NO337861B1 - Flersone-kompletteringssystem - Google Patents

Description

Oppfinnelsesområdet

Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt utvinning av hydrokarboner i undergrunnsformasjoner og vedrører mer spesielt et system og en fremgangsmåte for tilførsel av behandlingsfluider til brønner med flere brønnsoner.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

I typiske borehulloperasjoner kan forskjellige behandlingsfluider pumpes inn i brønnen og til slutt inn i formasjonen for å gjenopprette eller forbedre produktiviteten av brønnen. For eksempel kan et ikke-reaktivt fraktureringsfluid eller et «frak-fluid» pumpes inn i borehullet for å initiere og forplante frakturer i formasjonen, slik at det tilveiebringes strømningskanaler for å lette bevegelsen av hydrokarbonene til borehullet, slik at hydrokarbonene kan produseres fra brønnen. I slike frakturenngs-operasjoner blir fraktureringsfluidet hydraulisk injisert inn i et borehull som penetrerer undergrunnsformasjonen og tvinges mot formasjonslagene ved hjelp av trykk. Formasjonslagene tvinges til å sprekke og frakturere og et proppemiddel anbringes i frakturen ved bevegelse av et viskøst fluid inneholdende proppemiddel inn i sprekken i berget. Den resulterende fraktur, med proppemiddel på plass, tilveiebringer forbedret strømning for det utvinnbare fluid (d.v.s. olje, gass eller vann) inn i borehullet. I et ytterligere eksempel kan et reaktivt simuleringsfluid eller «syre» injiseres inn i formasjonen. Surgjørende behandling av formasjonen resulterer i oppløsning av materialer i porerommene av formasjonen for å forbedre produksjonsstrømning.

GB 2381281 beskriver en brønnsammenstillingen for uttrekk av produksjonsfluider fra minst en produksjonssone (139) som inkluderer et produksjonsrør (112), en pakning (146) for avgrensning av produksjonssonen, og en fiberoptisk følerpakke (10) anordnet i tilknytning til en nedstrøms siden av pakningen. Den fiberoptiske følerpakke (10) måler parametere i produksjonsfluidet og kommuniserer disse parameterne til overflaten for å bestemme sammensetningen av produksjonsfluidet inn i produksjonsrøret gjennom hver produksjonssone. Produksjonsrøret har en soneåpning (151) for å tillate produksjonsfluid å komme inn i produksjonsrøret, og en styreventil (150) for å styre mengden av produksjonsfluid som strømmer nedstrøms fra hver produksjonssone. Produksjonsrøret reguleringsventil reguleres for å optimalisere fluidproduksjon fra den bestemte produksjonssone i brønnen på grunnlag av fluid parametere målt ved hjelp av den fiberoptiske følerpakke (10).

I brønner med flere produksjonssoner kan det nå ofte være nødvendig å behandle forskjellige formasjoner i en operasjon med flere trinn som krever mange turer ned i brønnen. Hver tur består generelt av isolering av en enkelt produksjonssone og deretter tilførsel av behandlingsfluidet til den isolerte sone. Etter som flere turer ned i brønnen er nødvendig for å isolere og behandle hver sone kan den fullstendige operasjon mange ganger være meget tidkrevende og dyr.

Følgelig foreligger det et behov for systemer og fremgangsmåter for å tilføre behandlingsfluider til flere soner i brønn i en eneste tur ned i brønnen.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et system og en fremgangsmåte for tilførsel av et behandlingsfluid til en brønn med flere brønnsoner. Ifølge noen utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et brønnkompletteringssystem som inkluderer én eller flere polerte boringsbeholdere (PBB) installert i et foringsrør og en fluidtilførselsanordning med minst én tetningssammenstilling for selektivt å isolere en selektert brønnsone og å tilføre et fluid til den selekterte sone.

Foreliggende oppfinnelse er særlig egnet til å tilveiebringe et system for anvendelse i et borehull som skjærer en brønnsone, omfattende et rørelement festet i borehullet; en første polert boringsbeholder arrangert inne i rørelementet over brønnsonen og en andre polert boringsbeholder arrangert inne i rørelementet under brønnsonen; en ytre rørstreng med en øvre ende, en nedre ende, og en aksiell boring derigjennom, idet den nedre ende av den ytre rørstreng er åpen for å etablere kommunikasjon mellom den aksielle boring av rørstrengen og borehullet; en indre rørstreng med en øvre ende, og en nedre ende, og en aksiell boring derigjennom, idet den indre rørstreng beror inne i den aksielle boring av den ytre rørstreng; et avlederverktøy i forbindelse med den nedre ende av den indre rørstreng, idet avlederverktøyet har en port tildannet deri for å etablere hydraulisk kommunikasjon mellom den aksielle boring i den indre rørstreng og borehullet; en første tetningsmekanisme arrangert på den ytre rørstreng, idet den første tetningsmekanisme er innrettet til å tette med den første polerte boringsbeholder og en andre tetningsmekanisme arrangert under porten i avlederverktøyet, idet den andre tetningsmekanisme er innrettet til å tette med den andre polerte boringsbeholder.

Andre eller alternative utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse, fra tegningene og fra patentkravene.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Måten hvorpå disse formål og andre ønskelige egenskaper kan oppnås er forklart i den etterfølgende beskrivelse og i de vedføyde tegninger, hvori: Fig. 1 viser et profilriss av en utførelsesform av et flersonebrønnkompletteringssystem ifølge den foreliggende oppfinnelse med polerte boringsbeholdere (PBB) installert i et borehull. Fig. 2 illustrerer et profilriss av en utførelsesform av et flersone brønnkompletteringssystem ifølge den foreliggende oppfinnelse med polerte boringsbeholdere (PBB) installert i et borehull for å isolere perforerte brønnsoner og et fluidtilførselsverktøy med en tetningssammenstilling arrangert derpå for å tilføre et fluid til en selektert perforert brønnsone. Fig. 3A-3F illustrerer profilriss av en utførelsesform av det flersonebrønnkompletteringssystem ifølge den foreliggende oppfinnelse og avbilder en sammenstilling med perforerende skyteanordning og tetning anordnet under et fluidtilførselsverktøy for innføring i et borehull med polerte boringsbeholdere (PBB) for å isolere flere brønnsoner. Fig. 4A-4B illustrerer profilriss av en utførelsesform av

multisonebrønnkompletteringssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse og avbilder en streng av perforerende skyteanordninger som innføres i et borehull med polerte boringsbeholdere (PBB) for å isolere flere brønnsoner og som detoneres samtidig.

Fig. 5A-5D illustrerer profilriss av en utførelsesform av flersonebrønnkom-pletteringssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse og viser et fluidtilførselsverktøy med tetningssammenstillinger arrangert over og under fluidtilførselsverktøyet, idet fluidtilførselsverktøyet innføres i et borehull med polerte boringsbeholdere (PBB) for å isolere flere brønnsoner.

Fig. 6 illustrerer et profilriss av en utførelsesform av

flersonebrønnkompletteringssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse og viser konsentriske indre og ytre strenger med én eller flere tetninger tildannet på den ytre overflate av den ytre streng for forbiføring av spesielle brønnsoner i et borehull med polerte boringsbeholdere (PBB) og et avledningsverktøy forbundet til bunnen av de konsentriske strenger for å rette strømning mellom den indre streng, ringrommet definert mellom den ytre streng og den indre streng, og brønnringrommet utenfor den ytre streng.

Fig. 7A-7D illustrerer profilriss av en utførelsesform av

flersonebrønnkompletteringssystemet ifølge den forliggende oppfinnelse og viser en aktiverbar tetningsplugg med en perforerende skyteanordning forbundet til pluggen, idet pluggen innføres i et borehull med polerte boringsbeholdere (PBB) for å isolere flere brønnsoner.

DETALJERT BESKRIVELSE

I den følgende beskrivelse er tallrike detaljer angitt for å tilveiebringe en forståelse av den foreliggende oppfinnelse. Det skal imidlertid av de fagkyndige forstås at den foreliggende oppfinnelse kan utøves uten disse detaljer og at tallrike variasjoner eller modifikasjoner fra de beskrevne utførelsesformer kan være mulig.

I beskrivelsen og etterfølgende patentkrav er betegnelsene «forbinde», «forbindelse», «forbundet», «i forbindelse med» og «forbindende» anvendt for å angi

«i direkte forbindelse med» eller «i forbindelse med via et ytterligere element»; og betegnelsen «sett» anvendes for å angi «ett element» eller «mer enn ett element». Som anvendt heri anvendes betegnelsen «opp» og «ned» «øvre» og «nedre» «oppover» og «nedover», «oppstrøms» og «nedstrøms»; «over» og «under»; og andre lignende betegnelser som angir relative posisjoner over eller under et gitt punkt eller element i denne beskrivelse for mer klart å beskrive noen utførelsesformer av oppfinnelsen. Videre inkluderer betegnelsen «tetningsmekanisme»: O-ring

Chevrontetning, V-pakket tetning, bundet elastomer tetning,

kompresjonstetningselement, oppblåsbart tetningselement, overflatetetning, og alle andre metoder og anordninger for å bringe en polert boringsbeholder (PBB) i kontakt med hverandre og midlertidig blokkere strømningen av fluider gjennom borehullet. Videre inkluderer betegnelsen «behandlingsfluid» et hvilket som helst fluid som tilføres til en formasjon for å stimulere produksjon og som inkluderer men ikke er begrenset til fraktureringsfluid, surt fluid, gelfluid, skumfluid eller annet stimulerende fluid. Enda ytterligere kan betegnelsen «rørelement», «foringsrør», og «forlengingsrør» anvendes om hverandre (for eksempel kan en hvilken som helst utførelsesform beskrevet heri for anvendelse med et foringsrør også anvendes med et forlengingsrør eller annet rørelement). Enda ytterligere inkluderer betegnelsen polert boringsbeholder eller «PBB» en glatt, polert eller honet boring tildannet på den indre overflate av et rørformet element (for eksempel foringsrør eller forlengingsrør) med en forut bestemt diameter for tetning eller tilpasning med en tetningsmekanisme.

Generelt vedrører denne oppfinnelse et system og en fremgangsmåte for komplettering av flersonebrønner ved å tilføre et behandlingsfluid for å oppnå, lette, og/eller forbedre produktivitet. Typisk blir slike brønner komplettert i trinn som resulterer i meget lange kompletteringstider (for eksempel omtrent fire til seks uker). Den foreliggende oppfinnelse kan redusere slik kompletteringstid (for eksempel til noen få dager) ved å lette flere operasjoner, tidligere foretatt med en tur om gangen, i form av en eneste tur. Videre tilveiebringer noen utførelsesformer av denne oppfinnelse et system og en fremgangsmåte for komplettering av en brønn uten anvendelse av oppumpbare pakninger, som ellers kunne behøves for festing og gjenfesting for å lette flere operasjoner, som tidligere har vært foretatt med et trinn om gangen, i en eneste tur. Videre tilveiebringer noen utførelsesform av denne oppfinnelse et system og fremgangsmåte for komplettering av en brønn uten anvendelse av oppumpbare pakninger, som ellers kunne behøves for festing og fornyet festing for å lette flere soneisolasjoner i en eneste tur.

Fig. 1 og 2 illustrerer en utførelsesform av brønnkompletteringssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse for bruk i et borehull 10. Borehullet 10 kan inkludere et flertall brønnsoner (for eksempel formasjons-, produksjons-, injeksjons-, hydrokarbon-

, olje-, gass- eller vannsoner eller intervaller) 12A, 12B. Borehullet 10 inkluderer et rørelement 15 som for eksempel et foringsrør, et forlengingsrør, en produksjonsstreng o.s.v. og som definerer en aksiell boring derigjennom med en valgt diameter D1.1 det minste en polert boringsbeholder (PBB) 20A, 20B, 22A, 22B er installert i rørelementet 15 for å lette isolering av en brønnsone 12A, 12B. En PBB 20A, 20B, 22A, 22B kan være et rørelement tildannet eller installert langs den indre vegg av rørelementet 15 med en aksial boring med en diameter D2 mindre enn diameteren D1 av den aksielle boring av rørelementet. Videre kan hver PBB 20A, 20B, 22A, 22B inkludere en glatt og/eller honet indre overflate for å tilveiebringe en tetningsoverflate for at en tetningsmekanisme 30 kan komme til inngrep med og tette for å begrense adgang til den aksielle boring av rørelementet 15 under nevnte PBB.

I en utførelsesform er PBB 20A, 20B installert bare under brønnsonene 12A henholdsvis 12B. I denne utførelsesform blir den nedre brønnsone 12B perforert først. Deretter anvendes en tetningsmekanisme 30 for å tette rørelementet 15 ved PNN 20B. Brønnsonen 12B blir deretter behandlet via en fluidtilførselsanordning 40 på et produksjonsrør 50. Deretter perforeres den øvre brønnsone 12A. Tetningsmekanismen 30 anvendes for å tette rørelementet 15 ved PBB 20A og isolere brønnsonen 12A fra brønnsonen 12B. Brønnsonen 12A behandles deretter via en fluidtilførselsanordning 40.

I en ytterligere utførelsesform installeres PBB 20A, 20B under brønnsonene 12A henholdsvis 12B og PBB 22A, 22B installeres over brønnsonene 12A henholdsvis 12B. I denne utførelsesform kan begge brønnsonene 12A, 12B perforeres før noen brønnsone 12A, 12B behandles. Med en gang brønnsonene 12A, 12B er perforert kan en portaltetningsmekanisme (som for eksempel vist i fig. 5A) anvendes for å isolere en spesiell brønnsone og behandle brønnsonen via en fluidtilførselsanordning. For eksempel kan portale tetningsmekanismer inkludere tetninger for inngrep med PBB 20B og 22B og isolere brønnsonen 12B. En fluidtilførselsanordning som er arrangert mellom tetningene blir så anvendt for å behandle den perforerte brønnsone 12B via et produksjonsrør 50.

Fig. 3A-3F illustrerer en ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse for å isolere og behandle en brønnsone. I denne utførelsesform bores et borehull 100 med brønnsoner 120, 130 og et rørelement 101 festes deri ved hjelp av sement 102. En PBB 110 installeres mellom brønnsonene 120, 130. Den nedre brønnsone 120 perforeres og behandles slik at brønnsonen kan refereres til som en «ferdigbehandlet brønnsone». Et kompletteringsverktøy 140 er anordnet med en perforerende skyteanordning 142, en tetningsmekanisme 144, og en fluidtilførselsanordning 146. I en utførelsesform kan tetningsmekanismen 144 være anordnet over den perforerende skyteanordning 142 og under

fluidtilførselsanordningen 146. Kompletteringsverktøyet 140 kan henges opp i et rørelementet 101 i et produksjonsrør 150 med en aksiell boring derigjennom. Fluidtilførselsanordningen 146 kan inkludere minst én port 148 tildannet deri for å etablere kommunikasjon mellom den aksielle boring i produksjonsrøret 150 og ringrommet inne i rørelementet 101.

Med henvisningen til fig. 3A-3F blir kompletteringsverktøyet 140 i operasjon, så snart brønnsonen 120 er perforert og behandlet, trukket oppover av rørstrengen 150 (fig. 3A). Den perforerende skyteanordning 142 er innrettet på linje nær den neste brønnsone 130 og skyteanordningen detoneres og perforerer derved brønnsonen 130 (fig. 3B). Kompletteringsverktøyet 140 blir så senket inntil tetningsmekanismen 144 kommer i inngrep med og tetter med PBB 110 (fig. 3C). I dette arrangement isolerer tetningsmekanismen brønnsonen 130 fra den ferdigbehandlede brønnsone 120 og fluidtilførselsanordningen ligger da utfor den nye målesone 130, slik at behandlingsfluid kan tilføres til målsonen 130 via nevnte minst én port 148 av fluidtilførselsanordningen (fig. 3D). Hvis sirkulasjon behøves (for eksempel for å sirkulere ut sand), kan da fluidtrykket økes for å sirkulere fluid oppover gjennom nevnte minst én port 148 av fluidtilførselsanordningen (fig. 3E). Med en gang brønnsonen 130 er ferdigstilt kan kompletteringsverktøyet 140 på nytt beveges oppover til den neste målbrønnsone (fig. 3F).

I andre utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse, i stedet for å perforere og behandle en brønnsone om gangen, kan alle brønnsoner perforeres før noen brønnsoner behandles. I forbindelse med fig. 4A-4B kan hver brønnsone 202, 204 i et borehull 200 perforeres ved hjelp av en perforerende skyteanordning 210 på en kabel 220 (for eksempel kabel, glatt ståltrådkabel eller produksjonsrør) én om gangen (som vist i fig. fig. 4A), eller hver brønnsone 202, 204 kan perforeres av en perforerende skyteanordningsstreng 212 samtidig på en ledning 220 (som vist i fig. 4B). I alle fall installeres et flertall PBB 231, 232, 233 i eller tildannes på foringsrøret 205 i borehullet 200, slik at en PBB blir lokalisert over og under hver respektive brønnsone 202, 204.

I en utførelsesform, med en gang brønnsonen er perforert, blir brønnkompletteringsverktøyet anbrakt for å isolere og tilføre et behandlingsfluid til hver brønnsone. I forbindelse med fig. 5A-5D inkluderer en utførelsesform av brønnkompletteringsverktøyet 250 en fluidtilførselsanordning 252 og tetningsmekanisme 254, 255 arrangert over og under fluidtilførselsanordningen eller som en «portal» over anordningen. Brønnkompletteringsverktøyet 250 henger ned i borehullet 200 på et produksjonsrør 260 og definerer en aksiell boring derigjennom for kommunikasjon med produksjonsrøret. Fluidtilførselsanordningen 252 inkluderer minst én åpning 253 tildannet deri for å etablere hydraulisk kommunikasjon mellom de perforerte brønnsoner 202, 204 og produksjonsrøret 260.

I operasjon innføres brønnkompletterings-verktøyet i foringsrøret 205 i borehullet 200 til en målbrønnsone 204 (fig. 5A). I denne posisjon befinner fluidtilførselsanordningen seg nær målbrønnssonen 204 og tetningsmekanismene 254, 255 går til inngrep med og tetter med PBB 231 henholdsvis 230 for å isolere målbrønnsonen. Når brønnsonen 204 først er isolert kan et behandlingsfluid pumpes eller på annen måte tilføres ned gjennom produksjonsrøret 260 og inn i formasjonen av målbrønnsonen 204 via porten 253 i fluidtilførselsanordningen 252 (fig. 5B). Etter behandling av brønnsonen 204 kan brønnkompletteringsverktøyet 250 løftes oppover for å bryte tetningene mellom tetningsmekanismene 254, 255 og PBB 231 henholdsvis 230. Deretter kan hydraulisk trykk i brønnkompletteringsverktøyet 250 økes for å sirkulere ut eventuell overskuddssand fra ringrommet mellom verktøyet og foringsrøret 205 (fig. 5C). Verktøyet 250 kan så løftes videre oppover til den neste målbrønnsone 202 hvor tetningsmekanismene 254, 255 kommer til inngrep med og tetter med PBB 232 henholdsvis 231 for å isolere brønnsonen 202 for behandling.

I en alternativ utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er et brønnkompletteringsverktøy anordnet for å tilføre behandlingsfluid til isolerte brønnsoner, idet hver av disse er blitt perforert som vist i fig. 4A, 4B. I denne utførelsesform er et brønnkompletteringsverktøy 270 og som har: (1) en indre streng 272 og en ytre streng 274 anordnet konsentrisk for å definere et første ringrom inne i den indre streng 272, et andre ringrom inne i den ytre streng 274, men utenfor den indre streng 272, og et tredje ringrom inne i foringsrøret 205 og utenfor den ytre streng 274; (2) et avlederverktøy 280 forbundet til den nedre ende av den indre streng 272 og som har minst én port 282 tildannet deri for å etablere hydraulisk kommunikasjon mellom den aksielle boring av den indre streng 272 og ringrommet inne i foringsrøret 205; og (3) en tetningsmekanisme 276 tildannet på den ytre overflate av avlederverktøyet 280 og som har et flertall tetningsmekanismer 277, 278 tildannet på den ytre overflate av den ytre streng 274 for å komme i inngrep med og tette med PBB 230, 231, 232 i foringsrøret 205. Den nedre ende av den ytre streng 274 er åpen til ringrommet inne i foringsrøret 205. Denne utførelsesform tilveiebringer sirkulasjon til en målbrønnsone 204 via både ringrommet mellom den indre streng 272 og den ytre streng 274 og ringrommet inne i den indre streng 272 uten å strømme forbi åpne formasjoner i brønnsonen 202 (eller noen annen brønnsone over eller under målbrønnsonen 204 for den saks skyld).

Med fortsatt henvisning til fig. 6 blir brønnkompletteringsverktøyet 270 innført i et foringsrør 205 i et borehull 200 til en målformasjon 204. I denne posisjon er avlederverktøyet 280 beliggende nær inntil målbrønnsonen 204 og tetningsmekanismene 276, 277, 278 går i inngrep med og tetter med PBB 230, 231, 232, slik at brønnsonen 204 isoleres fra andre soner. Et behandlingsfluid kan så tilføres gjennom den indre streng 272 til formasjonen av målbrønnsonen 204 via porten 282 og avlederverktøyet 280. Alternativt kan et behandlingsfluid tilføres via den ytre streng 274 alene eller via både den indre streng 272 og den ytre streng 274 samtidig. Videre kan den ytre streng 274 anvendes for å sirkulere overskuddssand når først brønnkompletteringsverktøyet 270 er trukket ut av inngrep med PBB 276, 277, 278 og beveget til en ytterligere målbrønnsone. Alternativt kan sirkulasjon oppnås gjennom den indre streng 272 alene eller både gjennom den indre streng 272 og den ytre streng 274 samtidig.

Med henvisning til fig. 7A-7D tilveiebringes enda en ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse for selektiv perforering og isolering av en målebrønnsone for tilførsel av et behandlingsfluid til den underliggende formasjon. Fig. 7A illustrerer et foringsrør 402 som er festet til et borehull 400 ved hjelp av sement 404. Borehullet 400 skjærer et flertall brønnsoner 410, 412 og foringsrøret 402 inkluderer et flertall PBB 420, 422 arrangert under brønnsonene 410 henholdsvis 412. Sendere 430, 432 er arrangert nær brønnsonene 410 henholdsvis 412. I en utførelsesform er senderne 430, 432 festet til PBB 420, henholdsvis 422. I andre utførelsesformer kan senderne 430, 432 være innleiret i sementen 404 eller festet til foringsrøret 402. Hver sender 430, 432 emitterer et spesielt eller særegent signal (for eksempel en radiofrekvens «RF» signal, et akustisk signal, et radioaktivt signal, et magnetisk signal, eller annet signal. En plugg 440 med en tetningsmekanisme 442, perforerende skyteanordning 444 og mottaker 446 er anordnet. Visse utførelsesformer av pluggen 440 kan inkludere en sentralisator 448 (for eksempel styrefinner) for å opprettholde innrettingen av pluggen når denne pumpes ned i brønnen. Andre utførelsesformer av pluggen 440 kan inkludere en oppfiskingsprofil 450, slik at pluggen kan hentes opp igjen etter at behandlingsfluidet er tilavgitt og før brønnen produseres. Tetningsmekanismen 442 for pluggen er bevegelig mellom en sammenfelt posisjon hvori pluggen 440 ikke er i inngrep med og tetter med PBB 420, 422 (som vist i fig. 7A, 7D) og en utspent posisjon (som vist i fig. 7B, 7C). Mottakeren 446 kontrollerer (for eksempel ved hjelp av en kontroller, en programmerbar logisk kontroller PLC, eller annen lignende anordning) posisjonen av tetningsmekanismen 442 basert på deteksjon av et signal fra en sender 430, 432.

Med fortsatt henvisning til fig. 7A-7D blir pluggen 440 i operasjon initialt ført ned i brønnen med tetningsmekanismen 442 sammenfelt og er programmert til å presse radielt utover etter å være kommet i nærheten av en forut bestemt målbrønnsone 432. Spesielt er mottakeren 446 i pluggen 440 programmert til å agere etter å ha mottatt det spesielle signal som emitteres av senderen 432. Ingen aksjon foretas således når pluggen 440 passerer senderen 430, som emitterer et annet signal (fig, 7A). Så snart mottakeren 446 i pluggen 440 befinner seg nær senderen 432 beveges tetningsmekanismen 442 seg radielt utover til den utspente posisjon

(fig. 7B). Den utspente tetningsmekanisme 442 kommer da i inngrep og tetter med PBB 422. Den perforerende skyteanordning 444 er da i en posisjon nær målbrønnsonen 412. I noen utførelsesformer er den perforerende skyteanordning 444 innstilt til å detonere etter en forut bestemt forsinkelse så snart tetningsmekanismen 442 er aktivert til å presse radielt utover, som for eksempel ved hjelp av et telleverk eller tidsgiver. I ytterligere utførelsesformer kan den perforerende skyteanordning 444 aktiveres fra overflaten for å detonere via trykkpulser, trykkendringer, eller annen signalering i borehullet. På enten den ene eller den andre måte detonerer den perforerende skyteanordning 444 til å penetrere foringsrøret, sementen og den underliggende formasjon av brønnsonen 412 (fig. 7C). Så snart målbrønnsonen 412 er perforert kan et behandlingsfluid tilføres ned gjennom ringrommet i foringsrøret 402 til målbrønnsonen 412. Tetningsmekanismen 442 i pluggen 440 tetter og isolerer målbrønnsonen 412 effektivt fra alle andre tidligere perforerte og behandlede brønnsoner derunder. Etter behandling av målbrønnsonen 412 beveger tetningsmekanismen 442 seg tilbake inn i den sammenfelte posisjon og pluggen 440 befris fra tettende inngrep med PBB 422. Pluggen 440 kan så pumpes til bunnen av borehullet 400 (fig. 7D). En ytterligere plugg (ikke vist) som er nøklet til frekvensen av signalet emittert av senderen 430 kan anvendes for å tette med PBB 420, perforere og behandle den neste målbrønnsone 410. I noen utførelsesformer kan pluggene inkludere en oppfiskingsprofil, slik at pluggene kan hentes opp igjen etter soneoperasjoner er fullført (for eksempel isolere, perforere og behandle) og før brønnen produseres.

I noen alternative utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse med anvendelse av PBB for å oppnå soneisolasjon i et borehull kan en forankringsanordning installeres nær hver PBB for det formål å tilveiebringe en positiv lokalisering for dybdekontroll. Forankringsanordningen kan også bære vekten av hvilke som helst plugg- eller fluidtilførselsverktøy eller påvirkende krefter produsert fra differensialtrykk over tetningene av PBB og tetningsmekanismene.

Selv om bare noen få eksempelvise utførelsesformer av denne oppfinnelse er beskrevet i detalj i det foregående vil de fagkyndige lett innse at mange modifikasjoner er mulig i de eksempelvise utførelsesformer uten i vesentlig grad å avvike fra de nye lærer og fordeler ved denne oppfinnelse. Følgelig er alle slike modifikasjoner ment å være inkludert innenfor rammen av denne oppfinnelse som definert i de etterfølgende patentkrav. I patentkravene er middel-pluss-funksjonsangivelser ment å dekke strukturene beskrevet heri som utførende den angitte funksjon og ikke bare strukturelle ekvivalenter, men også ekvivalente strukturer. Således, selv om en spiker og en skrue ikke behøver å være strukturelle ekvivalenter ved at spikeren anvender en sylindrisk overflate for å feste trevirkedeler sammen, mens en skrue anvender en skrueformet overflate, kan innen området for å feste trevirkedeler til hverandre en spiker og en skrue være ekvivalente strukturer. Det er søkerens uttrykkelige hensikt ikke å påkalle 35 U.S.C. § 112, avsnitt 6 for noen begrensninger for noen av patentkravene heri, med unntakelse av dem hvori patentkravet uttrykkelig anvender ordene «anordninger for» sammen med en assosiert funksjon.

Claims (9)

1. System for anvendelse i et borehull (10) som skjærer en brønnsone (12A, 12B), karakterisert vedat det omfatter: et rørelement (15) festet i borehullet (10); en første polert boringsbeholder (PBB) (20A, 20B, 22A, 22B) arrangert inne i rørelementet (15) over brønnsonen (12A, 12B) og en andre polert boringsbeholder (PBB) (20A, 20B, 22A, 22B) arrangert inne i rørelementet (15) under brønnsonen(12A, 12B); en ytre rørstreng (274) med en øvre ende, en nedre ende, og en aksiell boring derigjennom, idet den nedre ende av den ytre rørstreng (274) er åpen for å etablere kommunikasjon mellom den aksielle boring av rørstrengen og borehullet (10); en indre rørstreng (272) med en øvre ende, og en nedre ende, og en aksiell boring derigjennom, idet den indre rørstreng (272) beror inne i den aksielle boring av den ytre rørstreng (274); et avlederverktøy (280) i forbindelse med den nedre ende av den indre rørstreng (272), idet avlederverktøyet (280) har en port (282) tildannet deri for å etablere hydraulisk kommunikasjon mellom den aksielle boring i den indre rørstreng (272) og borehullet (10); en første tetningsmekanisme (277) arrangert på den ytre rørstreng (274), idet den første tetningsmekanisme (277) er innrettet til å tette med den første polerte boringsbeholder (PBB) (20A, 20B, 22A, 22B); og en andre tetningsmekanisme (278) arrangert under porten i avlederverktøyet (280), idet den andre tetningsmekanisme (278) er innrettet til å tette med den andre polerte boringsbeholder (PBB).

2. System ifølge krav 1, karakterisert vedat tetningsmekanismen er valgt fra en gruppe bestående av O-ring, Chevron tetning, V-fylt tetning, bundet elastomer tetning, kompresjonstetningselement, opp-pumpbart tetningselement, og flate-tetning.

3. System ifølge krav 1, karakterisert vedat det videre omfatter: en plugg (440) for å pumpes ned gjennom borehullet, idet pluggen omfatter en tetningsmekanisme (442) innrettet til å tette med den andre polerte boringsbeholder (PBB); og en perforerende skyte-anordning (444) forbundet over pluggen (440).

4. System ifølge krav 3, karakterisert vedat det ytterligere omfatter: en sender (430, 432) arrangert nær den polerte boringsbeholder (PBB), idet senderen (430, 432) er innrettet til å emittere et spesielt signal; og en mottaker (446) forbundet til pluggen (440), idet mottakeren (446) er innrettet til å detektere signalet fra senderen (430), 432); og hvori tetningsmekanismen (442) aktiveres mellom en sammenslått og en radielt utspent posisjon når mottakeren (446) detekterer signalet.

5. System ifølge krav 4, karakterisert vedat den perforerende skyte-anordning (440) avfyres etter en forutbestemt forsinkelse når mottakeren (446) detekterer signalet.

6. System ifølge krav 4, karakterisert vedat tetningsmekanismen er valgt fra en gruppe bestående av en O-ring, en Chevron tetning, en V-pakket tetning, bundet elastomertetning, kompresjonstetningselement, opp-pumpbart tetningselement, og en flate tetning.

7. System ifølge krav 4, karakterisert vedat signalet er valgt fra en gruppe bestående av et radiofrekvens RF-signal, et radioaktivt signal og et magnetisk signal.

8. System ifølge krav 3, karakterisert vedat pluggen (440) ytterligere omfatter: en oppfiskingsprofil tildannet på pluggen (440) og innrettet til å lette opphenting av pluggen (440) ved hjelp av et oppfiskingsverktøy.

9. System ifølge krav 3, karakterisert vedat pluggen (440) ytterligere omfatter: en sentralisator (448) innrettet for å opprettholde innrettingen av pluggen (440).