NO338034B1

NO338034B1 - Expandable completion system and method

Info

Publication number: NO338034B1
Application number: NO20054883A
Authority: NO
Inventors: Herve Ohmer
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2004-10-22
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2016-07-25
Also published as: NO20054883D0; NO20054883L

Description

OPPFINNELSESOMRÅDET THE FIELD OF INVENTION

Den foreliggende oppfinnelse vedrører området av brønnkompletteringer. Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen et system og fremgangsmåte for å fore et borehull med et ekspanderbart rør. The present invention relates to the area of well completions. More specifically, the invention relates to a system and method for lining a borehole with an expandable pipe.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN BACKGROUND OF THE INVENTION

Ekspanderbare produksjonsrør og sandfiltere blir en levedyktig teknologi for brønnkomplettering. Videre utvikling av systemer og fremgangsmåter som forbedrer og utvider anvendelsen av den ekspanderbare teknologi er ønsket. Expandable production pipes and sand filters become a viable technology for well completion. Further development of systems and methods that improve and expand the application of the expandable technology is desired.

US 3612627 beskriver en sylindrisk krage eller beskyttende element som kan festes rundt et borerør, der det er festet en sylindrisk fjær inne i kragen som er elastisk utformet, som fører til at kragen blir trukket sammen etter montasje slik at omkretsen på kragen tilpasses omkretsen til borerøret. US 3612627 describes a cylindrical collar or protective element that can be fixed around a drill pipe, where a cylindrical spring is fixed inside the collar which is elastically designed, which causes the collar to be pulled together after assembly so that the circumference of the collar is adapted to the circumference of the drill pipe .

US 4817716 beskriver en forbedret reparasjonskontakt for et undervanns rørformet element, og fremgangsmåte for gjennomføring av en slik reparasjon. Den forbedrede reparasjonskontakten omfatter et ringformet hus og en ringformet føring, der det ringformet hus har innvendige riller, som er fylt med trykkompenserende materiale, og en konkav forsenkning som har furer, en kamm som har en nedadvendt skulder på den indre flaten av huset, gjenger på den øvre indre del av huset for å motta en streng, og en anordning som bæres av føringen for tetning mot det ytre av en streng på hvilken koblingen skal monteres. Dessuten er et bånd av sprøtt materiale plassert inne i et spor i det ytre av huset og som frembringer en støy ved deformasjon av huset som reagerer på avslutning av dannelsen av det rørformede element deri. Metoden for å koble den forbedrede kontakten omfatter trinnene med fremstilling av forings røret i et nivå under defekten, og å senke den forbedrede kontakten slik at det blir inngrep med den øvre enden av det klargjorte forings røret i brønnboringen, der det deformerende trykk inne i den øvre ende av forings røret påvirker deformasjon av forings røret til tettende inngrep innenfor de innvendige spor i koplingsstykket, og å frigjøre og utvinne de midler som genererer det deformerende trykket. US 4817716 describes an improved repair contact for an underwater tubular element, and method for carrying out such a repair. The improved repair contact includes an annular housing and an annular guide, wherein the annular housing has internal grooves, which are filled with pressure compensating material, and a concave recess having grooves, a ridge having a downward facing shoulder on the inner surface of the housing, threads on the upper inner part of the housing to receive a string, and a device carried by the guide for sealing against the exterior of a string on which the coupling is to be mounted. Also, a band of brittle material is placed inside a groove in the exterior of the housing and which produces a noise upon deformation of the housing which responds to the termination of the formation of the tubular element therein. The method of connecting the enhanced connector comprises the steps of making the casing at a level below the defect, and lowering the enhanced connector so as to engage the upper end of the prepared casing in the wellbore, where the deforming pressure inside the upper end of the casing affects the deformation of the casing to sealing engagement within the internal grooves of the coupling piece, and to release and extract the means that generate the deforming pressure.

US 5327962 beskriver en oppblåsbar pakning som inneholder flere ringformede lag med materiale, som har en serie av orienterte fibre som er innkapslet i et elastisk harpiks, de indre og ytre omkretsflater av brønnpakningen bærer hver et beskyttende lag av et materiale som er effektiv til å beskytte det elastiske harpiks innholdet, hvert beskyttende lag er avsatt på brønnpakningen i en foldet konfigurasjon, slik at utfolding av lagene aktiverer oppblåsing av brønnpakningen. US 5327962 describes an inflatable pack containing several annular layers of material, having a series of oriented fibers encased in an elastic resin, the inner and outer circumferential surfaces of the well pack each carrying a protective layer of a material effective to protect the elastic resin content, each protective layer is deposited on the well packing in a folded configuration such that unfolding of the layers activates inflation of the well packing.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

På bakgrunn av det foregående og andre betraktninger vedrører den foreliggende oppfinnelse brønnkompletterings-systemer og mer spesifikt foring av et borehull. Følgelig er det tilveiebrakt et ekspanderbart kompletteringssystem og fremgangsmåte. Kompletteringssystemet inkluderer et ekspanderbart rør. Det ekspanderbare rør omfatter en rørformet basis som er radielt ekspanderbar fra en uekspandert tilstand til en ekspandert tilstand, og et konformeringslag forbundet til den ytre overflate av den rørformede basis, hvori den rørformede basis er ekspanderbar fra en uekspanderbar tilstand til en ekspandert tilstand. Konformeringslaget kan hovedsakelig dekke det ekspanderbare rør. I en foretrukket utførelsesform er den rørformede basis korrugert og inkluderer rygger og daler, idet det konformerende lag er forbundet inne i dalene. On the basis of the foregoing and other considerations, the present invention relates to well completion systems and more specifically to the lining of a borehole. Accordingly, an expandable complementation system and method is provided. The completion system includes an expandable tube. The expandable tube comprises a tubular base that is radially expandable from an unexpanded state to an expanded state, and a conforming layer connected to the outer surface of the tubular base, wherein the tubular base is expandable from an unexpanded state to an expanded state. The conforming layer may mainly cover the expandable tube. In a preferred embodiment, the tubular base is corrugated and includes ridges and valleys, the conforming layer being connected within the valleys.

Det ekspanderbare rør er tilpasset for å bli anbrakt i et borehull og i en åpen hullseksjon av en brønn i den uekspanderte tilstand. Etter plassering blir det ekspanderbare rør radielt ekspandert til en ekspandert tilstand. I den ekspanderte tilstand kommer det ekspanderbare rør i kontakt med eller posisjoneres nær sideflaten av et borehull. Det ekspanderbare rør tilveiebringer således understøttelse for borehullsideflaten og begrenser langsgående fluidstrømning gjennom ringrommet mellom det ekspanderbare rør og borehullsideflaten. The expandable pipe is adapted to be placed in a borehole and in an open hole section of a well in the unexpanded state. After placement, the expandable tube is radially expanded to an expanded state. In the expanded state, the expandable pipe contacts or is positioned near the side surface of a borehole. The expandable pipe thus provides support for the borehole side surface and limits longitudinal fluid flow through the annulus between the expandable pipe and the borehole side surface.

Det ekspanderbare rør kan ekspanderes til den ekspanderte tilstand ved å ekspandere det konformerende lag, eller ved å ekspandere både det konformerende lag og den rørformede basis. Det konformerende lag kan være ekspanderbart ved kjemisk intervensjon eller mekanisk manipulasjon. Den rørformede base kan være ekspanderbar ved mekanisk manipulasjon. The expandable tube can be expanded to the expanded state by expanding the conforming layer, or by expanding both the conforming layer and the tubular base. The conforming layer can be expandable by chemical intervention or mechanical manipulation. The tubular base may be expandable by mechanical manipulation.

Systemet ifølge den foreliggende oppfinnelse kan tilpasses mange situasjoner som påtreffes i en brønn. Det kan for eksempel være ønskelig å fore borehullet for å hindre fluidkommunikasjon mellom borehullet og formasjonen, og å understøtte sideflaten av borehullet mot sammenfalling. I denne situasjon kan det være ønskelig å anvende et ekspanderbart rør som er ikke-perforert. The system according to the present invention can be adapted to many situations encountered in a well. For example, it may be desirable to line the borehole to prevent fluid communication between the borehole and the formation, and to support the side surface of the borehole against collapse. In this situation, it may be desirable to use an expandable pipe that is non-perforated.

I et ytterligere eksempel kan det være ønskelig å tillate fluidkommunikasjon mellom formasjonen og borehullet, mens borehullsideflaten understøttes, formasjonssoner isoleres og langsgående fluidstrømning gjennom ringrommet mellom det ekspanderbare rør og sideflaten av borehullet hindres. Et ekspanderbart rør med perforeringer ville derfor bli anvendt. Det kan være ønskelig å omgi hver perforering som penetrerer det konformerende lag med en innsats, slik at det konformerende lag når det er ekspandert ikke-begrenser eller hindrer fluidstrømning gjennom perforeringen. In a further example, it may be desirable to allow fluid communication between the formation and the borehole, while the borehole side surface is supported, formation zones are isolated and longitudinal fluid flow through the annulus between the expandable pipe and the side surface of the borehole is prevented. An expandable tube with perforations would therefore be used. It may be desirable to surround each perforation penetrating the conforming layer with an insert so that the conforming layer when expanded does not restrict or impede fluid flow through the perforation.

Foreliggende oppfinnelse er særlig egnet til å tilveiebringe et ekspanderbart rør, omfattende: en rørformet basis med en ytre overflate, der den rørformede basis er dannet av et metall materiale som er radielt ekspanderbart fra en uekspandert tilstand til en ekspandert tilstand; og et konformeringslag som er forbundet til den ytre overflate av den rørformede basis idet konformeringslaget er radielt ekspanderbart fra en uekspandert tilstand til en ekspandert tilstand. The present invention is particularly suitable for providing an expandable tube, comprising: a tubular base with an outer surface, where the tubular base is formed of a metal material which is radially expandable from an unexpanded state to an expanded state; and a conforming layer connected to the outer surface of the tubular base, the conforming layer being radially expandable from an unexpanded state to an expanded state.

Foreliggende oppfinnelse er videre egnet til å tilveiebringe en fremgangsmåte for kledning av et borehull, hvor fremgangsmåten omfatter trinnene med: plassering av et ekspanderbart rør i et borehull, der det ekspanderbare rør inkluderer: en korrugert rørformet basis med kammer og daler; og et konformeringslag festet til en ytre overflate av den rørformede basis mellom kammene; det ekspanderbare rør ekspanderes radielt mot en sideflate av borehullet, der det ekspanderbare røret videre innbefatter perforeringer gjennom dette. The present invention is further suitable for providing a method for lining a borehole, where the method comprises the steps of: placing an expandable pipe in a borehole, where the expandable pipe includes: a corrugated tubular base with chambers and valleys; and a conforming layer attached to an outer surface of the tubular base between the combs; the expandable tube is expanded radially towards a side surface of the borehole, where the expandable tube further includes perforations through it.

Det foregående har skissert trekkene og de tekniske fordeler ved den foreliggende oppfinnelse for at den detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen som følger kan bli bedre forstått. Ytterligere trekk og fordeler ved oppfinnelsen skal beskrives i det følgende og som danner grunnlaget for oppfinnelsesgjenstanden. The foregoing has outlined the features and technical advantages of the present invention so that the detailed description of the invention that follows can be better understood. Further features and advantages of the invention shall be described in the following and which form the basis for the object of the invention.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Det foregående og andre trekk og aspekter av den foreliggende oppfinnelse vil bli best forstått med henvisning til den følgende detaljerte beskrivelse av en spesifikk utførelsesform av oppfinnelsen, lest i forbindelse med de vedføyde tegninger, hvori: Fig. 1 er et skjematisk riss av en utførelsesform av det ekspanderbare rørformede kompletteringssystem ifølge den foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 er en partiell tverrsnittstegning av en utførelsesform av et ikke-perforert ekspanderbart rør ifølge den foreliggende oppfinnelse i en uekspandert tilstand; Fig. 3 er en partiell tverrsnittstegning av en utførelsesform av et ikke-perforert ekspanderbart rør ifølge den foreliggende oppfinnelse i den ekspanderte tilstand; Fig. 4 er en partiell tverrsnittstegning av en utførelsesform av et ikke-perforert ekspanderbart rør i den ekspanderte tilstand; Fig. 5 er en partiell tverrsnittstegning av en utførelsesform av et perforert ekspanderbart rør i den ekspanderte tilstand; Fig. 6 er en partiell tverrsnittstegning av en ytterligere utførelsesform av et perforert ekspanderbart rør i den ekspanderte tilstand; og Fig. 7 er en partiell tverrsnittstegning av en ytterligere utførelsesform av det ekspanderbare rørsystem ifølge den foreliggende oppfinnelse. The foregoing and other features and aspects of the present invention will be best understood with reference to the following detailed description of a specific embodiment of the invention, read in conjunction with the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a schematic view of an embodiment of the expandable tubular completion system of the present invention; Fig. 2 is a partial cross-sectional drawing of an embodiment of a non-perforated expandable tube according to the present invention in an unexpanded state; Fig. 3 is a partial cross-sectional drawing of an embodiment of a non-perforated expandable tube according to the present invention in the expanded state; Fig. 4 is a partial cross-sectional view of one embodiment of a non-perforated expandable tube in the expanded state; Fig. 5 is a partial cross-sectional drawing of one embodiment of a perforated expandable tube in the expanded state; Fig. 6 is a partial cross-sectional drawing of a further embodiment of a perforated expandable tube in the expanded state; and Fig. 7 is a partial cross-sectional drawing of a further embodiment of the expandable pipe system according to the present invention.

DETALJERT BESKRIVELSE DETAILED DESCRIPTION

Det vises nå til tegningene hvori de avbildede elementer ikke nødvendigvis er vist i riktig målestokk og hvori like eller lignende elementer er betegnet med de samme henvisningstall i alle de forskjellige riss. Reference is now made to the drawings in which the depicted elements are not necessarily shown to the correct scale and in which identical or similar elements are denoted by the same reference numbers in all the different drawings.

Som anvendt heri anvendes betegnelsene «opp» og «ned»; «øvre» og «nedre»; og andre lignende betegnelser som angir relative posisjoner for et gitt punkt eller element for mer klart å beskrive noen elementer av utførelsesformene ifølge oppfinnelsen. Vanligvis vedrører disse betegnelser et referansepunkt som for eksempel overflaten hvorfra boreoperasjoner initieres som å være toppunktet og den totale dybde av brønnen som å være det laveste punkt. As used herein, the terms "up" and "down" are used; "upper" and "lower"; and other similar designations indicating relative positions of a given point or element to more clearly describe some elements of the embodiments of the invention. Usually these designations relate to a reference point such as the surface from which drilling operations are initiated as being the top point and the total depth of the well as being the lowest point.

Bemerk at betegnelsene «tetning» og «isolasjon» kan anvendes med den erkjennelse at noe lekkasje kan foregå og at slik lekkasje kan være akseptabel. Noen utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse kan således tillate lekkasje uten å avvike fra oppfinnelsens ramme og systemer som tillater eller tilveiebringer slik lekkasje faller innenfor oppfinnelsens ramme. Note that the terms "sealing" and "insulation" can be used with the understanding that some leakage may occur and that such leakage may be acceptable. Some embodiments of the present invention can thus allow leakage without deviating from the scope of the invention and systems that allow or provide such leakage fall within the scope of the invention.

Bemerk også at rørelementet fra tid til annen kan være beskrevet som foringer, foringsrør, eller produksjonsrør. Som vel kjent på dette område er den spesifikke identifikasjon av rør relatert til anvendelsen i brønnen. Rør og de relaterte spesifikke identifikatorer er derfor ikke ment å begrense oppfinnelsens ramme. Videre er rør eller andre identifikatorer ikke begrenset til en enkelt rørlengde, men inkluderer flere rørlengder som er gjensidig forbundet. Also note that the tubing element may from time to time be described as liners, casing, or production tubing. As is well known in this area, the specific identification of pipe is related to the application in the well. Tubes and the related specific identifiers are therefore not intended to limit the scope of the invention. Furthermore, pipes or other identifiers are not limited to a single length of pipe, but include multiple lengths of pipe that are interconnected.

Det skal videre bemerkes at den foreliggende oppfinnelse er anvendbar for brønner hvori et fluid produseres fra en formasjon eller sone og brønner hvori det er ønskelig å injisere et fluid inn i en formasjon. Disse formasjoner eller soner vil ofte om hverandre bli referert til som «produksjonsformasjon» og «produksjonssoner». Fig. 1 er et skjematisk riss av en utførelsesform av det ekspanderbare rørkompletteringssystem ifølge den foreliggende oppfinnelse, generelt betegnet med henvisningstallet 1010. Det ekspanderbare rørkompletteringssystem 1010 inkluderer et ekspanderbart rør 1012 som er anbrakt inne i en åpen hullseksjon eller borehull 1014 av en brønn. Det ekspanderbare rør 1012 kan anvendes forflere formål inklusive, men ikke begrenset til å isolere langsgående fluidstrømning mellom produksjonssonene gjennom ringrommet mellom det ekspanderbare rør 1012 og borehullet 1014, for å isolere produksjonssoner for radiell fluidstrømning mellom det ekspanderbare rør 1012 og formasjonen 1018 og å tilveiebringe radiell mekanisk understøttelse til borehullet 1014. Fig. 1 illustrerer et borehull 1016 tildannet fra en overflate 1015 inn i en formasjon 1018. Borehullet 1016 inkluderer en foret seksjon 1017 og et borehull 1014. Det ekspanderbare rør 1012 er anordnet inne i borehullet 1014. Det ekspanderbare rør 1012 kan være forbundet til den forede seksjon 1017 ved hjelp av mekanismer og metoder kjent innen dette område, som for eksempel hengeren 1019. Når det ekspanderbare rør 1012 innføres i borehullet 1014 forekommer et ringrom 1020 dannet mellom det ekspanderbare rør 1012 og borehullet 1014, eller mer spesifikk sideflaten 1022 av borehullet 1014. It should further be noted that the present invention is applicable to wells in which a fluid is produced from a formation or zone and wells in which it is desirable to inject a fluid into a formation. These formations or zones will often be interchangeably referred to as "production formation" and "production zones". Fig. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the expandable pipe completion system according to the present invention, generally denoted by the reference numeral 1010. The expandable pipe completion system 1010 includes an expandable pipe 1012 which is placed inside an open hole section or borehole 1014 of a well. The expandable tubing 1012 may be used for a number of purposes including but not limited to isolating longitudinal fluid flow between the production zones through the annulus between the expandable tubing 1012 and the wellbore 1014, to isolate production zones for radial fluid flow between the expandable tubing 1012 and the formation 1018 and to provide radial mechanical support to the borehole 1014. Fig. 1 illustrates a borehole 1016 formed from a surface 1015 into a formation 1018. The borehole 1016 includes a lined section 1017 and a borehole 1014. The expandable pipe 1012 is arranged inside the borehole 1014. The expandable pipe 1012 may be connected to the lined section 1017 by means of mechanisms and methods known in this field, such as the hanger 1019. When the expandable pipe 1012 is introduced into the borehole 1014, an annulus 1020 is formed between the expandable pipe 1012 and the borehole 1014, or more specifically the side surface 1022 of the borehole 10 14.

Det ekspanderbare rør 1012 kan ekspanderes fra sin sammentrukne tilstand ved hjelp av forskjellige mekanismer som videre beskrevet i det følgende. Fig. 1 viser en utplasseringsanordning 1024 innført i brønnen på en streng 1026 som kan anvendes for å ekspandere det ekspanderbare rør 1012. Utplasseringsanordningen 1024 kan innføres i brønnen i forbindelse med andre bore- eller kompletteringsverktøy. The expandable tube 1012 can be expanded from its contracted state using various mechanisms as further described below. Fig. 1 shows a deployment device 1024 introduced into the well on a string 1026 which can be used to expand the expandable pipe 1012. The deployment device 1024 can be introduced into the well in connection with other drilling or completion tools.

Fig. 2 er en partiell tverrsnittstegning av et ikke-perforert ekspanderbart rør 1012 ifølge den foreliggende oppfinnelse i den uekspanderte tilstand. Det ekspanderbare rør 1012 er vist i forhold til lengdeaksen, identifisert som X, av borehullet 1014. Når det ekspanderbare rør 1012 er i den uekspanderte tilstand dannes et ringrom 1020 mellom det ekspanderbare rør 1012 og borehullet 1014. Fig. 2 is a partial cross-sectional drawing of a non-perforated expandable tube 1012 according to the present invention in the unexpanded state. The expandable pipe 1012 is shown relative to the longitudinal axis, identified as X, of the borehole 1014. When the expandable pipe 1012 is in the unexpanded state, an annulus 1020 is formed between the expandable pipe 1012 and the borehole 1014.

Det ekspanderbare rør 1012 inkluderer en rørformet basis 1028. Konstruksjonsmaterialene for den rørformede basis 1028 kan inkludere de materialer som typisk anvendes innenfor olje- og gassindustrien som for eksempel karbonstål. De kan også være fremstilt av spesiallegeringer (som for eksempel monel, inconel, hastelloy eller wolframbaserte legeringer) hvis anvendelsen krever dette. Rørbasisen 1028 har en indre overflate 1032 orientert mot lengdeaksen X og en ytre overflate 1034 orientert mot sideflaten 1022 av borehullet 1014. The expandable pipe 1012 includes a tubular base 1028. The construction materials for the tubular base 1028 may include the materials that are typically used within the oil and gas industry, such as carbon steel. They can also be made of special alloys (such as monel, inconel, hastelloy or tungsten-based alloys) if the application requires this. The pipe base 1028 has an inner surface 1032 oriented towards the longitudinal axis X and an outer surface 1034 oriented towards the side surface 1022 of the borehole 1014.

Den rørformede basis 1028 er forhåndskorrugert med kammer 1036 og daler 1038. Kammer 1036 strekker seg utover fra den rørformede basis 1028 i relasjon til lengdeaksen X. Korrugasjonene kan være tildannet i forskjellige konfigurasjoner inklusive sirkulære eller skrueformede mønstre. Det ikke-perforerte ekspanderbare rør 1012 er tilpasset for foring av borehullet 1014 og for å tilveiebringe radiell understøttelse til borehullet 1014. Den korrugerte konfigurasjon forbedrer sammenfallingsmotstanden av det ekspanderbare rør 1012 og forbedrer evnen til å bære formasjonsspenningene mens veggtykkelsen minimeres. The tubular base 1028 is pre-corrugated with chambers 1036 and valleys 1038. Chambers 1036 extend outward from the tubular base 1028 in relation to the longitudinal axis X. The corrugations may be formed in various configurations including circular or helical patterns. The non-perforated expandable pipe 1012 is adapted to line the borehole 1014 and to provide radial support to the borehole 1014. The corrugated configuration improves the collapse resistance of the expandable pipe 1012 and improves the ability to carry formation stresses while minimizing wall thickness.

Det ekspanderbare rør 1012 inkluderer videre et konformeringslag 1030 forbundet langs den ytre overflate 1034 av den rørformede basis 1028. Konformeringslaget 1030 er forbundet mellom kammer 1036 mellom dalene 1038. Konformeringslaget 1030 er forbundet til den rørformede basis 1028 ved hjelp av sammenbinding eller andre mekanismer kjent på området. The expandable tube 1012 further includes a conforming layer 1030 connected along the outer surface 1034 of the tubular base 1028. The conforming layer 1030 is connected between chambers 1036 between the valleys 1038. The conforming layer 1030 is connected to the tubular base 1028 by means of bonding or other mechanisms known in the area.

Konformeringslaget 1030 er bygget opp av en spesiell elastomer eller polymer. En spesiell elastomer eller polymer refererer til en elastomer eller polymer som undergår en endring når den eksponeres til borehullmiljøet eller ett eller annet kjemikalium eller fluid for å bringe laget til å svelle og tette med borehullet. For eksempel kan elastomeren absorbere olje for å øke i størrelse eller reagere med ett eller annet injisert kjemikalium for å svelle og danne en tetning med borehullformasjonen. Den spesielle elastomer kan reagere overfor varme, vann eller en hvilken som helst metode med kjemisk intervensjon. Fig. 3 er en partiell tverrsnittstegning av det ikke-perforerte ekspanderbare rør 1012 ifølge den foreliggende oppfinnelse i den ekspanderte tilstand. I relasjon til fig. 2 er konformeringslaget 1030 blitt ekspandert, på grunn av kjemisk intervensjon av fluid lokalisert i eller sirkulert gjennom ringrommet 1020, til å komme i kontakt med sideflaten 1022 av borehullet 1014. Ekspansjonen av konformeringslaget 1030 tetter ringrommet 1020 fullstendig eller delvis og tilveiebringer ringromsisolasjon og radiell understøttelse for borehullet 1014. Fig. 4 er en partiell tverrsnittstegning av et ikke-perforert ekspanderbart rør 1012 i den ekspanderte tilstand. Denne figur illustrerer både konformeringslaget 1030 og den rørformede basis 1028 radielt ekspandert. The conforming layer 1030 is made up of a special elastomer or polymer. A special elastomer or polymer refers to an elastomer or polymer that undergoes a change when exposed to the wellbore environment or some chemical or fluid to cause the layer to swell and seal the wellbore. For example, the elastomer may absorb oil to increase in size or react with some injected chemical to swell and form a seal with the borehole formation. The particular elastomer can react to heat, water or any method of chemical intervention. Fig. 3 is a partial cross-sectional view of the non-perforated expandable tube 1012 of the present invention in the expanded state. In relation to fig. 2, the conforming layer 1030 has been expanded, due to chemical intervention of fluid located in or circulated through the annulus 1020, to contact the lateral surface 1022 of the borehole 1014. The expansion of the conforming layer 1030 completely or partially seals the annulus 1020 and provides annulus isolation and radial support for borehole 1014. Fig. 4 is a partial cross-sectional view of a non-perforated expandable pipe 1012 in the expanded state. This figure illustrates both the conforming layer 1030 and the tubular base 1028 radially expanded.

Konformeringslaget 30 er blitt ekspandert radielt på grunn av kjemisk intervensjon av fluid lokalisert, sirkulert eller midlertidig produsert gjennom ringrommet 1020. Ekspansjonen av konformeringslaget 1030 tetter ringrommet fullstendig eller delvis og tilveiebringer ringromsisolasjon og radiell understøttelse for borehullet 1014. Conforming layer 30 has been expanded radially due to chemical intervention of fluid located, circulated or temporarily produced through annulus 1020. The expansion of conforming layer 1030 completely or partially seals the annulus and provides annulus isolation and radial support for borehole 1014.

Den rørformede basis 1028 er blitt radielt ekspandert til i vesentlig grad å tette ringrommet 1020. Den ytre overflate 1034 av den rørformede basis 1028 kan komme i kontakt med borehullets sideflate 1022, slik at det ekspanderbare rør 1012 tilveiebringer en radiell kraft til å understøtte borehullsideflaten 1022. The tubular base 1028 has been radially expanded to substantially seal the annulus 1020. The outer surface 1034 of the tubular base 1028 can contact the borehole side surface 1022 so that the expandable pipe 1012 provides a radial force to support the borehole side surface 1022 .

Den rørformede basis 1028 ekspanderes ved hjelp av The tubular base 1028 is expanded by means of

utplasseringsanordningen 24 (fig. 1). Utplasseringsanordninger kan være av en rekke forskjellige typer som for eksempel men ikke begrenset til et ekspanderbart pakningselement, et mekanisk pakningselement, en ekspanderbar sugesmiing, et stempelapparat, en mekanisk aktuator, en elektrisk solenoid, et pluggtypeapparat, for eksempel en konisk formet anordning som dras eller skyves gjennom produksjonsrøret, et kuletypeapparat eller en roterende type ekspander som videre drøftet i det følgende. Eksempler på noen utplasseringsanordninger er beskrevet i US patent 6.695.054 innlemmet som referanse heri. the deployment device 24 (Fig. 1). Deployment devices can be of a variety of different types such as but not limited to an expandable packing member, a mechanical packing member, an expandable suction forging, a piston device, a mechanical actuator, an electric solenoid, a plug type device, such as a conically shaped device that is pulled or pushed through the production pipe, a ball type apparatus or a rotary type expander as further discussed below. Examples of some deployment devices are described in US patent 6,695,054 incorporated by reference herein.

Fig. 5 er en partiell tverrsnittstegning av et perforert ekspanderbart rør 1012 i den ekspanderte tilstand. Det ekspanderbare rør 1012 inkluderer perforeringer 1040 for fluidkommunikasjon mellom formasjonen 1018 og det ekspanderbare rør 1012. Perforeringene 1040 er vist dannet mellom seksjoner av det konformerende lag 1030. Perforeringene 1040 er derfor tildannet gjennom kammene 1036. På denne måte vil det konformerende lag 1030 ikke ekspandere eller tette eller blokkere perforeringene. Fig. 5 is a partial cross-sectional drawing of a perforated expandable tube 1012 in the expanded state. The expandable pipe 1012 includes perforations 1040 for fluid communication between the formation 1018 and the expandable pipe 1012. The perforations 1040 are shown formed between sections of the conforming layer 1030. The perforations 1040 are therefore formed through the ridges 1036. In this way, the conforming layer 1030 will not expand or plug or block the perforations.

Som vist i fig. 5 er både den rørformede basis 1028 og konformeringslaget 1030 blitt radielt ekspandert. Det skal imidlertid fra beskrivelsen være klart at den rørformede basis 1028 ikke behøver å ekspanderes. As shown in fig. 5, both the tubular base 1028 and the conforming layer 1030 have been radially expanded. However, it should be clear from the description that the tubular base 1028 does not need to be expanded.

Fig. 6 er en partiell tverrsnittstegning av en ytterligere utførelsesform av et perforert ekspanderbart rør 1012 i den ekspanderte tilstand. Det ekspanderbare rør 1012 danner perforeringer 1040 gjennom konformeringslaget 1030. Ytterligere perforeringer 1040 kan dannes som ikke penetrerer konformeringslaget 1030. Fig. 6 is a partial cross-sectional drawing of a further embodiment of a perforated expandable tube 1012 in the expanded state. The expandable tube 1012 forms perforations 1040 through the conforming layer 1030. Additional perforations 1040 may be formed that do not penetrate the conforming layer 1030.

Hver perforering 1040 som penetrerer konformeringslaget 1030 er omgitt av en innsats 1042. Innsatsene 1042 er konstruert av et hovedsakelig ikke-svellende materiale som gummi, plast, keramikk, eller metall. Innsatsene 1042 er forbundet til den ytre overflate 1034 av den rørformede basis 1028 og/eller til konformeringslaget 1030 på en måte som hindrer at konformeringslaget 1030, i den ekspanderte tilstand, lukker perforeringene 1040 eller hovedsakelig begrenser fluidkommunikasjon mellom formasjonen 1018 og det ekspanderbare rør 1012 gjennom perforeringene. Each perforation 1040 that penetrates the conforming layer 1030 is surrounded by an insert 1042. The inserts 1042 are constructed of a substantially non-swelling material such as rubber, plastic, ceramic, or metal. The inserts 1042 are connected to the outer surface 1034 of the tubular base 1028 and/or to the conforming layer 1030 in a manner that prevents the conforming layer 1030, in the expanded state, from closing the perforations 1040 or substantially restricting fluid communication between the formation 1018 and the expandable tube 1012 through the perforations.

Som vist i fig. 6 er både den rørformede basis 1028 og konformeringslaget 1030 radielt ekspandert. Det skal imidlertid fra beskrivelsen være klart at den rørformede basis 1028 ikke behøver å bli ekspandert. As shown in fig. 6, both the tubular base 1028 and the conforming layer 1030 are radially expanded. However, it should be clear from the description that the tubular base 1028 does not need to be expanded.

Fig. 7 er en partiell tverrsnittstegning av en ytterligere utførelsesform av det ekspanderbare rørsystem 1010 ifølge den foreliggende oppfinnelse. Det ekspanderbare rør 1012 er i den ekspanderte tilstand. Rørsystemet 1010 inkluderer videre en sandskjerm 1044 anbrakt inne i det ekspanderbare rør 1012. Sandskjermen 1044 innføres og anbringes etter ekspansjon av den rørformede basis 1028. Fig. 7 is a partial cross-sectional drawing of a further embodiment of the expandable pipe system 1010 according to the present invention. The expandable tube 1012 is in the expanded state. The pipe system 1010 further includes a sand screen 1044 placed inside the expandable pipe 1012. The sand screen 1044 is introduced and placed after expansion of the tubular base 1028.

Med henvisning til fig. 1 til 7 beskrives en fremgangsmåte for komplettering av et borehull 1014. Et ekspanderbart rør 1012 anbringes inne i borehullet 1014. Hvis det er ønskelig å fore borehullet 1014 og ikke produsere eller injisere fluid inn i den tilstøtende formasjon 1018 etter at brønnen er endelig komplettert, blir det ekspanderbare rør 1012 ikke bli perforert. Hvis det er ønskelig å produsere eller injisere fluid inn i formasjonen 1018 inntil borehullet 1014 kan det ekspanderbare rør 1012 inkludere forhåndsformede perforeringer eller slisser 1040. Det ekspanderbare rør 1012 blir så ekspandert radielt til å komme i kontakt med sideflaten 1022 av borehullet 1014. Radiell ekspansjon av det ekspanderbare rør 1012 kan inkludere ekspansjon av konformeringslaget 1030 og/eller radiell ekspansjon av konformeringslaget 1030 og den rørformede basis 1028. Aktivering av konformeringslaget 1030 for ekspandere skjer typisk ved kjemisk intervensjon og/eller ved mekanisk aktivering, som for eksempel ved ekspansjon av den rørformede basis 1028. Den rørformede basis 1028 kan ekspanderes eller utplasseres til den ekspanderte tilstand ved hjelp av utplassenngsverktøyet 1024. Etter ekspansjon av det ekspanderbare rør 1012 kan det være ønskelig å feste en filtreringsmekanisme 1044 inne i det ekspanderbare rør 1012. Som et bidrag kan det ekspanderbare rør 1012 perforeres etter installasjon hvis det er ønskelig med kommunikasjon mellom formasjonen 1018 og kompletteringsboringen 1016. Omvendt kan forhåndsperforerte seksjoner av ekspanderbart rør 1012 senere etter ønske tilstoppes ved å installere en obstruksjonslapp hvis kommunikasjon mellom formasjonen 1018 og kompletteringsboringen 1016 ikke lenger er ønsket. With reference to fig. 1 to 7 describes a method for completing a borehole 1014. An expandable pipe 1012 is placed inside the borehole 1014. If it is desired to line the borehole 1014 and not produce or inject fluid into the adjacent formation 1018 after the well is finally completed, the expandable tube 1012 will not be perforated. If it is desired to produce or inject fluid into the formation 1018 up to the borehole 1014, the expandable tubing 1012 may include preformed perforations or slots 1040. The expandable tubing 1012 is then expanded radially to contact the lateral surface 1022 of the borehole 1014. Radial Expansion of the expandable tube 1012 may include expansion of the conforming layer 1030 and/or radial expansion of the conforming layer 1030 and the tubular base 1028. Activation of the conforming layer 1030 for expanders typically occurs by chemical intervention and/or by mechanical activation, such as by expansion of the tubular base 1028. The tubular base 1028 can be expanded or deployed to the expanded state using the deployment tool 1024. After expansion of the expandable tube 1012, it may be desirable to attach a filtering mechanism 1044 inside the expandable tube 1012. As a contribution, it may expandable pipes 1012 perf ored after installation if communication between the formation 1018 and the completion bore 1016 is desired. Conversely, pre-perforated sections of expandable pipe 1012 can later be plugged if desired by installing an obstruction patch if communication between the formation 1018 and the completion bore 1016 is no longer desired.

Fra den foregående detaljerte beskrivelse av spesifikke utførelsesformer av oppfinnelsen bør det være klart at et nytt system for foring av et borehull er vist. Selv om spesifikke utførelsesformer av oppfinnelsen er vist heri med noen detaljer er dette bare blitt foretatt for det formål å beskrive forskjellige trekk og aspekter ved oppfinnelsen og er ikke ment å være begrensende med hensyn til oppfinnelsesomfanget. Det er tatt med i vurderingen at forskjellige substitusjoner, endringer og/eller modifikasjoner, inklusive men ikke begrenset til de implementasjonsvariasjoner som kan være blitt foreslått heri, kan foretas til de viste utførelsesformer uten å gå utenfor idéen og rammen for oppfinnelsen som definert ved hjelp av de etterfølgende patentkrav. From the foregoing detailed description of specific embodiments of the invention, it should be clear that a new system for lining a borehole is shown. Although specific embodiments of the invention are shown herein in some detail, this has been done only for the purpose of describing various features and aspects of the invention and is not intended to be limiting as to the scope of the invention. It is taken into consideration that various substitutions, changes and/or modifications, including but not limited to the implementation variations that may have been proposed herein, can be made to the shown embodiments without departing from the idea and scope of the invention as defined by means of the subsequent patent claims.

Claims

1. Expandable tube, comprising: a tubular base (1028) having an outer surface, characterized in that the tubular base is formed of a metallic material which is radially expandable from an unexpanded state to an expanded state; and a conforming layer (1030) is connected to the outer surface of the tubular base (1028), the conforming layer (1030) being radially expandable from an unexpanded state to an expanded state.

2. Expandable pipe according to claim 1, characterized in that the expandable tube (1012) is not perforated.

3. Expandable pipe according to claim 1, characterized in that the expandable tube (1012) is perforated.

4. Expandable pipe according to claim 3, characterized in that it further includes: an insert (1042) placed around each of the perforations (1040) and which penetrates the conforming layer (1030) in a manner that prevents the conforming layer from constricting the perforations (1040).

5. Expandable pipe according to claim 1, characterized in that the tubular base (1028) is corrugated with chambers (1036) separated by valleys (1038).

6. Expandable pipe according to claim 5, characterized in that the conforming layer (1030) is placed in the valleys (1038).

7. Expandable pipe according to claim 1, characterized in that the conformation layer (1030) expands radially after chemical intervention.

8. Expandable pipe according to claim 1, characterized in that the conformation layer (1030) expands radially after mechanical manipulation.

9. Expandable pipe according to claim 1, characterized in that the expandable pipe (1012) is placed in a borehole (1014) in a well completion (1010).

10. Expandable pipe according to claim 9, characterized in that the conforming layer (1030) is radially expanded into contact with the side surface of the borehole (1014).

11. Expandable pipe according to claim 10, characterized in that the expandable pipe (1012) further includes perforations (1040) which provide fluid communication between the expandable pipe (1012) and a formation next to the borehole (1014).

12. Expandable pipe according to claim 9, characterized in that: the conforming layer (1030) is radially expanded to come into contact with the side surface of the borehole (1014); and the tubular base (1028) is expanded from an unexpanded state.

13. Expandable pipe according to claim 3, characterized in that the perforation (1040) includes perforations only through the tubular base (1028).

14. Expandable pipe according to claim 3, characterized in that the perforations (1040) include perforations extending through the tubular base (1012) and the conforming layer (1030).

15. Method for lining a borehole (1014), wherein the method comprises the steps of: placing an expandable pipe in a borehole, characterized in that the expandable pipe (1012) includes: a corrugated tubular base (1028) with a chamber (1036) and valleys (1038); and a conforming layer (1030) attached to an outer surface of the tubular base (1012) between the ridges (1036); the expandable tube (1012) is expanded radially towards a side surface of the borehole (1014), where the expandable tube (1012) further includes perforations (1040) through it.

16. Method according to claim 15, characterized in that the step of expanding the expandable tube (1012) further comprises expanding the conforming layer (1030).

17. Method according to claim 15, characterized in that the step of expanding the expandable tube (1012) further includes expanding the conforming layer (1030), and wherein the conforming layer (1030) is expanded by chemical intervention.

18. Method according to claim 15, characterized in that the expandable tube (1012) further includes: an insert (1042) around each perforation (1040) and which penetrates the conforming layer (1030) in a manner such that the conforming layer (1030) is prevented from narrowing the perforation (1040).