørstreng 310 oppover mot overflaten og danner en bane hvorigjennom den første foringsrørstreng 310 for den ekspanderbare kutterstruktur 805 kan bevege seg.

Figur 7 viser den andre foringsrørstreng 810 boret gjennom den indre diameter av den første foringsrørstreng 310. Spesifikt borer den andre foringsrør-streng 810 gjennom og ødelegger i vesentlig grad den borbare sementeringssammenstilling 330, inklusive tilbakeslagsventilen 350, sementen inne i ringroms-arealet 332, det rørformede element 331, og den borbare del 340. Når den ekspanderbare kutterstruktur 805 borer til den utsparte del 325 kan den indre diameter av den utsparte del 325 være for stor til at den kan nås av den ekspanderbare kutterstruktur 805 når denne er i den lukkede posisjon; hulrommene i det borbare materialet 340 sikrer derfor at den del av det borbare materialet 340 mellom den indre diameter av den første foringsrørstreng 310 og den ytterste del av den ekspanderbare kutterstruktur 805 faller ut. Alternativt kan den ekspanderbare kutterstruktur 805 ekspanderes til den åpne posisjon for å bore gjennom det borbare materialet 340 inne i den utsparte del 325. Endelig borer den ekspanderbare kutterstruktur 805 gjennom kutterstrukturen 315. Det borbare materialet 312 på kutterstrukturen 315 ødelegges, mens kutterelementene 313 vaskes opp mot overflaten mot den ytre diameter av den andre foringsrør-streng 810 av borefluidet som sirkuleres gjennom borehullet 305.

Etter at den ekspanderbare kutterstruktur 805 har ødelagt kutterstrukturen 315 aktiveres den ekspanderbare kutterstruktur 805 slik at bladene 806, 807 er i den utvidede posisjon. Bladene 806, 807 utvides når dysene 385 bevirker ett hydraulisk trykkdifferensial i den andre foringsrørstreng 810, som beskrevet i den ovennevnte patentsøknad som ble innlemmet som referanse. I den utvidede posisjon er bladene 806, 807 i stand til å danne en del av borehullet 305 under den første foringsrørstreng 310 med en større indre diameter enn den indre diameter av den første foringsrørstreng 310 slik at den andre foringsrørstreng 810 kan ekspanderes til å ha den samme indre diameter som den første foringsrør-streng 310 slik at det dannes en hovedsakelig monoboringsbrønn.

Den andre foringsrørstreng 810 senkes så og eventuelt roteres i det minste en del av den andre foringsrørstreng 810 mens borefluid sirkuleres slik at den andre foringsrørstreng 810 bores til en andre dybde inne i formasjonen 320. Den indre diameter av borehullet 305 under den første foringsrørstreng 310 er større enn den indre diameter av foringsrørstrengen 310. Figur 8 viser den utvidede ekspanderbare kutterstruktur 805 som borer inne i formasjonen 320 til en andre dybde.

Deretter senkes ekspanderverktøyet 400 inn i den indre diameter av den første foringsrørstreng 310 og den andre foringsrørstreng 810. Fluid innføres gjennom arbeidsstrengen 406 slik at stemplene presser rullene 416 mot den indre diameter av den andre foringsrørstreng 810. Ekspanderverktøyet 400 roterer mens rullene aktiveres og ekspanderverktøyet 400 presses oppover i borehullet 305 slik at den andre foringsrørstreng 810 ekspanderes langs sin lengde. En del av den andre foringsrørstreng 810 ekspanderes til kontakt med den utsparte del 325. Som vist i figur 9 ekspanderes den øvre del av den andre foringsrørstreng 810 til kontakt med den utsparte del 325. I et ytterligere aspekt ekspanderes en del av den andre foringsrørstreng 810 til kontakt med den utsparte del 325 og den del av den andre foringsrørstreng 810 som er lokalisert over den utsparte del 325 og som strekker seg inn i den indre diameter av den første foringsrørstreng 310 kuttes av fra den andre foringsrørstreng 810.

Ekspanderverktøyet 400 kan fjernes fra borehullet 305 etter at ekspansjonen av den andre foringsrørstreng 810 er fullført. Figur 10 viser en del av den andre foringsrørstreng 810 ekspandert til kontakt med den utsparte del 325 av den første foringsrørstreng 310 og en resterende del av den andre foringsrørstreng 810 ekspandert inn i borehullet 305. Den indre diameter av den del av den andre foringsrørstreng 810 som ligger under den første foringsrørstreng 310 er minst så stor som den indre diameter av den første foringsrørstreng 310, slik at den indre diameter av det forede borehull ikke minsker med økende dybde inne i borehullet 305. Figur 10 viser hovedsakelig en monoboringsbrønn, som betegner et borehull som har hovedsakelig den samme diameter ved enhver dybde og lengde. Ytterligere foringsrørstrenger kan anvendes for å bore gjennom den andre foringsrør-streng 810. De ytterligere foringsrørstrenger og den andre foringsrørstreng 810 kan inkludere utsparte deler 325 med borbare deler 340 lokalisert deri og kan ekspanderes inn i de foregående foringsrørstrenger.

Etter fjernelse av ekspanderverktøyet 400 fra borehullet 305 kan en sementeringsoperasjon eventuelt gjennomføres for å sementere den andre foringsrørstreng 810 inne i formasjonen 320. Et bindingsmateriale som kan endres fysisk som for eksempel sement innføres i den indre diameter av den første foringsrørstreng 310, strømmer så gjennom den indre diameter av den andre foringsrørstreng 810, gjennom dysene 385 og opp gjennom ringrommet 335. Ytterligere foringsrørstrenger med ekspanderbare kutterstrukturer operativt festet dertil kan anvendes for å bore gjennom den ekspanderbare kutterstruktur 805 og de ytterligere ekspanderbare kutterstrukturer.

I operasjonen av den andre utførelsesform vist i figurene 11-14A blir den første foringsrørstreng 610 med kutterstrukturen 615 operativt festet dertil senket og eventuelt i det minste en del av den første foringsrørstreng 610 roteres som beskrevet ovenfor i forbindelse med foringsrørstrengen 310 i figurene 6-10. Mens foringsrørstrengen 610 bores inn i formasjonen 620 innføres borefluid samtidig inn i den indre diameter av foringsrørstrengen 610 slik at fluidet strømmer gjennom foringsrørstrengen 610, gjennom perforasjonene 616 i kutterstrukturen 615 og opp gjennom ringrommet 635 mellom den første foringsrørstreng 610 og formasjonen 620.

Den første foringsrørstreng 610 bores til den ønskede dybde inne i formasjonen 620. For å bestemme om den første foringsrørstreng 610 har nådd den ønskede dybde inne i formasjonen 620 kan det anvendes logging-under-boring LWD og/eller måling-under-logging MWD, som kjent av de fagkyndige. Spesifikt kan det anvendes ett eller flere loggeverktøy og/eller måleverktøy for å bestemme ved måling av én eller flere geofysiske parametere i formasjonen 620 om den første foringsrørstreng 610 er nær den ønskede lokalisering. Eksempelvise geofysiske parametere som kan avføles inne i formasjonen 620 inkluderer, men er ikke begrenset til resistivitet av formasjonen 620, trykk og temperatur.

Etter at den første foringsrørstreng 610 er boret til den ønskede dybde inne i formasjonen 620 stanses strømningen av borefluid. Et bindingsmateriale som kan endres fysisk, foretrukket et størknende fluid som for eksempel sement, kan så eventuelt innføres i den første foringsrørstreng 610 for å fylle i det minste en del av ringrommet 635 som beskrevet i det foregående i forbindelse med den første foringsrørstreng 310 i figurene 6-10. Sementen strømmer gjennom den første foringsrørstreng 610, gjennom perforasjonene 616 i kutterstrukturen 615 og opp gjennom ringrommet 635 forbi attenuatoren 505. Etter at sementen er pumpet inn i borehullet 605 kan borefluid eventuelt pumpes inn i den første foringsrørstreng 610 for å sikre at det meste av sementen kommer ut av den nedre ende av kutterstrukturen 615. Figur 11 viser den første foringsrørstreng 310 festet i den ønskede dybde i formasjonen 620 ved hjelp av sement i ringrommet 635. Sement binder med veggen 510 av attenuatoren 505.

Deretter senkes den andre foringsrørstreng 710 og eventuelt i det minste en del av den andre foringsrørstreng 710 roteres inn i den første foringsrørstreng 610 som beskrevet i forbindelse med foringsrørstrengene 310 og 810 i figurene 6-10. Borefluid sirkuleres samtidig gjennom den andre foringsrørstreng 710, ut gjennom dysene 685, og opp gjennom det ringrommet mellom den første forings-rørstreng 610 og den andre foringsrørstreng 710. Initialt er den ekspanderbare kutterstruktur 705 i den tilbaketrukne posisjon når den beveger seg gjennom den indre diameter av den første foringsrørstreng 610. Figur 12 viser den andre foringsrørstreng 710 som løper inn i den første foringsrørstreng 610 med den ekspanderbare kutterstruktur 705 i den tilbaketrukne posisjon.

Den ekspanderbare kutterstruktur 705 anvendes deretter for å bore gjennom det borbare materialet 612 i kutterstrukturen 615. Fluidet som sirkulerer inne i borehullet 605 bærer kutterelementene 613 gjennom ringrommet mellom den indre diameter av den første foringsrørstreng 610 og den ytre diameter av den andre foringsrørstreng 710 mot overflaten. Den ekspanderbare kutterstruktur 705 utvides så til den åpne posisjon under den første foringsrørstreng 605 som beskrevet i det foregående i forbindelse med den ekspanderbare kutterstruktur 805 i figurene 6-10. Figur 13 viser den ekspanderbare kutterstruktur 705 som danner en del av borehullet 605 under den første foringsrørstreng 610 som er i det minste så stor i indre diameter som den indre diameter av den første foringsrør-streng 610.

Den andre foringsrørstreng 705 bores til en andre ønsket dybde inne i formasjonen 620. Ekspanderverktøyet 400 blir så senket inn i borehullet 605 og aktiveres til å ekspandere den andre foringsrørstreng 710 langs sin lengde som beskrevet ovenfor i forbindelse med figurene 6-10. Når ekspanderverktøyet 400 beveges oppover (og/eller nedover) inne i den andre foringsrørstreng 710 for å ekspandere delen av den andre foringsrørstreng 710 inntil attenuatoren 505, bøyes den første foringsrørstreng 610 radielt utover mot den indre diameter av borehullet 605. Den første foringsrørstreng 610 er i stand til å bevege seg inne i sementdelen av ringrommet 635 på grunn av at attenuatoren 505 knuses av ekspansjonskraften utøvet av ekspanderverktøyet 400. Figur 14 illustrerer ekspanderverktøyet 400 som ekspanderer den andre foringsrørstreng 710 til å sammentrykke attenuatoren 505 slik at den indre diameter av delen av den andre foringsrørstreng 710 inntil attenuatoren 505 er i det minste så stor som den minste del av den indre diameter av den første foringsrørstreng 610.

Figur 14A viser attenuatoren 505 etter ekspansjon. Stegene 515 sammentrykkes til å invadere tomromsarealene 520 slik at den første foringsrørstreng 610 får plass til å bevege seg mot den indre diameter av borehullet 605 for å gjøre plass til den andre foringsrørstreng 710. Veggen 510 forblir presset mot sementen inne i ringrommet 635.

Ved slutten av operasjonen kan ekspanderverktøyet 400 fjernes fra borehullet 605. Et bindingsmateriale som kan endres fysisk som for eksempel sement kan eventuelt innføres i borehullet 605 og bringes til å strømme gjennom forings-rørstrengene 610, 710, gjennom dysene 685 og opp gjennom ringrommet 635 for å sementere den andre foringsrørstreng 710 inne i borehullet.

I et ytterligere aspekt av den foreliggende oppfinnelse kan den andre foringsrørstreng 710 også inkludere en attenuator 505 ved en lavere del omkring sin ytre diameter. Ytterligere foringsrørstrenger med ekspanderbare kutterstrukturer festet dertil og attenuatorer omkring deres ytre diametre kan så anvendes for å bore gjennom foregående ekspanderbare kutterstrukturer og under-kastes ekspansjon for å komprimere attenuatorene, som beskrevet ovenfor, for å danne et borehull med en ønsket dybde.

I et ytterligere aspekt av den foreliggende oppfinnelse blir en del av den andre foringsrørstreng 710 ekspandert til kontakt med den første foringsrørstreng 610 og den del av den andre foringsrørstreng 710 som er lokalisert over attenuatoren 505 og som strekker seg inn i den indre diameter av den første foringsrørstreng 610 kuttes av fra den andre foringsrørstreng 710.

I et enda ytterligere aspekt av den foreliggende oppfinnelse kan attenuatoren 505 eller det kompressible element i figurene 11-14 lokaliseres inne i en for-størret indre diameterdel (ikke vist) av den første foringsrørstreng 610. Den andre foringsrørstreng 710 kan anvendes for å bore gjennom den første foringsrørstreng 610 som beskrevet ovenfor i forbindelse med figurene 11-14. Deretter kan en del av den andre foringsrørstreng 710 ekspanderes inn i den forstørrede indre diameterdel. Attenuatoren 505 komprimeres slik at delen av den andre foringsrør-streng 710 er bevegelig gjennom den forstørrede indre diameterdel av den første foringsrørstreng 610 for å danne en hovedsakelig monoboringsbrønn. Ytterligere foringsrørstrenger kan anvendes for å bore gjennom den andre foringsrørstreng 710 og etterfølgende foringsrørstrenger og gjennom formasjonen. De ytterligere foringsrørstrenger så vel som den andre foringsrørstreng 710 kan inkludere for-størrede indre diameterdeler og attenuatorer anbrakt deri.

Kutterstrukturene 315 og 615 og de ekspanderbare kutterstrukturer 805 og 705 er beskrevet i det foregående som forbundet til den nedre ende av foringsrør-strengene 310, 810, 610 og 710. Det skal forstås at kutterstrukturene 315, 615, 805 og 705 er operativt anordnet ved den nedre ende av foringsrørstrengene 310, 810, 610 og 710, slik at kutterstrukturene kan anordnes ved en hvilken som helst lokalitet på foringsrørstrengene hvor kutterstrukturene er i stand til å bore gjennom formasjonen. Som sådan skal det forstås at kutterstrukturen for eksempel kan forbindes ved en midtre del av foringsrørstrengen og kutterstrukturen kan stå frem under foringsrørstrengen i en posisjon for å bore gjennom formasjonen.

Tilveiebringelsen av en fremgangsmåte og apparat for boring med forings-rør DWC for å danne en hovedsakelig monoboringsbrønn ved bruk av utførelses-formene ifølge den foreliggende oppfinnelse øker den mulige indre diameter av et foret borehull ved boring med foringsrør. Som en konsekvens økes fleksibiliteten i de verktøy som er i stand til å innføres i det forede borehull. Videre tillater forming av en hovedsakelig monoboringsbrønn ved bruk av boring med foringsrørteknologi i utførelsesformen av den foreliggende oppfinnelse at et borehull med hovedsakelig den samme indre diameter langs sin lengde kan dannes i løpet av mindre tid sammenlignet med konvensjonelle boremetoder.

Utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også med fordel apparatur og metoder for å opprettholde en fluid forbiføring omkring forings-rør under en boring med foringsrøroperasjon etter henging av foringsrør inne i et åpnet borehull eller et foret borehull. Bruk av utførelsesformer ifølge den foreliggende oppfinnelse tillater etablering av en hovedsakelig monoboringsbrønn ved boring med foringsrør.

Figur 15 viser foringsrøret 910, med i det minste en del av foringsrøret 910 profilert, med et jordfjerningselement 950 operativt festet til sin nedre ende. Foringsrøret 910 kan inkludere en foringsrørseksjon eller kan inkludere to eller flere foringsrørseksjoner forbundet, foretrukket gjengeforbundet, til hverandre for å danne en foringsrørstreng 910. Foringsrøret 910 kan være en rørformet streng, hvori bare en del av den rørformede streng er foringsrør, eller den kan bestå av bare foringsrør.

Jordfjerningselementet 950 er foretrukket en kutterstruktur, mer foretrukket en borekrone, men én eller flere fluidpassasjer 952 og/eller 953 for å tillate fluid-strømning derigjennom. Jordfjerningselementet 950 kan være en ekspanderbar kutterstruktur, idet operasjon og struktur derav er vist og beskrevet i det følgende i forbindelse med jordfjerningselementet 1550 i figurene 21-25. Alternativt kan jordfjerningselementet 950 være borbart.

Jordfjerningselementet 950 kan være festet til en hvilken som helst del av foringsrøret 910 som tillater boring med foringsrøret 910 inn i en formasjon 905. Foretrukket er forbindelsen mellom jordfjerningselementet 950 og foringsrøret 910 midlertidig for å tillate opphenting av jordfjerningselementet 950 under boreoperasjonen (beskrevet i det følgende). Figur 15 avbilder jordfjerningselementet 950 festet til foringsrøret 910 ved dets nedre ende ved hjelp av en midlertidig, skjærbar forbindelse 951.

Det profilerte foringsrør 910 er vist i figur 15B. Det profilerte foringsrør 910 har en generelt rørformet hoveddel med ett eller flere gripeelementer 920 dannet på sin ytre diameter ved en første lokalitet, eller et ben 935. Foretrukket er tre ben 935 tildannet på foringsrøret 910 ved tre lokaliteter, idet hvert ben 935 foretrukket har gripeelementer 920 tildannet på sin ytre diameter. Gripeelementer 920, som foretrukket er holdekiler med grus eller tenner, tilveiebringer gripekraft for å tillate at foringsrøret 910 friksjonsmessig går til inngrep med et borehull 930 for avhengig av foringsrøret 910 inne i borehullet 930.

Ett eller flere fluid forbiføringsarealer 940 er dannet mellom benene 935 for å tilveiebringe en fluidbane omkring utsiden av foringsrøret 910. Foringsrøret 910 forhåndsformes til en irregulær, profilert form for å skape forbiføringsarealene 940. Fluid forbiføringsarealene 940, så vel som foringsrøret 910 kan ha en hvilken som helst form som tillater tilstrekkelig sirkulasjon av fluid omkring utsiden av forings-røret 910 etter at foringsrøret er avhengt inne i borehullet 930 og tillater også eventuell ekspansjon av foringsrøret 910 rundt omkretsen under de forskjellige trinn av boreoperasjonen. Alternativt kan fluid forbiføringsarealer 940 dannes nede i brønnen fra foringsrør som er hovedsakelig omkretsmessige. Et tetnings-element 960 kan anordnes omkring den ytre diameter av foringsrøret 910 for tetning mellom foringsrøret 910 og borehullet 930 etter ekspansjon av foringsrøret 910. Tetningselementet 960 er foretrukket en elastomer ring.

Med fornyet henvisning til figur 15 er et festeverktøy 1200, et ekspander-verktøy 1100 og ett eller flere bærende hakeelementer 931 lokalisert på en inn-føringsstreng 1300. Innføringsstrengen 1300 er løsbart forbundet, foretrukket gjengeforbundet, til jordfjerningselementet 950. Innføringsstrengen 1300 kan også være frigivelsesbart forbundet til foringsrøret 910 ved hjelp av bærende hakeelementer 931 anordnet i slisser 932 inne i den indre overflate av foringsrøret 910.

Et uttrekks perspektivriss av festeverktøyet 1200 er vist i figur 15C. Feste-verktøyet 1200 har en hoveddel 1202 som er hul og generelt rørformet og kan ha konnektorer 1204 og 1206 for forbindelse til andre komponenter av en brønnhull-sammenstilling, inklusive jordfjerningselementet 950. Den sentrale hoveddel har én eller flere fordypninger 1214 for å holde én eller flere radielt forlengbare feste-elementer 1216. Hver av fordypningene 1214 har parallell sider og strekker seg fra en radielt perforert indre rørformet kjerne (ikke vist) til utsiden av verktøyet 1200. Hvert gjensidig identisk festeelement 1216 er generelt rektangulær med en avskrånet festeoverflate og en stem peloverf late 1218 på baksiden derav i fluidkommunikasjon med trykksatt fluid levert fra innføringsstrengen 1300. Trykksatt fluid tilveiebrakt fra overflaten av brønnen via innføringsstrengen 1300 kan aktivere festeelementene 1216 og bevirke at de utvider seg utover og til kontakt med den indre vegg av foringsrøret 910 som skal ekspanderes.

Et uttrekks perspektivriss av ekspanderverktøyet 1100 er vist i figur 15D. Ekspanderverktøyet 1100, som innføres i borehullet på innføringsstrengen 1300, har ekspanderbare, fluidaktiverte elementer anordnet på en hoveddel. Under ekspansjon av foringsrøret ekspanderes foringsrørveggene utover deres elastisitetsgrense.

Ekspanderverktøyet 1100 har en hoveddel 1102 som er hul og generelt rør-formet og som kan ha konnektorer 1104 og 1106 for forbindelse til andre komponenter (ikke vist) av brønnhullsammenstillingen. Konnektorene 1104 og 1106 kan ha en redusert diameter sammenlignet med utsidediameteren av den i lengderetningen sentrale hoveddel av ekspanderverktøyet 1100. Den sentrale hoveddel har én eller flere fordypninger, vist her som tre fordypninger 1114, for å holde et respektivt ekspansjonselement, foretrukket en rulle 1116. Hver av fordypningene 1114 har parallelle sider og strekker seg radielt fra en radielt perforert rørformet kjerne (ikke vist) av ekspanderverktøyet 1100. Hver av de gjensidig identiske ruller 1116 er generelt sylindriske og har tønneform.

Hver av rullene 1116 er montert ved hjelp av en aksel 1118 ved hver ende av den respektive rulle 1116 og akslene 1118 er montert i glidbare stempler 1120. Rullene 1116 er anordnet for rotasjon omkring en respektiv rotasjonsakse som er parallell med lengdeaksen av ekspanderverktøyet 1100 og som i den viste utførelsesform er radielt forskjøvet derfra med omtrent 120 graders gjensidige omkretsseparasjoner omkring den sentrale hoveddel 1102. Akslene 1118 er tildannet som integrale endeelementer av rullene 1116 og stemplene 1120 er radielt glidbare, idet et stempel 1120 er glidbart forseglet inne i hver radielt utvidet fordypning 1114. Den indre ende av hvert stempel 1120 er eksponert til trykket av fluid inne i den hule kjerne av ekspanderverktøyet 1100 ved hjelp av de radielle perforasjoner i den rørformede kjerne. På denne måte kan trykksatt fluid tilført fra overflaten av brønnen, via innføringsstrengen 1300, aktivere stemplene 1120, og bevirke at de strekker seg utover og til kontakt med den indre vegg av foringsrøret 910 som skal ekspanderes.

I tillegg er det ved en øvre og en nedre ende av ekspansjonsverktøyet 1100 foretrukket et flertall ikke-ettergivende ruller 1103 konstruert og anordnet til initialt å komme i kontakt med og ekspandere foringsrøret 910 før kontakt mellom forings-røret 910 og de fluidaktiverte ruller 1116. Til forskjell fra de ettergivende, fluidaktiverte ruller 1116 understøttes de ikke-ettergivende ruller 1103 bare med lagringer og endrer ikke sin radielle posisjon i forhold til hoveddelen 1102 av ekspanderverktøyet 1100.

Som vist i figur 16 har ekspansjonsverktøyet 1100 en boring 1180 derigjennom og hvorigjennom fluid kan strømme ved forskjellige trinn av operasjonen. På lignende måte har festeverktøyet 1200 en boring 1280 derigjennom hvorigjennom fluid kan strømme ved forskjellige trinn av operasjonen. Boringen 1180 av ekspansjonsverktøyet 1100 har foretrukket en større diameter enn boringen 1280 av festeverktøyet 1200. En boring 980 forekommer også under boringen 1280 og som foretrukket har en enda mindre diameter enn diameteren av boringen 1280. Operasjonen og formålet med de økende mindre størrelser av boringen 980, 1180, 1280 er beskrevet i det følgende.

Ved anvendelse av ekspansjonsverktøyet 1100 blir foringsrøret som er utsatt for virkning av ekspansjonsverktøyet 1100 ekspandert forbi sitt punkt for elastisk deformasjon. På denne måte økes den indre diameter og de ytre diametre av det ekspanderbare rør i borehullet. Ved å rotere ekspansjons-verktøyet 1100 i borehullet og/eller å bevege ekspansjonsverktøyet 1100 aksielt i borehullet med rullene 1116 aktivert kan foringsrøret 910 ekspanderes ved plastisk deformasjon inn i borehullet 930 (eller allerede eksisterende foring i et foret borehull).

I operasjon er innføringsstrengen 1300 initialt innrettet til å inkludere de bærende hakeelementer 931, ekspansjonsverktøyet 1100 og festeverktøyet 1200 deri. Den nedre ende av innføringsstrengen 1300 er gjengeforbundet til jordfjerningselementet 950 over dettes fluidpassasje 952 og 953. Komponentene av innføringsstrengen 1300 er konfigurert slik at festeverktøyet 1200 er lokalisert inne i den profilerte del av foringsrøret 910 ved den nedre ende av foringsrøret 910. De bærende hakeelementer 931 utvides inn i de tilsvarende slisser 932 i foringsrøret 910. I denne konfigurasjon innføres foringsrøret 910 med den frigivelsesbart forbundne innføringsstreng 1300 i formasjonen 905. Jordfjerningselementet 950 kan roteres av en slammotor (ikke vist) mens foringsrøret 910 innføres i formasjonen 905. Alternativt kan hele foringsrørstrengen 910 inklusive jordfjerningselementet 950 roteres mens foringsrøret 910 innføres i formasjonen 905. Det er også tatt i betraktning at hvis formasjonen 905 er tilstrekkelig myk kan foringsrøret 910 enkelt skyves inn i formasjonen 905 mens borefluid sirkuleres ("sprøytes") inn i formasjonen 905 uten å rotere jordfjerningselementet 950 eller foringsrøret 910. En hvilken som helst kombinasjon av bare å rotere jordfjerningselementet 950, rotere foringsrøret 910 eller "sprøyte" rundt foringsrøret 910 kan også anvendes for å bore foringsrøret 910 inn i formasjonen 905 for å danne borehullet 930.

Mens foringsrørstrengen 910 bores inn i formasjonen 905 blir foretrukket borefluid F innført i den indre diameter av innføringsstrengen 1300. Borefluidet F beveger seg så gjennom ekspanderverktøyet 1100 og festeverktøyet 1200, gjennom passasjen 952 og 953 gjennom jordfjerningselementet 950 og ut gjennom jordfjerningselementet 950, deretter opp til overflaten av brønnen gjennom et ringrom A mellom den ytre diameter av foringsrøret 910 og den indre diameter av borehullet 930 som bores. Foringsrørstrengen 910 bores til den ønskede dybde inne i formasjonen 905, som vist i figur 15. Figur 15A illustrerer et nedover rettet riss langs linjen 15A-15A i figur 15 ved dette trinn i operasjonen. Festeelementene 1216 er ikke utvidet og foringsrøret 910 er i posisjon for ekspansjon ved utvidelse av festeelementene 1216.

Deretter slippes en kule 1291 inn i boringen 1180, som vist i figur 16. Kulen 1291 er dimensjonert slik at den stopper ved et kulesete 1290 dannet ved koplings-punktet mellom den større boring 1280 og den mindre boring 980. Etter at kulen 1291 er plassert på kulesetet 1290 innføres fluid F i boringen 1180. Nærværet av kulen 1291 bremser strømmen av fluid F gjennom boringen 980 og øker fluidtrykket inne i festeverktøyet 1200. Det økte fluidtrykk aktiverer festeelementene 1216 slik at festeelementene 1216 tvinges radielt utover til kontakt med benene 935 slik at den profilerte del av foringsrøret 910 inklusive benene 935 ekspanderes forbi sin elastisitetsgrense langs i det minste en del av sin ytre diameter nær hvor gripeelementene 920 er dannet. Den ytre diameter av benene 935 av foringsrøret 910 er gripende i inngrep med borehullet 930 til å henge av foringsrøret 910 inne i borehullet 930, mens det samtidig etterlates en bane hvorigjennom fluid kan forbiføres gjennom fluid forbiføringsarealet 940 mellom de ekspanderte ben 935. Figur 16 viser foringsrøret 910 festet i borehullet 930. Figur 16A viser linjen 16A-16A i figur 16 hvor festeelementene 1216 har ekspandert benene 935 til kontakt med borehullet 930 og hvor fluid forbiføringsarealene 940 er forblitt intakte. I en alternativ utførelsesform kan ekspanderverktøyet 1100 anvendes for å ekspandere benene 935 til friksjonsmessig å gå til inngrep med borehullet 930 ved å posisjonere ekspanderverktøyet 1100 ved omtrentlig lokaliseringen av festeverktøyet 1200 i figurene 15-20, slik at behovet for feste-verktøyet 1200 elimineres.

Etter at foringsrøret 910 er blitt ekspandert ved benene 935 til friksjonskontakt med borehullet 930, økes fluidtrykket inne i boringen 1280 til et fluidtrykk over den foreskrevne grense av kulesetet 1290 til å blåse kulen 1291 ut av kulesetet 1290. Når kulen 1291 blåses ut av kulesetet 1290 er fluidstrømningen gjennom boringene 1180, 1280 og 980 inne i innføringsstrengen 1300 på nytt uhindret. Ved dette punkt kan borehullet 930 kondisjoneres og/eller sementeres ved hjelp av hvilke som helst konvensjonelle midler. En sementeringsoperasjon kan gjennomføres ved å innføre sement eller et eller annet bindingsmateriale som kan endres fysisk inn i innføringsstrengen 1300, som vist i figur 17. Sement strømmer gjennom boringene 1180, 1280 og 980, ut gjennom passasjene 952 og 953 i jordfjerningselementet 950, deretter opp gjennom ringrommet A mellom den ytre diameter av foringsrøret 910 og borehullet 930 til den ønskede høyde. Når den strømmer opp gjennom ringrommet A strømmer sementen opp gjennom fluid forbiføringsarealet 940 og deretter opp gjennom ringrommet A mellom det uekspanderte foringsrøret 910, som er over den profilerte del av foringsrøret 910, og borehullet 930. Figur 17 viser sementen som har steget til et nivå ved toppen av foringsrøret 910, men det er tatt i betraktning at sement kan stige til et hvilket som helst nivå i forhold til foringsrøret 910.

Etter at tilstrekkelig sement er blitt innført i ringrommet A, men før sementen har størknet, blir de bærende hakeelementer 931 trukket tilbake fra slissene 932 og den midlertidige forbindelse 951 som forbinder jordfjerningselementet 950 til foringsrøret 910 frigis. Den midlertidige forbindelse 951 frigis foretrukket ved skjæring av jordfjerningselementet 950 fra foringsrøret 910 ved nedover skyving eller oppover trekking av innføringsstrengen 1300. Borefluid F innføres så i inn-føringsstrengen 1300 og slammotoren roterer jordfjerningselementet 950 for å bore innføringsstrengen 1300 til en større dybde inne i formasjonen 905. Andre metoder for boring nevnt i det foregående, inklusive rotasjon av hele innførings-strengen 1300 eller "sprøyting" av innføringsstrengen 1300 inn i formasjonen 905 kan også anvendes, alene eller i kombinasjon med hverandre. Innføringsstrengen 1300 bores til en større dybde inne i formasjonen 905 for å tillate lokalisering av ekspanderverktøyet 1100 inntil den profilerte lavere ende av foringsrøret 910 inne i foringsrøret 910. Figur 18 viser innføringsstrengen 1300 boret til en større dybde inne i formasjonen 905 for å forlenge borehullet 930.

Deretter stanses boringen av innføringsstrengen 1300 og fluidstrømning gjennom innføringsstrengen 1300 kan stanses. Innføringsstrengen 1300 bores foretrukket til den dybde hvor ekspanderverktøyet 1100 er lokalisert ved den nederste ende av foringsrøret 910. I denne utførelsesform skjer ekspansjonen av foringsrøret 910 fra bunnen og oppover. Alternativt kan ekspanderverktøyet 1100 lokaliseres inntil den øvre ende av den profilerte del av foringsrøret 910 hvis ekspanderverktøyet 1100 beveges nedover for ekspansjonen av den profilerte del av foringsrøret 910.

Som vist i figur 19 innføres en kule 1191, større enn kulen 1291, i boringen 1180 og stanser i et kulesete 1190. (I en alternativ utførelsesform kan kulen 1191 anbringes i kulesetet 1190 før ekspanderverktøyet 1100 lokaliseres ved den riktige aksielle posisjon inntil den profilerte del av foringsrøret 910.) Trykk oppbygging fra det økte fluidtrykk instigert ved nærværet av kulen 1191 i ekspanderverktøyet 1100 aktiverer ekspanderverktøyet 1100 slik at rullene 1116 presses radielt utover fra ekspanderverktøyet 1100 til kontakt med foringsrøret 910 der omkring. Ekspanderverktøyet 1100 utøver kraft mot veggen av foringsrøret 910 mens det roterer og beveger seg foretrukket (men eventuelt) aksielt inne i foringsrøret 910. Rullene 1116 ekspanderer derved veggen av foringsrøret 910 forbi sin elastisitetsgrense omkring omkretsen av foringsrøret 910 ved den profilerte nedre ende.

Tyngdekraften og vekten av komponentene kan bevege ekspander-verktøyet 1100 nedover i foringsrøret 910 selv når rullene 1116 av ekspander-verktøyet 1100 aktiveres. Alternativt kan ekspansjonen foregå på en "opp-ned" måte ved å tilveiebringe en oppover rettet kraft på innføringsstrengen 1300. En trekkanordning (ikke vist) kan anvendes i et lateralt borehull eller under andre omstendigheter når tyngdekraft og vekt av komponentene ikke er tilstrekkelig til å bringe det aktiverte ekspanderverktøy 1100 til å bevege seg nedover langs borehullet 930. I tillegg kan trekkanordning være nødvendig hvis ekspansjonsverktøy-et 1100 skal anvendes for å ekspandere foringsrøret 910 hvor trekkanordningen tilveiebringer oppover bevegelse av ekspansjonsverktøyet 1100 i borehullet 930. Foretrukket kommer de ikke-ettergivende ruller 1130 ved den nedre ende av ekspansjonsverktøyet 1100 i kontakt med den indre diameter av foringsrøret 910 når ekspansjonsverktøyet 1100 heves. Dette tjener til å glatte ut benene 935 og reformere foringsrøret 910 til en sirkulær form før fullstendig ekspansjon av forings-røret 910 inn i borehullet 930. Foringsrøret 910 ekspanderes så til omkretskontakt med borehullet 930. Figur 19 viser ekspanderverktøyet 1100 i prosessen med å ekspandere den lavere, profilerte del av foringsrøret 910 til omkretskontakt med borehullet 930, fra bunnen og oppover.

Ekspanderverktøyet 1100 anvendes så foretrukket for å ekspandere resten av foringsrøret 910 over den profilerte del i en ønsket utstrekning, idet foretrukket i det minste noe sement utenfor foringsrøret 910 etterlates for sikkert å feste forings-røret 910 inne i borehullet 930. Den resterende del av foringsrøret 910 kan ekspanderes fra bunnen og oppover eller fra toppen og nedover. Ekspandering av denne resterende del øker den indre diameter av foringsrøret 910 langs dets lengde slik at den tilgjengelige diameter inne i borehullet 930 ekspanderes. Etter at ekspansjonen er fullstendig kan sementen tillates å herde til å feste foringsrøret 910 inne i borehullet 930.

Fluidtrykket økes så til et trykk over operasjonstrykket av ekspansjons-verktøyet 1100 for å presse kulen 1191 gjennom det brytbare kulesete 1190. Kulen 1191 flyter da gjennom innføringsstrengen 1300 og til overflaten opp gjennom ringrommet gjennom den indre diameter av foringsrøret 910 og den ytre diameter av innføringsverktøyet 1300. Følgelig er en fluidbane gjennom boringene 980, 1180 og 1280 på nytt uhindret og rullene 1116 av ekspansjonsverktøyet 1100 trekkes tilbake. Det tilbaketrekkbare jordfjerningselement 950 trekkes tilbake og innføringsstrengen 1300 fjernes fra borehullet 930. Figur 20 viser foringsrøret 910 festet inne i borehullet 930 etter at innførings-strengen 1300 er fjernet. Foringsrøret 910 er foretrukket klokkeformet ved enden av ekspansjonsprosessen slik at foringsrøret 910 har en større indre diameter ved sin nedre ende for å tillate at en påfølgende foringsrørseksjon eller foringsrørstreng (ikke vist) kan ekspanderes til den klokkeformede del. Ekspandering av den påfølgende foringsrørseksjon eller foringsrørstreng til den klokkeformede nedre ende av foringsrøret 910 tillater dannelse av en hovedsakelig monoboringsbrønn, eller et foret borehull med en indre diameter som ikke minsker med økende dybde. Prosessene vist i figurene 15-20 kan gjentas et hvilket som helst antall ganger med et hvilket som helst antall foringsrørstrenger eller foringsrørseksjoner ekspandert til hverandre for å danne et foret borehull med en hvilken som helst ønsket dybde. Figur 20A viser den klokkeformede del av foringsrøret 910 langs linjen 20A-20A i figur 20. Den nedre del av foringsrøret 910 ekspanderes til kontakt med borehullet 930 for å danne en hovedsakelig omkretsmessig indre diameter av foringsrøret 910.

I en alternativ utførelsesform kan jordfjerningselementet 950 være borbart snarere enn tilbaketrekkbart. Mens et arrangement med kule og kulesete er beskrevet skal det forstås at et hvilket som helst ventilarrangement kan anvendes, som for eksempel en utløserplugg eller en hylse for å isolere fluidstrømning fra innføringsstrengen 1300 til festeverktøyet 1200 og/eller ekspansjonsverktøyet 1100.

Figurene 21-25 illustrerer en alternativ utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Figur 21 viser foringsrøret 1500 som borer et borehull 1510 inn i en formasjon 1515. Foringsrøret 1500 kan inkluderer foringsrørseksjon, eller kan inkludere to eller flere foringsrørseksjoner forbundet til hverandre, foretrukket gjengeforbundet til hverandre, til å danne en foringsrørstreng. En del av forings-røret 1500 har en fluidbane derigjennom. Fluidbanen i utførelsesformen i figur 21 er i form av én eller flere åpninger 1525 for å tillate at festefluid, som for eksempel sement, kan passerer gjennom foringsrøret 1500.

Et jordfjerningselement 1550 er operativt forbundet til en nedre ende av foringsrøret 1500. Som vist i figur 21 er jordfjerningselementet 1550 skjærbart forbundet til den nedre ende av foringsrøret 1500. Jordfjerningselementet 1550 er foretrukket en kutterstruktur, mer foretrukket en borekrone. Jordfjerningselementet 1550 er foretrukket ekspanderbart og tilbaketrekkbart og kan være den tilbaketrekkbare borekrone beskrevet i US Application Serial Numer 10/335.957, inngitt 31. desember 2002, innlemmet heri i sin helhet som referanse. Det ekspanderbare jordfjerningselement 1550 inkluderer generelt et sett av blader som beveger seg mellom den åpne og lukkede posisjon. Hydraulisk fluid som strømmer gjennom jordfjerningselementet 1550 kontrollerer bevegelsen av bladene mellom den åpne og lukkede posisjon.

Det ekspanderbare jordfjerningselement 1550 kan være opphentbart etter ekspansjonen i sin tilbaketrukne tilstand. Alternativt kan den ekspanderbare kutterstruktur 1550 være en ekspanderbar borekrone konstruert av borbart materiale som for eksempel aluminium, som beskrevet i den ovenfor innlemmede referanse patentsøknad. Den ekspanderbare borekrone ifølge den nevnte ovenfor innlemmede søknad har et flertall kutteelementer anordnet på en ytre del av bladene. Kutteelementene er typisk små og i det vesentlig sfæriske og kan være fremstilt av wolfram karbid eller polykrystallinske diamantoverflater. Bladene er konstruert og anordnet for å tillate at kutteelementene kontakter og borer jorden når bladene er ekspandert utover og ikke rømmer opp borehullet eller omgivende foringsrør når bladene er felt sammen innover.

Fluidpassasjer 1552 og 1553 strekker seg gjennom jordfjerningselementet 1550 til å tilveiebringe en fluidbane gjennom jordfjerningselementet 1550. Fluidpassasjer 1552 og 1553 er i fluidkommunikasjon med en langsgående boring gjennom foringsrøret og tillater "sprøyting" av borefluid under boreoperasjonen gjennom foringsrøret for å fjerne eventuell borekaksoppbygging som kan samle seg foran bladene og danne en bane for foringsrøret gjennom formasjonen. Videre anvendes fluidpassasjene 1552 og 1553 (også benevnt dyser) for å skape ett hydraulisk trykkdifferensial inne i boringen gjennom foringsrøret for å bevirke at bladene i den ekspanderbare kutterstruktur ekspanderer utover, som beskrevet i US Application Serial Number 10/335.957, som innlemmet som referanse i det foregående.

Foringsrøret 1550 kan eventuelt inkludere ett eller flere tetningselementer 1560 på sin ytre diameter for tetting av et ringsromsareal A mellom foringsrøret 1500 og borehullet 1510. I tillegg kan foringsrøret 1500 eventuelt inkludere ett eller flere gripeelementer 1520 på en del av sin ytre diameter for å tillate at forings-røret 1500 initialt avhenges inne i borehullet 1510 på grunn av friksjonsinngrep av gripeelementene 1520 med borehullet 1510. Tetningselementene 1560 er foretrukket konstruert av et elastomert materiale og gripeelementene 1520 er foretrukket holdekiler. Foretrukket er tetningselementene 1560 og gripeelementene 1520 lokalisert under åpningene 1525 og tetningselementene 1560 er lokalisert over gripeelementene 1520 på foringsrøret 1500.

En innføringsstreng 1570 er frigivelsesbart forbundet til foringsrøret 1500, foretrukket ved hjelp av tilbaketrekkbare bærende hakeelementer 1531 anordnet i slisser 1532 i den indre diameter i foringsrøret 1500. Ekspanderverktøyet 1100 vist og beskrevet i forbindelse med figur 15D er forbundet, foretrukket gjengeforbundet, til en nedre ende av innføringsstrengen 1570. Den nedre ende av ekspansjonsverktøyet 1100 kan være gjengeforbundet til en øvre del av jordfjerningselementet 1550.

I operasjon, som vist i figur 21, senkes foringsrøret 1500 inn i formasjonen 1515 mens borefluid innføres gjennom innføringsstrengen 1570. Jordfjerningselementet 1550 (eller selve foringsrøret 1500) kan roteres, om nødvendig eller ønsket for å bore gjennom formasjonen 1515 for å danne borehullet 1510, mens foringsrøret 1500 senkes inn i formasjonen 1515. Mens forings-røret 1500 bores inn i formasjonen 1515 strømmer borefluidet F gjennom inn-føringsstrengen 1570, gjennom passasjene 1552 og 1553 og opp gjennom ring-romsarealet A mellom foringsrøret 1500 og borehullet 1510. Foringsrøret 1500 kan bores til en større dybde enn den eventuelle festedybde av foringsrøret 1500 inne i borehullet 1510 for å tillate ytterligere rom som innføringsstrengen 1570 kan senkes i innenfor den utborede del av borehullet 1510 i ytterligere trinn i operasjonen av den foreliggende oppfinnelse.

Deretter som illustrert i figur 22, innføres en kule 1591 i en boring 1580 i innføringsstrengen 1570. Kulen 1591 stopper ved et kulesete 1590 inne i boringen 1580 i innføringsstrengen 1570. Fluid F innføres så innføringsstrengen 1570 og det trykksatte fluid tvinger rullene 1116 (se figur 15D) i ekspansjonsverktøyet 1100 til å utvides radielt utover fra ekspanderverktøyet 1100 til kontakt med foringsrøret 1500 der omkring. Rullene 1116 ekspanderer derved veggen av foringsrøret 1500 forbi sin elastisitetsgrense i de deler hvor hver rulle 1116 utvides til initialt å forankre foringsrøret 1500 inne i borehullet 1510.

De bærende hakeelementer 1531 trekkes deretter tilbake fra slissene 1532

i foringsrøret 1500 og jordfjerningselementet 1550 fjernes fra sitt frigivelsesbare inngrep med foringsrøret 1500. Ekspanderverktøyet 1100 kan nå roteres i forhold til foringsrøret 1500 for å ekspandere foringsrøret 1500 langs sin omkrets inn i borehullet 1510, som beskrevet i det foregående i forbindelse med figurene 15-20. Manglende inngrep mellom foringsrøret 1500 og innføringsstrengen 1570 tillater at ekspansjonsverktøyet 1100 beveges aksielt nedover og roterer til å ekspandere resten av den nedre del av foringsrøret 1500, som vist i figur 23. Den aksielle bevegelse av ekspansjonsverktøyet 1100 i forhold til foringsrøret 1500 gjennom-føres som beskrevet i det foregående i forbindelse med figurene 15-20.

Ekspansjonsverktøyet 1100 utøver kraft mot veggen av foringsrøret 1500 mens det roterer og beveger seg aksielt inne i foringsrøret 1500. Rullene 1116 ekspanderer derved veggen av foringsrøret 1500 forbi dens elastisitetsgrense omkring omkretsen av foringsrøret 1500 ved den nedre ende. Alternativt kan ekspansjonen foregå på en "opp-ned" måte ved å tilveiebringe en oppover rettet kraft på innføringsstrengen 1570, som beskrevet i det foregående i forbindelse med figurene 15-20.

Fluidtrykk i innføringsstrengen 1570 økes så til et trykk over operasjonstrykket av ekspansjonsverktøyet 1100. Kulen 1591 blåses gjennom det skjøre kulesetet 1590, strømmer deretter opp til overflaten sammen med fluidet opp gjennom ringrommet A. Rullene 1116 av ekspansjonsverktøyet 1100 trekkes således tilbake på grunn av manglende fluidtrykk inne i ekspansjonsverktøyet 1100 og boringen 1580 er på nytt hindringer for å tillate fluidstrømning derigjennom.

Som vist i figur 24 innføres deretter et festefluid 1555, foretrukket sement, i innføringsstrengen 1570 fra overflaten av borehullet 1510. Festefluidet 1555 strømmer gjennom innføringsstrengen 1570, ut gjennom passasjene 1552 og 1553 av jordfjerningselementet 1550, opp gjennom ringrommet mellom den ytre diameter av innføringsstrengen 1570 og den indre diameter av foringsrøret 1500, deretter ut gjennom åpningene 1525 inn i ringrommet A mellom foringsrøret 1500 og borehullet 1510. Festefluidet 1555 behøver bare å fylle en del av ringrommet A eller kan alternativt tillates å fylle opp ringrommet A. Figur 24 viser festefluidet 1555 som strømmer opp gjennom ringrommet A gjennom åpninger 1525 til i vesentlig grad å fylle ringrommet A med festefluid 1555.

Når tilstrekkelig festefluid 1555 foreligger i ringrommet A innføres festefluid 1555 ikke lenger i innføringsstrengen 1570. Etter å ha stanset strømning av festefluid 1555 beveges innføringsstrengen 1570 aksielt oppover inne i borehullet 1510 slik at rullene 1116 av ekspansjonsverktøyet 1100 etter radiell utvidelse, kommer i kontakt med den uekspanderte del av foringsrøret 1500 som ligger over den del av foringsrøret 1500 som allerede er ekspandert inne i borehullet 1510. En andre kule (ikke vist), som er større enn kulen 1591, kan innføres i innføringsstrengen 1570. Den andre kule stanses i et andre kulesete (ikke vist), som er større enn kulesetet 1590. Også her bringes trykksatt fluid til å strømme inn i boringen 1580 av innføringsstrengen 1570 for tvinge rullene 1116 radielt utover, og ekspansjons-verktøyet 1100 roteres og beveges oppover aksielt for å ekspandere delen av foringsrøret 1500 med åpninger 1525 deri til kontakt med borehullet 1510. Ekspansjon av åpningene 1525 inn i borehullet 1510 hindrer at åpningene 1525 blir et svakt punkt i foringsrøret 1500 av det forede borehull og avstenger åpningene inn i ringrommet A.

For å bevege ekspansjonsverktøyet 1100 aksielt oppover kan jordfjerningselementet 1550 trekkes tilbake for å la det passe inne i den indre diameter av foringsrøret 1500 ved metoder som for eksempel dem som er vist i US Patent Application Serial Numer 10/335.957, innlemmet i det foregående som referanse.

Før festefluidet 1555 herdes blir den øvre del av foringsrøret 1500 over åpningene 1525 foretrukket ekspandert av ekspansjonsverktøyet 1100 i noen grad for å øke det tilgjengelige rom inne i den indre diameter av foringsrøret 1500. Denne øvre del kan ekspanderes fra bunnen og oppover, eller fra toppen og nedover. Foretrukket ekspanderes den øvre del ikke i friksjonskontakt med borehullet slik at i det minste noe festefluid 1555 blir tilbake inne i ringrommet A for å feste foringsrøret 1500 inne i borehullet 1510.

Innføringsstrengen 1570 blir så fjernet fra borehullet 1510. Festefluidet 1555 kan tillates å herde for å feste foringsrøret 1500 inn i borehullet 1510. Figur 25 viser foringsrøret 1500 festet inne i borehullet 1510.

Et ytterligere foringsrør (ikke vist) kan så bores inn i borehullet 1510 på samme måte som beskrevet i forbindelse med foringsrøret 1500, og den øvre del av det ytterligere foringsrør ekspanderes så inn i den nedre del av foringsrøret 1500, ifølge den metode som er beskrevet i forbindelse med figurene 21-25. Flere foringsrør (ikke vist) kan også bores og festes på den samme måte. På denne måte kan en hovedsakelig monoboringsbrønn, med hovedsakelig den samme indre diameter langs lengden av borehullet 1510 tildannes med en innføring av hvert foringsrør 1500.

I en ytterligere utførelsesform kan jordfjerningselementet 1550 av utførelses-formen vist i figurene 21-25 være borbar snarere enn at den er tilbaketrekkbar. For eksempel kan jordfjerningselementet 1550 være en borbar borekrone. I denne alternative utførelsesform kan et andre foringsrør (ikke vist) anvendes for å bore gjennom jordfjerningselementet 1550 i prosessen med foring av borehullet 1510 med det andre foringsrør.

Ekspanderverktøyet 1100 beskrevet i det foregående i forbindelse med operasjonene vist i forbindelse med figurene 15-25 kan være et hvilket som helst roterende ekspansjonsverktøy, enten fluidoperert eller mekanisk operert. Ekspansjonsverktøyet 1100 kan i en alternativ utførelsesform være en ekspander-konus eller et hvilket som helst annet mekanisk apparat i stand til å ekspandere ekspanderbart rør forbi sin elastisitetsgrense.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for boring av et lateralt borehull omfattende dannelse av det laterale borehull fra et forelderborehull på en måte hvorved en indre diameter av det laterale borehull er i det minste så stor som en indre diameter av forelderborehullet. I en utførelsesform dannes det laterale borehull i en enkelt tur inn i brønnen. I en ytterligere utførelsesform dannes den laterale brønn med en ekspanderbar borekrone. I ennå en ytterligere utførelsesform dannes det laterale borehull med en borekrone lokalisert ved enden av en forlengelses rørstreng. I en ennå ytterligere utførelsesform fores forelderborehullet med foringsrør. I ennå en ytterligere utførelsesform inkluderer metoden å anbringe et forlengningsrør i det laterale borehull. Ved ennå en ytterligere utførelsesform ekspanderes for-lengningsrøret i kontakt med det laterale borehull. I ennå en ytterligere utførelses-form er den indre diameter av forlengningsrøret i det minste så stort som den indre diameter av forelderborehullet.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse et borehull koplingspunkt mellom et forelderborehull og et lateralt borehull omfattende et vindu som fører fra forelderborehullet til det laterale borehull, idet vinduet har minst én tverrdimensjon som er større enn en hvilken som helst korresponderende dimensjon av forelderborehullet.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å danne et formet lateralt borehull omfattende å danne et lateralt borehull som strekker seg fra et hovedborehull, hvori en diameter av det laterale borehull er større enn en indre diameter av det foringsrør som forer hovedborehullet, et ekspanderbart rørformet element innføres gjennom foringsrøret som forer hovedborehullet og inn i det laterale borehull, og det rørformede element ekspanderes inne i det laterale borehull, slik at det ekspanderte rørformede element har en ytre diameter større enn driftsdiameteren av foringsrøret som forer hovedborehullet. I én utførelsesform er en indre diameter av det ekspanderte rørformede element større enn en indre diameter av foringsrøret som forer hovedborehullet. I en ytterligere utførelsesform inkluderer fremgangsmåten sementering av det rørformede element inn i det laterale borehull. I ennå en ytterligere utførelsesform foretas sementeringen etter ekspansjonen. I ennå en ytterligere utførelsesform innføres det ekspanderbare rørformede element inn i det laterale borehull mens det laterale borehull dannes. Ved ennå en ytterligere utførelses-form dannes det laterale borehull ved boring med et borende element anordnet på en bunndel av det ekspanderbare rørformede element. I ennå en ytterligere utførelsesform er det borende element en ekspanderbar borekrone tilpasset til å bli gjennomboret av en etterfølgende borekrone uten i vesentlig grad å skade den etterfølgende borekrone. I ennå en ytterligere utførelsesform er det borende element en borekrone som er en del av en bunnhullsstreng BHA som omfatter ett eller flere verktøy i tillegg til borekronen. I ennå en ytterligere utførelsesform er minst ett av verktøyene et verktøy tilpasset for å måle én eller flere brønnpara-metere og fremgangsmåten omfatter ytterligere måling av én eller flere brønnpara- metere mens det laterale borehull dannes. I ennå en ytterligere utførelsesform er minst ett av verktøyene en ekspanderbar stabilisator. I ennå en ytterligere utførelsesform inkluderer fremgangsmåten opphenting av minst ett av verktøyene etter dannelse av det laterale borehull. I ennå en ytterligere utførelsesform omfatter dannelse av det laterale borehull fjernelse av en seksjon av foringsrøret som forer hovedborehullet for å danne et uforet hulrom; et bindingsmateriale som kan endres fysisk innføres i hulrommet; og det laterale borehull bores gjennom bindingsmaterialet som kan endres fysisk. I ennå en ytterligere utførelsesform inkluderer fremgangsmåten at diameteren av det laterale borehull ekspanderes for å motta det ekspanderbare rørformede element. I ennå en ytterligere utførelsesform inkluderer fremgangsmåten boring gjennom bindingsmaterialet som kan endres fysisk for å tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom det laterale borehull og en del av hovedborehullet under et koplingspunkt mellom det laterale borehull og hovedborehullet. I ennå en ytterligere utførelsesform omfatter dannelse av det laterale borehull ekspansjon av i det minste en del av det laterale borehull ved å bore med en ekspanderbar borekrone. I ennå en ytterligere utførelsesform inkluderer fremgangsmåten dannelse av hovedborehullet og foring av hovedborehullet med ekspanderbare rørformede elementer.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å danne et foret, lateralt borehull omfattende å feste en avleder inne i et hovedborehull foret med foringsrør; dannelse av et lateralt borehull med et jordfjerningselement som styres av avlederen; en diameter av i det minste en del av det laterale borehull ekspanderes; et ekspanderbart rørformet element inn-føres gjennom foringsrøret som foret hovedborehullet og inn i det laterale borehull; og det rørformede element inne i det laterale borehull ekspanderes slik at det ekspanderte rørformede element har en indre diameter lik eller større enn den indre diameter av foringsrøret som forer hovedborehullet. I én utførelsesform inkluderer fremgangsmåten å fjerne avlederen før ekspansjon av diameteren av i det minste en del av det laterale borehull. I en ytterligere utførelsesform omfatter ekspansjon av diameteren av i det minste en del av det laterale borehull ekspansjon av en del av det laterale borehull som strekker seg til hovedborehullet.

I ennå en ytterligere utførelsesform omfatter ekspansjon av diameteren av i det minste en del av det laterale borehull at en ekspanderbar tilbakerømmer opereres.

I ennå en ytterligere utførelsesform er etter ekspansjon av det rørformede element inne i det laterale element, den ekspanderte del av det laterale borehull som strekker seg til hovedborehullet fullstendig foret med det ekspanderte, rørformede element. I ennå en ytterligere utførelsesform, etter innføring av det rørformede element i det laterale borehull, strekker en del av det rørformede element seg inn i hovedborehullet og fremgangsmåten omfatter ytterligere, etter ekspansjon av det rørformede element, at den del av det rørformede element som strekker seg inn i hovedborehullet fjernes.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse et lateralt borehull som strekker seg fra et hovedborehull foret med foringsrør, hvori i det minste en del av det laterale borehull er foret med foringsrør, idet den forede del av det laterale borehull har en ytre diameter større enn en driftsdiameter av hovedborehullets foringsrør. I én utførelsesform er den indre diameter av det laterale borehull lik eller større enn en indre diameter av hovedborehullets foringsrør. I en ytterligere utførelsesform strekker den forede del av det laterale borehull seg til hovedborehullet. I ennå en ytterligere utførelsesform er den forede del av det laterale borehull foret med et ekspanderbart perforert materiale. I ennå en ytterligere utførelsesform er den forede del av det laterale borehull foret med et kompakt ekspandert rørformet element. I ennå en ytterligere utførelsesform er hovedborehullet foret med et ekspanderbart rørformet element. I ennå en ytterligere utførelsesform er i det minste en del av det laterale borehulls foringsrør sementert inn i det laterale borehull.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å danne et foret borehull omfattende boring av et borehull ved bruk av en første foringsrørstreng med et jordfjerningselement operativt anordnet ved sin nedre ende; den første foringsrørstreng lokaliseres inne i borehullet; en del av en andre foringsrørstreng lokaliseres inntil en del av den første foringsrørstreng med en forstørret indre diameter; og delen av den andre foringsrørstreng ekspanderes slik at delen av den andre foringsrørstreng har en indre diameter i det minste så stor som den minste indre diameterdel av den første foringsrør-streng. I én utførelsesform er minst ett kompressibelt element anordnet inne i delen av den første foringsrørstreng med en forstørret indre diameter. I en ytterligere utførelsesform omfatter ekspansjon av delen av den andre foringsrør-streng komprimering av i det minste en del av nevnte minst ett kompressibelt element. I ennå en ytterligere utførelsesform omfatter nevnte minst ett kompressibelt element et flertall av stag som er bevegelig gjennom minst ett tomromsareal etter kompresjon. I ennå en ytterligere utførelsesform omfatter nevnte minst ett kompressibelt element et porøst materiale. I ennå en ytterligere utførelsesform er den indre diameter av den ekspanderte del av den andre forings-rørstreng hovedsakelig lik den minste indre diameterdel av den første foringsrør-streng. I ennå en ytterligere utførelsesform har den andre foringsrørstreng et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende. I ennå en ytterligere utførelses-form omfatter jordfjerningselementet av den andre foringsrørstreng en ekspanderbar kutterstruktur. I ennå en ytterligere utførelsesform omfatter lokalisering av en del av den andre foringsrørstreng inntil en del av den første foringsrørstreng, boring gjennom den første foringsrørstreng med en andre foringsrørstreng. I ennå en ytterligere utførelsesform omfatter jordfjerningselementet et borbart materiale. I ennå en ytterligere utførelsesform inkluderer fremgangsmåten festing av den andre foringsrørstreng inne i borehullet ved bruk av et bindingsmateriale som kan endres fysisk. I ennå en ytterligere utførelses-form er delen av den første foringsrørstreng med en forstørret indre diameter en underskåret sementeringssko. I ennå en ytterligere utførelsesform inkluderer fremgangsmåten lokalisering av en del av en tredje foringsrørstreng inntil en del av den andre foringsrørstreng med en forstørret indre diameter og ekspansjon av delen av den tredje foringsrørstreng slik at delen av den tredje foringsrørstreng har en indre diameter minst så stor som den minste indre diameterdel av den første foringsrørstreng.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å danne et foret borehull omfattende boring av et borehull ved bruk av en første foringsrørstreng med et jordfjerningselement operativt forbundet til sin nedre ende og minst ett kompressibelt element anordnet omkring i det minste en del av den første foringsrørstreng; den første foringsrørstreng lokaliseres inne i borehullet; en del av en andre foringsrørstreng lokaliseres inntil nevnte minst ett kompressibelt element; og delen av den andre foringsrørstreng ekspanderes slik at delen av den andre foringsrørstreng har en indre diameter i det minste så stor som den minste indre diameterdel av den første foringsrørstreng. I én utførelses-form er minst ett kompressibelt element anordnet ved en nedre ende av den første foringsrørstreng. I en ytterligere utførelsesform omfatter lokalisering av delen av den andre foringsrørstreng inntil nevnte minst ett kompressibelt element boring gjennom jordfjerningselementet. I ennå en ytterligere utførelsesform omfatter den andre foringsrørstreng et jordfjerningselement operativt forbundet til dens nedre ende. I ennå en ytterligere utførelsesform kan jordfjerningselementet i den andre foringsrørstreng utvides til å danne et forstørret borehull under den første forings-rørstreng. I ennå en ytterligere utførelsesform er den indre diameter av den ekspanderte del av den andre foringsrørstreng hovedsakelig lik den minste indre diameter av den første foringsrørstreng. I ennå en ytterligere utførelsesform omfatter nevnte minst ett kompressibelt element et flertall steg som er bevegelige gjennom i det minste ett tomromsareal etter kompresjon. I ennå en ytterligere utførelsesform omfatter nevnte minst ett kompressibelt element et porøst materiale. I ennå en ytterligere utførelsesform inkluderer fremgangsmåten at den andre foringsrørstreng festes inne i borehullet ved bruk av et bindingsmateriale som kan endres fysisk. I ennå en ytterligere utførelsesform har den andre forings-rørstreng minst ett kompressibelt element anordnet ved sin nedre ende. I ennå en ytterligere utførelsesform inkluderer fremgangsmåten lokalisering av en del av en tredje foringsrørstreng inntil det kompressible element i den andre foringsrørstreng og ekspansjon av delen av den tredje foringsrørstreng slik at delen av den tredje foringsrørstreng har en indre diameter i det minste så stor som den minste indre diameterdel av den første foringsrørstreng.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse et apparat for bruk i dannelse av et foret borehull omfattende en foringsrørstreng, et jordfjerningselement operativt festet til en nedre ende av foringsrørstrengen, og minst ett kompressibelt element anordnet ved en nedre ende av foringsrørstrengen. I én utførelsesform omfatter jordfjerningselementet et borbart materiale. I en ytterligere utførelsesform inkluderer nevnte minst ett kompressibelt element et kompressibelt materiale med minst ett hulrom dannet deri. I ennå en ytterligere utførelsesform er nevnte minst ett kompressibelt element anordnet omkring en ytre overflate av foringsrørstrengen, I ennå en ytterligere utførelsesform er nevnte minst ett kompressibelt element anordnet inne i en del av foringsrørstrengen med en for-størret indre diameter. I ennå en ytterligere utførelsesform omfatter nevnte minst ett kompressibelt element et porøst materiale. I ennå en ytterligere utførelsesform omfatter nevnte minst ett kompressibelt element en vegg inntil foringsrørstrengen og et flertall kompressible steg som forbinder veggen til foringsrørstrengen. I ennå en ytterligere utførelsesform er flertallet av kompressible steg bevegelig gjennom et flertall hulromsarealer mellom flertallet av steg.

I en ytterligere utførelsesform tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse et apparat for bruk i dannelse av et foret borehull omfattende en foringsrørstreng med en forstørret indre diameterdel; et jordfjerningselement operativt forbundet til en nedre ende av foringsrørstrengen; og en borbar del anordnet i delen med den forstørrede indre diameter. I én utførelsesform omfatter jordfjerningselementet et borbart materiale. I en ytterligere utførelsesform er den forstørrede indre diameterdel lokalisert ved en nedre ende av foringsrørstrengen. I ennå en ytterligere utførelsesform er den borbare del konstruert og anordnet til å bli fjernet fra foringsrørstrengen når den bores med en andre foringsrørstreng med en ytre diameter mindre enn den forstørrede indre diameterdel. I ennå en ytterligere utførelsesform er den borbare del svekket av et flertall hulrom tildannet deri. I ennå en ytterligere utførelsesform avsluttes flertallet av hulrommet tildannet i den borbare del ved en indre overflate av den forstørrede indre diameterdel. I ennå en ytterligere utførelsesform inkluderer i det minste en del av den borbare del et komposittmateriale.

I en ytterligere utførelsesform inkluderer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å danne en foret brønn, omfattende å senke et første forings-rør med et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende inn i formasjonen for å danne et borehull med en første dybde; i det minste en del av det første foringsrør ekspanderes til gripende inngrep med borehullet for avhenging av det første foringsrør inne i borehullet; en fluidbane etterlates mellom det første forings-rør og borehullet etter ekspandering av i det minste en del av det første foringsrør; et fluid sendes gjennom fluidbanen; og fluidbanen lukkes. I ett aspekt omfatter fremgangsmåten ytterligere å gjennomføre trinnene med senking, ekspansjon, opphenting, strømning og lukking i en eneste tur inn i borehullet.

En ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse inkluderer en fremgangsmåte for å danne en foret brønn, omfattende å senke et første forings-rør med et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull med en første dybde; idet minste en del av det første foringsrør ekspanderes til gripende inngrep med borehullet for å avhenge det første foringsrør inne i borehullet; en fluidbane etterlates mellom det første forings-rør og borehullet etter ekspansjon av i det minste en del av det foringsrør; et fluid bringes til å strømme gjennom fluidbanen; og fluidbanen lukkes, hvori lukking av fluidbanen tilveiebringer en tetning mellom det første foringsrør og borehullet. En ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse inkluderer en fremgangsmåte for å danne en foret brønn, omfattende å senke et første foringsrør med et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull med en første dybde; idet minste en del av det første foringsrør ekspanderes til gripende inngrep med borehullet for å avhenge det første foringsrør inne i borehullet; en fluidbane etterlates mellom det første foringsrør og borehullet etter ekspansjon av i det minste delen av det første foringsrør; et fluid sendes gjennom fluidbanen; og fluidbanen lukkes, hvori fluidet er et festefluid. I én utførelsesform er settefluidet sement.

En ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse inkluderer en fremgangsmåte for å danne en foret brønn, omfattende å senke et første forings-rør med et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull med en første dybde; i det minste en del av det første foringsrør ekspanderes til gripende inngrep med borehullet for å avhenge det første foringsrør inne i borehullet; en fluidbane etterlates mellom det første forings-rør og borehullet etter ekspansjon av i det minste delen av det første foringsrør; et fluid sendes gjennom fluidbanen; og fluidbanen lukkes, hvori nevnte minst en del av det første foringsrør er profilert og fluidbanen omfatter ett eller flere fluid forbi-føringsarealer tildannet i den profilerte del av det første foringsrør. En ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse inkluderer en fremgangsmåte for å danne en foret brønn, omfattende å senke et første foringsrør med et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull med en første dybde; i det minste en del av det første foringsrør ekspanderes til gripende inngrep med borehullet for å avhenge det første foringsrør inne i borehullet; en fluidbane etterlates mellom det første foringsrør og borehullet etter ekspansjon av i det minste delen av det første foringsrør; et fluid sendes gjennom fluidbanen; og fluidbanen lukkes, hvori fluidbanen omfatter én eller flere åpninger i det første foringsrør for å tillate at festefluidet strømmer inn i et ringrom mellom det første foringsrør og borehullet. En ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse inkluderer en fremgangsmåte for å danne en foret brønn, omfattende senking av et første foringsrør med et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull med en første dybde; i det minste en del av det første foringsrør ekspanderes til gripende inngrep med borehullet for å avhenge det første foringsrør inne i borehullet; en fluidbane etterlates mellom det første foringsrør og borehullet etter ekspansjon av i det minste delen av det første foringsrør; et fluid sendes gjennom fluidbanen; fluidbanen lukkes; og i det minste en del av den ikke-ekspanderte del av det første foringsrør ekspanderes.

En ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse inkluderer en fremgangsmåte for å danne en foret brønn, omfattende å senke et første forings-rør med et jordfjerningselement operativt festet til dets nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull med en første dybde; i det minste en del det første foringsrør ekspanderes til gripende inngrep med borehullet for å avhenge det første foringsrør inne i borehullet; en fluidbane etterlates mellom det første forings-rør og borehullet etter ekspansjon av nevnte minst en del det første foringsrør; et fluid sendes gjennom fluidbanen; og fluidbanen lukkes, hvori en nedre ende av det første foringsrør ekspanderes radielt videre enn en resterende del av det første foringsrør. I ett aspekt er det første foringsrør klokkeformet. En ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse inkluderer en fremgangsmåte for å danne en foret brønn, omfattende å senke et første foringsrør med et jordfjerningselement operativt festet på dets nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull med en første dybde; i det minste en del av det første foringsrør ekspanderes til gripende inngrep med borehullet for å avhenge det første foringsrør inne i borehullet; en fluidbane etterlates mellom det første foringsrør og borehullet etter ekspansjon av i det minste delen av det første foringsrør; et fluid sendes gjennom fluidbanen; fluidbanen lukkes; og et andre foringsrør med et jordfjerningselement operativt festet til sitt nedre ende senkes inn i formasjonen for å danne et borehull med en andre dybde. I én utførelsesform omfatter fremgangsmåten ytterligere ekspansjon av i det minste en del av det andre foringsrør til gripende inngrep med borehullet for å avhenge det andre foringsrør inne i borehullet. I en ytterligere utførelsesform omfatter fremgangsmåten videre å etterlate en andre fluidbane mellom det andre foringsrør og borehullet etter ekspandering av i det minste delen av det andre foringsrør; et festefluid sendes gjennom den andre fluidbane; og den andre fluidbane lukkes.

I en ytterligere utførelsesform inkluderer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å danne en foret brønn, omfattende å senke et første forings- rør med et jordfjerningselement operativt festet til sitt nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull med en første dybde; i det minste en del av det første foringsrør ekspanderes til gripende inngrep med borehullet for å avhenge det første foringsrør inne i borehullet; en fluidbane etterlates mellom det første forings-rør og borehullet etter ekspansjon av i det minste delen av det første foringsrør; et fluid sendes gjennom fluidbanen; og fluidbanen lukkes, hvori lukking av fluidbanen omfatter ekspansjon av fluidbanen inn i borehullet. I en ytterligere utførelsesform inkluderer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å danne en foret brønn, omfattende å senke et første foringsrør med et jordfjerningselement operativt festet til dets nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull med en første dybde; i det minste en del av det første foringsrør ekspanderes til gripende inngrep med borehullet for å avhenge det første foringsrør inne i borehullet; en fluidbane etterlates mellom det første foringsrør og borehullet etter ekspansjon av i det minste delen av det første foringsrør; et fluid sendes gjennom fluidbanen; fluidbanen lukkes, hvori en nedre ende det første foringsrør ekspanderes radielt videre enn en resterende del av det første foringsrør; og et andre foringsrør senkes inn i borehullet til en andre dybde og det andre foringsrør ekspanderes inn i det første foringsrør for å danne en hovedsakelig monoborings-brønn. I en ytterligere utførelsesform inkluderer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å danne en foret brønn, omfattende å senke dets nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull med en første dybde; i det minste en del av det første foringsrør ekspanderes til gripende inngrep med borehullet for å avhenge det første foringsrør inne i borehullet; en fluidbane etterlates mellom det første foringsrør og borehullet etter ekspansjon av i det minste delen av det første foringsrør; et fluid sendes gjennom fluidbanen; fluidbanen lukkes; og det første foringsrør roteres mens det første foringsrør senkes inn i formasjonen.

En ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse inkluderer en fremgangsmåte for foring av et borehull, omfattende å senke et første foringsrør med et jordfjerningselement operativt festet til dets nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull; idet det første foringsrør har minst én forbiføring for å sirkulere et fluid tildannet deri; i det minste en del av det første foringsrør ekspanderes til friksjonsinngrep med borehullet for å avhenge det første foringsrør inne i borehullet; fluidet sirkuleres gjennom nevnte minst én forbiføringsledning; og det første foringsrør ekspanderes for å lukke forbiføringsledningen. I én utførelses- form anordnes en innføringsstreng omfattende et festeverktøy i det første foringsrør for å avhenge de første foringsrør inne i borehullet. I en ytterligere utførelsesform omfatter innføringsstrengen ytterligere et ekspanderverktøy for å lukke forbiføringsledningen.

En ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse inkluderer en fremgangsmåte for foring av et borehull, omfattende å senke et første foringsrør med et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende inn i en formasjon for å danne et borehull, idet det første foringsrør har minst en forbiføringsledning for å sirkulere et fluid dannet deri; i det minste en del av det første foringsrør ekspanderes til friksjonsinngrep med borehullet for å avhenge det første foringsrør inne i borehullet; fluidet sirkuleres gjennom nevnte minst én forbiføringsledning; og det første foringsrør ekspanderes til å lukke forbiføringsledningen; hvori en nedre ende av det første foringsrør ekspanderes til en større indre diameter enn en resterende del av det første foringsrør. I én utførelsesform omfatter fremgangsmåten videre senking av et andre foringsrør med et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende inn i formasjonen for å danne borehullet. I en ytterligere utførelsesform omfatter fremgangsmåten videre ekspandering av det andre forings-rør inn i det første foringsrør for å danne en hovedsakelig monoboringsbrønn.

En ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse inkluderer et apparat for bruk i boring med foringsrør DWC, omfattende en rørformet streng med en foringsrørdel, et jordfjerningselement operativt knyttet til sin nedre ende, og minst ett fluid forbiføringsareal lokalisert derpå; og et ekspansjonsverktøy anordnet inne i den rørformede streng, idet ekspansjonsverktøyet er i stand til å ekspandere en del av den rørformede streng inn i et omgivende borehull mens en strømningsbane omkring en ytre diameter av den rørformede streng til en overflate av borehullet etterlates. I ett aspekt omfatter nevnte minst ett fluid forbiførings-areal minst én langsgående profil i den rørformede streng. I et ytterligere aspekt omfatter nevnte minst ett fluid forbiføringsareal minst én åpning i den rørformede streng.

Claims

1. Fremgangsmåte for å danne en foret brønn,karakterisert vedat den omfatter følgende trinn: senking av et første rør med et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende, inn i en formasjon for å danne et første borehull med en første lengde, idet i det minste en del av det første rør danner en del av en underskåret borbar sementeringssko, hvor det første rør innenfor sementeringsskoen har, før senkingen, en første del med en forstørret indre diameter i forhold til en andre del av det første rør; lokalisering av i det minste en del av et andre rør inne i det første rør, idet i det minste en del av det andre rør omfatter foringsrør; innføring av et bindingsmateriale som kan endres fysisk, inn i et ringrom mellom det første rør og formasjonen der omkring; og ekspandering av i det minste delen av det andre rør mot den første del av det første rør, slik at i det minste delen av det andre rør har en indre diameter minst så stor som den minste indre diameterdel av det første rør.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor det andre rør har et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor lokalisering av i det minste en del av det andre rør inne i det første rør omfatter trinnet med å senke det andre rør inn i formasjonen for å danne et andre borehull med en andre lengde.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, hvor det første borehull er et hovedborehull, og det andre borehull er et lateralt borehull.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, hvor ekspansjonen av i det minste delen av det andre rør omfatter ekspansjon av en del av det laterale borehull som strekker seg inn i hovedborehullet.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4, hvor en indre diameter av det laterale borehull er større enn eller lik en indre diameter av hovedborehullet.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 3, hvor det andre rør ekspanderes langs sin hele lengde til å ha en indre diameter minst så stor som den minste indre diameterdel av det første rør.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor den første del er ved en nedre ende av det første rør.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, hvor minst ett kompressibelt element er anbrakt inne i den første del av det første rør.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor ekspansjonen av i det minste delen av det andre rør omfatter komprimering av i det minste en del av det minst ene kompressible element.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, hvor komprimeringen av en del av nevnte minst ene kompressible element omfatter trinnet med å bevege et antall steg i nevnte minst ene kompressible element gjennom i det minste ett hulromsareal.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor en borbar del er anordnet inne i den første del som er konstruert og arrangert til å løsgjøres fra det første rør når det andre rør senkes inn i formasjonen for å danne et andre borehull med en andre lengde.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor den ytterligere omfatter komprimering av minst ett kompressibelt element når ekspansjon av i det minste delen av det andre rør.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvor nevnte minst ene kompressible element komprimeres ved ekspansjon inntil i det minste delen av det andre rør som ekspanderes, har en indre diameter i det minste så stor som den minste indre diameterdel av det første rør.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor en del av det første rør som omgir det andre rør ekspanderes når i det minste delen av det andre rør ekspanderes.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor et kompressibelt element er lokalisert ved en nedre ende av det første rør.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor bindingsmaterialet som kan endres fysisk, er sement.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor jordfjerningselementet omfatter en borbar borekrone.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor jordfjerningselementet omfatter en tilbaketrekkbar borekrone.

20. Apparat for dannelse av en foret brønn,karakterisert vedat det omfatter: en foringsrørstreng, hvor en første del av foringsrørstrengen har en større indre diameter enn en andre del av foringsrørstrengen; en borbar del festet eller koplet til en indre overflate av den første del av foringsrørstrengen; et jordfjerningselement festet eller koplet til en ytre overflate av den borbare del, hvor den første del av foringsrørstrengen er anordnet mellom den borbare del og den andre del av foringsrørstrengen; et rørformet element anordnet inne i foringsrørstrengen og innrettet på linje med den første del, hvor et ringformet areal mellom foringsrørstrengen og det rør-formede element er fylt med et kompakt materiale; og en ventil anordnet i foringsrørstrengen og lokalisert over det rørformede element.

21. Apparat ifølge krav 20, hvor foringsrørstrengen er sementert i en brønn-boring.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 20, hvor jordfjerningselementet omfatter en borekrone.

23. Apparat ifølge krav 20, hvor det rørformede element er konsentrisk anordnet inne i den første delen av foringsrørstrengen for å definere en midlertidig strømningsbane gjennom foringsrørstrengen.

24. Apparat ifølge krav 20, hvor det rørformede element er konsentrisk anordnet inne i den første delen av foringsrørstrengen mellom ventilen og jordfjerningselementet.

25. Apparat ifølge krav 20, hvor ventilen er sementert i foringsrørstrengen, og hvor det rørformede element strekker seg fra ventilen til enden av foringsrøret for å definere en strømningsbane fra ventilen til jordfjerningselementet.

26. Apparat ifølge krav 20, hvor det rørformede element og jordfjerningselementet er borbare fra foringsrørstrengen mens de er nedihulls.

27. Apparat ifølge krav 20, hvor det rørformede element og jordfjerningselementet er borbare fra foringsrørstrengen, mens de er nedihulls, for derved å etterlate den første delen som et endepunkt av foringsrørstrengen i den forede brønn.