NO338166B1

NO338166B1 - Fremgangsmåte for ekspansjon av et forlengingsrør

Info

Publication number: NO338166B1
Application number: NO20110424A
Authority: NO
Inventors: Frederick Thomas Tilton; David Michael Haugen
Original assignee: Weatherford Tech Holdings Llc
Priority date: 2000-05-05
Filing date: 2011-03-21
Publication date: 2016-08-01
Also published as: DE60117372T2; NO20024946L; US7267175B2; US20050161222A1; NO20024946D0; DE60132936T2; NO20110424L; DE60117372D1; US20010040054A1; CA2406663C; AU779222B2; DE60132936D1; US6708769B2; NO330417B1; WO2001086111A1; EP1278932B1; US20040159466A1; AU5493101A; EP1278932A1; CA2406663A1

Abstract

Det beskrives en fremgangsmåte for ekspansjon av et forlengingsrør (300) som strekker seg inn i et sidebrønnhull (50) gjennom et vindu (315) i et fôringsrør (220) anbragt i et brønnhull (10), hvor fremgangsmåten omfatter å ekspandere forlengingsrøret (300) i det minste gjennom et parti av forlengingsrøret (300) nær vinduet (315) med et ekspansjonsverktøy (310); og hvor fremgangsmåten er kjennetegnet ved at ekspansjonsverktøyet (310) har minst ett radialt utstrekkbart ekspansjonselement (116) anbragt omkring et legeme (102), hvor hvert ekspansjonselement (116) har en inntrukket og en utstrukket posisjon, og hvor hvert ekspansjonselement (116) har drivmidler innrettet til å bevege elementene (116) til den utstrukkede posisjonen, hvor ekspansjonselementene (116) er forspent til å tillate radial bevegelse innover som følge av innoverrettede krefter fra overflater som omslutter forlengingsrøret (300).

Description

FREMGANGSMÅTE FOR EKSPANSJON AV ET FORLENGINGSRØR

Den herværende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for ekspansjon av et for-lengingsrør. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen utforming av sidebrønnhuller med større effektivitet og med færre turer inn i brønnhullet.

Utforming av sidebrønnhuller fra et sentralt, foret brønnhull er velkjent innenfor faget. Sidebrønnhuller blir typisk utformet for å skaffe tilgang til en oljeførende formasjon i tilstøting til det eksisterende brønnhull; for å tilveiebringe en perforert produksjonsso-ne på et ønsket nivå; for å sørge for sementbinding mellom et foringsrør med liten diameter og den tilstøtende formasjon; eller for å fjerne en løs lengde av overflaterør. Sidebrønnhuller er fordelaktige fordi de tillater tilgang til et tilstøtende område av for-masjonen uten at det bores et separat brønnhull fra overflaten. Hvilket som helst an-tall brønnhuller kan utformes i en brønn avhengig av operatørens behov og mål, og sidebrønnhuller kan fores med rør slik som brønnens hovedbrønnhull som de utformes fra.

Den mest velkjente fremgangsmåte til utforming av et sidebrønnhull gjør bruk av en avleder eller ledekile som føres inn i hovedbrønnhullet og fikseres i dette. Ledekilen innbefatter et konkavt, skrått parti som danner en overflate som gradvis skal dirigere en skjæranordning fra brønnens hovedbrønnhull mot veggen i brønnhullet, hvor side-brønnhullet vil bli utformet. Skjæreanordningen festes i enden av en streng av roterende rør. Deretter blir en åpning eller et "vindu" utformet i brønnhullets foringsrør, idet skjæreanordningen blir ledet gjennom veggen av ledekilen. Utforming av et side-brønnhull med en ledekilesammenstilling foregår typisk som følger: en ledekilesammenstilling innbefattende et nedenforbeliggende ankerparti føres ned i brønnen til om-rådet nedenfor det punkt hvor vinduet skal utformes. Sammenstillingen fikseres deretter i brønnen med ankeret som holdes fast inne i brønnhullets foringsrør. En borestreng med et skjæreverktøy plassert i dens ende blir deretter ført ned i brønnen, og borestrengen og skjæreanordningen roteres for å utforme vinduet i brønnhullet. I no-en tilfeller kan borestrengen og skjæreanordningen installeres i brønnen samtidig som ledekilesammenstillingen ved at de to koples sammen med en skjærbar, mekanisk forbindelse mellom ledekilen og skjæreanordningen. Skjæreanordningen og borestrengen blir deretter fjernet fra brønnen, og skjæreanordningen erstattes med en borekrone. Borestrengen og borekronen føres deretter nok en gang ned i brønnhullet, og sidebrønnhullet bores ved bruk av den tradisjonelle borekrone. Etter at sidebrønn-hullet er utformet, blir det typisk foret med sitt eget foringsrør som deretter semente-res på plass.

Som ovenstående viser, krever utforming av et sidebrønnhull flere separate utstyrs-elementer og, enda viktigere, krever det flere turer inn i brønnen for enten å sette inn eller fjerne det brønnhullsapparat som er brukt til utforming av vinduet eller side-brønnhullet.

Det finnes i dag en rekke apparater som er utformet for å forenkle eller spare tid når det utføres operasjoner i et brønnhull. Foreksempel er et "fresbor" ("mill/drill") en spesiell borekrone som er utformet spesielt for både å frese gjennom et foringsrør og å bore inn i en formasjon. Bruk av et fresbor kan eliminere bruken av separat fres og borekrone i en sidebrønnhullsoperasjon og derfor eliminere behovet for å trekke fre-sen ut av brønnhullet etter utforming av vinduet, for å sette inn borekronen for å utforme sidebrønnhullet. Fresboret innbefatter typisk materialer med ulike fysiske egenskaper, hvilke er utformet til å skjære enten det metalliske materiale i brønnhullets foringsrør for å utforme et vindu, eller er utformet til å skjære stein i formasjonsmate-riale når sidebrønnhullet utformes. I ett eksempel er det montert innsatser i borekronen, hvor ett sett innsatser innbefatter en slitesterk skjærestruktur slik som wolfram-karbid som skal gå i kontakt med og utforme vinduet i brønnhullets foringsrør, og et andre sett innsatser er utformet av et hardere materiale som er bedre egnet til å bore gjennom en underjordisk formasjon, særlig en bergformasjon. Den første skjærestruktur er plassert utvendig i forhold til den andre skjærestruktur, slik at den første skjærestruktur vil frese gjennom metallforingsrøret mens den beskytter den andre skjærestruktur mot kontakt med foringsrøret. Den første skjærestruktur kan slites bort mens den freser gjennom foringsrøret og ved innledende kontakt med bergformasjonen, og blottlegger derved den andre skjærestruktur som skal gå i kontakt med bergformasjonen. Kombinerte frese- og borekroner, slik som ovennevnte, er beskrevet i amerikanske patenter nr. 5,979,571 og 5,887,668. En annen tidsbesparende forbedring av nyere dato for operasjoner nede i oljebrønner innebærer boring av et brønnhull ved bruk av det rør, eller det forlengingsrør, som deretter vil utgjøre brønnhullets forings-rør. Denne fremgangsmåte med "boring med forlengingsrør" unngår den påfølgende prosedyre med innføring av forlengingsrør i et tidligere boret brønnhull. I dens enkles- te form blir en borekrone anbrakt i enden av et rør som har en diameter tilstrekkelig til å fore veggen i det brønnhull som er utformet av boret i rørets ende. Når brønnhul-let er blitt utformet, og forlengingsrøret er klar til å bli sementert i brønnhullet, blir borekronen i rørets ende enten fjernet eller ganske enkelt ødelagt ved boring av et påfølgende brønnhull med mindre diameter.

Boring med forlengingsrør kan typisk utføres på to måter: Ved den første fremgangsmåte roterer selve forlengingsrørstrengen med borekronen festet i dens ende. Ved en

andre fremgangsmåte er forlengingsrørstrengen ikke-roterende, og borekronen som er anbrakt i enden av forlengingsrørstrengen og er rotasjonsmessig uavhengig av denne, roteres av en nedihullsmotor eller av en annen borestreng av mindre diameter som er anbrakt inne i forlengingsrøret og strekker seg tilbake til og roteres fra overflaten. I ett eksempel på et ikke-roterende forlengingsrør, innbefatter kronen radialt utstrekkbare og inntrekkbare armer som under boring strekker seg utover til en diameter som er større enn røret, men kan trekkes inn gjennom rørets innvendige diameter, hvorved kronen, når brønnhullet er ferdig, kan fjernes helt fra brønnhullet ved bruk av en kabelanordning. Ovenstående arrangement er beskrevet i amerikansk patent nr. 5,271,472.

I et annet eksempel på boring med forlengingsrør brukes et ikke-roterende rør med en todelt krone som har ett parti som roterer innenfor enden av røret, og et annet parti som roterer rundt den ytre diameter av røret. Roteringen av hvert parti av borekronen blir muliggjort enten ved en nedihullsmotor eller ved rotasjonskraft tilført en separat borestreng fra overflaten av brønnen. I begge tilfeller kan det sentrale parti av borekronen fjernes etter at brønnhullet er blitt utformet. Forlengingsrøret blir værende i brønnhullet for å bli sementert i dette. Et lignende arrangement er beskrevet i amerikansk patent nr. 5,472,057.

Enda en annen kommende teknologi som byr på besparelser i tid og kostnader ved boring og utforming av brønnhuller, er knyttet til roterende, styrbare boresystemer. Disse systemer gjør det mulig å endre et brønnhulls retning på en forhåndsbestemt måte mens brønnhullet er under utforming. For eksempel, i ett velkjent arrangement kan en nedihullsmotor som har et ledd inne i motorhuset, skape et lett avvik i brønn-hullets retning når dette bores. Fluiddrevne motorer er tidligere blitt brukt i boresam-menstillinger. Disse utforminger benytter typisk en fiksert stator og en roterende rotor, hvilke drives av fluidstrømning basert på de opprinnelige prinsipper utviklet av Moineau. Typiske slike utforminger av enrotors nedihullsmotor med progressivt hulrom brukt ved boring er amerikanske patenter nr. 4,711,006 og 4,397,619. Statoren i Moi neau-motorer er oppbygd av elastisk materiale slik som gummi. Andre utforminger har satt enrotors brønnhullskraftseksjoner i flere komponenter i serie, hvor hvert trinn bruker en rotor som er forbundet med rotoren i det neste trinn. Typiske for disse utforminger er amerikanske patenter nr. 4,011,917 og 4,764,094.

Et annet middel for retningsboring innbefatter bruk av roterende, styrbare boreenhe-ter med hydraulisk drevne kontaktelementer utformet på utsiden av et hus nær borekronen. Mekanismen er avhengig av en MUB-anordning (måling-under-boring) for å registrere gravitasjon og bruke jordens magnetfelter. Kontaktelementene er i stand til å strekkes ut aksialt for å tilveiebringe en forspenning mot veggen i et borehull eller brønnhull og derved påvirke retningen til borekronen nedenfor. Styrbar rotasjonsbo-ring er beskrevet i amerikanske patenter nr. 5,553,679, 5,706,905 og 5,520,255.

Det finnes også teknologi for ekspandering av rør i et brønnhull, hvor et rør med en første diameter kan føres inn i et brønnhull og senere ekspanderes til en større innvendig og utvendig diameter av et ekspansjonsverktøy som kjøres inn i brønnhullet på en innkjøringsstreng. Ekspansjonsverktøyet er typisk hydraulisk drevet og øver en kraft på den indre flate av røret når det er aktivert.

Fig. 1 og 2 er perspektiviske oppriss av et ekspansjonsverktøy 100, og fig. 3 er et eksplodert oppriss av dette. Ekspansjonsverktøyet 100 har et legeme 102 som er hult og generelt rørformet med koplinger 104 og 106 for tilkopling til andre komponenter (ikke vist) i en brønnhullssammenstilling. Koplingene 104 og 106 har redusert diameter (sammenlignet med den utvendige diameter på verktøyets 100 langsgående sentrale legemsdel 108) og tillater sammen med tre langsgående riller 110 på den sentrale legemsdel 108 fluider å passere mellom utsiden av verktøyet 100 og innsiden av et rør omkring dette (ikke vist). Den sentrale legemsdel 108 har tre flater 112 avgrenset mellom de tre rillene 110, hvor hver flate 112 er utformet med en respektiv utsparing 114 for å inneholde en respektiv rulle 116. Hver av utsparingene 114 har parallelle sider og strekker seg radialt fra verktøyets 100 radialt perforerte rørformede kjerne 115 til utsiden av den respektive flate 112. Hver av de innbyrdes identiske ruller 116 er tilnærmet sylindrisk og lett tønneformet. Hver av rullene 116 er montert ved hjelp av et lager 118 i hver ende av den respektive rulle 116 for rotasjon om en respektiv rotasjonsakse som er parallell med verktøyets 100 lengdeakse og radialt forskjøvet fra denne med en innbyrdes omkretsavstand på 120 grader rundt det sentrale legemet 108. Lagrene 118 er utformet som integrerte endeelementer i radialt glidbare stemp-ler 120, idet ett stempel 120 er glidbart avtettet innenfor hver radialforløpende utsparing 114. Den indre ende av hvert stempel 120 (fig. 3) blir utsatt for trykket fra et fluid inne i verktøyets 100 hule kjerne via de radiale perforeringer i den rørformede kjernen 115. I utførelsen vist på fig. 1-3, er ekspansjonsverktøyet 100 utformet til å føres inn i en rørformet streng. Det kan imidlertid også brukes i enden av en rørstreng med fluid passerende gjennom det via porter utformet i dets nedre ende.

Etter at en forhåndsbestemt seksjon av røret er blitt ekspandert til en større diameter, kan ekspansjonsverktøyet deaktiveres og fjernes fra brønnhullet. Fremgangsmåter for å ekspandere rør i brønnhull er beskrevet og fremsatt i krav i publikasjon nr. WO 00/37766.

WO 99/06670 beskriver en fremgangsmåte for å tilveiebringe soneisolasjon i en brønn ved innsetting av et ekspanderbart rør gjennom eksisterende foringsrør til en åpen del av brønnen, for eksempel et sidebrønnhull. Den ene enden av det ekspanderbare røret blir presset mot veggen i den åpne delen av brønnen, mens den andre enden blir

presset mot innerveggen i det eksisterende foringsrøret.

US 5,887,668 beskriver en fremgangsmåte for å bore et sidebrønnhull ved bruk av et fresborverktøy som både freser borehullets side og borer et sidebrønnhull.

US 5,148,875 beskriver et verktøy innrettet til å kunne fore brønnhullet samtidig som det bores.

Det er derfor behov for fremgangsmåter og apparat til utforming av et sidebrønnhull, hvorved senere turer inn i hovedbrønnhullet minimeres, og hvorved brønnhullet kan utformes på en raskere og mer effektiv måte som bruker mindre tid, utstyr og perso-nell. Det er et ytterligere behov for en fremgangsmåte til utforming av et sidebrønn-hull, hvilken benytter ulike apparater som er blitt utviklet for ubeslektede aktiviteter i et brønnhull.

Ifølge ett aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for ekspansjon av et forlengingsrør som strekker inn i et sidebrønnhull gjennom et vindu i et forings-rør anbragt i et brønnhull, hvor fremgangsmåten omfatter å ekspandere forlengingsrø-ret i det minste gjennom et parti av forlengingsrøret nær vinduet med et ekspansjons-verktøy, hvor ekspansjonsverktøyet har minst ett radialt utstrekkbart ekspansjonselement anbragt omkring et legeme, hvor hvert ekspansjonselement har en inntrukket og en utstrukket posisjon, og hvor hvert ekspansjonselement har drivmidler innrettet til å bevege ekspansjonsvertøyet til den utstrukkede posisjonen, hvor ekspansjonselementene i den utstrukkede posisjonen er forspent til å tillate radial bevegelse innover som følge av in nover rettede krefter fra overflater som omslutter forlengingsrøret.

Ytterligere aspekter og foretrukne trekk er fremsatt i krav 2-12.

Ifølge ett aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for ekspansjon av et forlengingsrør som strekker seg inn i et sidebrønnhull gjennom et vindu i et foringsrør anbragt i et brønnhull, hvor fremgangsmåten omfatter: - å tilveiebringe et ekspansjonsverktøy;

- å plassere ekspansjonsverktøyet innvendig i forlengingsrøret; og

- å ekspandere forlengingsrøret i vinduet; hvor ekspansjonsverktøyet har minst ett radialt utstrekkbart ekspansjonselement, hvor det radialt utstrekkbare ekspansjonselementet har en første ikke-utstrukket posisjon, en andre fullt utstrukket posisjon og et spekter av posisjoner mellom den første og den andre posisjonen, hvor det radialt utstrekkbare ekspansjonselementet beveger seg fra den første posisjonen ved påføring av en kraft til det radialt utstrekkbare ekspansjonselementet; og at trinnet med å ekspandere forlengingsrøret omfatter: - å påføre kraften til det radialt utstrekkbare ekspansjonslegemet; - å bringe det radialt utstrekkbare ekspansjonslegemet i inngrep med en indre diameter av forlengingsrøret; og - å ekspandere forlengingsrøret gjennom vinduet, hvor det radialt utstrekkbare ekspansjonslegemet i vinduet blir posisjonert innenfor spekteret av posisjoner for i det minste en del av ekspansjonen, og hvor de radialt utstrekkbare ekspansjonslegemene i den utstrukkede posisjonen er forspent til å tillate radial bevegelse innover som følge av innoverrettede krefter fra overflater som omslutter forlengingsrøret.

Ytterligere aspekter og foretrukne trekk er fremsatt i krav 14-20.

Noen foretrukne utførelser av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet bare som eksempel, idet det henvises til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 er et perspektivisk oppriss av et ekspansjonsverktøy; Fig. 2 er et perspektivisk endesnittriss av dette; Fig. 3 er et eksplodert oppriss av ekspansjonsverktøyet; Fig. 4A er et snittriss av et foret brønnhull, i hvilket det er innført et forlengings-rør med et fresbor anbrakt i dettes ende, hvilket fresbor er forbundet via en skjærbar forbindelse med en ledekile og en ankersammenstilling nedenfor denne; Fig. 4B er et snittriss av et brønnhull og illustrerer et vindu utformet i brønnhul-lets foringsrør av det roterende forlengingsrør og fresboret; Fig. 4C er et snittriss av et brønnhull og fremstiller at et sidebrønnhull er blitt utformet, og at forlengingsrøret forer dette innvendig; Fig. 5A er et snittriss av et brønnhull med et forlengingsrør inni og et derpå anbrakt, selvstendig roterende todelt fresbor, hvor rotasjon av fresboret til-veiebringes av en motor ovenfor; Fig. 5B er et snittriss av et brønnhull med et forlengingsrør inni og et derpå anbrakt, selvstendig roterende todelt fresbor; Fig. 6A er et snittriss av et brønnhull med et verktøy for selektiv ekspansjon anbrakt i dette;

Fig. 6B er et snittriss av brønnhullet, hvor forlengingsrøret er blitt ekspandert inn

i og avtetter vinduet i brønnforingsrøret;

Fig. 7A er et snittriss av et brønnhull som har en borestreng med en MUB-anordning, roterende styrbar mekanisme og et derpå anbrakt fresbor; Fig. 7B er et snittriss av et brønnhull og illustrerer at den roterende, styrbare mekanisme har påvirket fresboret til å utforme et vindu i foringsrørveggen i brønnhullet; Fig. 8 er et snittriss av et brønnhull og viser et ikke-roterende bøyd forlengings-rør med et rotasjonsmessig selvstendig todelt fresbor anbrakt på dette;

og

Fig. 9 er et snittriss av et brønnhull med et deri anbrakt roterende forlengings-rør, hvilket roterende forlengingsrør har en roterende styrbar enhet og et fresbor anbrakt i dets ende. Fig. 4A er et snittriss av et foret brønnhull 10, i hvilket det er anbrakt et forlengingsrør 15 og et fresbor 20 anbrakt i dettes ende. En skjærbar forbindelse 25 mellom fresboret 20 og en avleder, i dette tilfelle en ledekile 30, nedenfor tillater hele sammenstillingen, innbefattet et anker 35, å kjøres inn i brønnhullet 10 på én gang. Dette anker 35 er plassert nedenfor ledekilen 30 og fikserer ledekilen 30 på plass, hvorved fresboret 20 tillates å utforme et vindu på et forhåndsbestemt punkt i et foringsrør 40 sin vegg, idet det roterer langs et konkavt parti 42 av ledekilen 30. Etter at sammenstil lingen er kjørt inn i brønnhullet 10 og ledekilen 30 og ankeret 35 er fiksert på plass, påføres en nedadrettet kraft på forlengingsrøret 15 og fresboret 20 for å få den skjær-bare forbindelse 25 mellom fresboret 20 og ledekilen til å svikte. Fresboret 20 kan deretter roteres, og utforming av vinduet kan begynne. I utførelsen vist på fig. 4A er fresboret 20 rotasjonsmessig fiksert til enden av forlengingsrøret 15, og rotasjonskraft påføres forlengingsrøret 15 ved brønnoverflaten.

Fig. 4B er et snittriss av brønnhullet og illustrerer et vindu 45 som er blitt utformet i foringsrørveggen 40 av det roterende fresboret 20. Fig. 4B illustrerer også forleng-ingsrøret 15 som er blitt ført frem gjennom vinduet 45 og inn i sidebrønnhullet. Fig. 4C, et snittriss av brønnhullet 10, viser et sidebrønnhull 50 utformet og foret med for-lengingsrøret 15 som ble ført inn i sidebrønnhullet 50 idet dette ble utformet. I den illustrerte utførelse blir fresboret 20 værende i enden av forlengingsrøret 15 etter at sidebrønnhullet 50 er utformet, og kan deretter ødelegges ved tilleggsboring. For å fullføre sidebrønnhullet 50 kan partier av forlengingsrøret 15 som strekker seg inn i det sentrale brønnhull 10 fra vinduet 45, fjernes. Teknikker for å skjære av det parti av et forlengingsrør som strekker seg inn i og blokkerer et vertikalt brønnhull, er beskrevet i amerikanske patenter nr. 5,301,760 og 5,322,127.

I en alternativ utførelse av arrangementet fremstilt på fig. 4A-C kan forlengingsrøret 15 med fresboret anbrakt på dette være ikke-roterende, og et todelt fresbor 55 roterer uavhengig av forlengingsrøret 15 med rotasjons krefter tilført av en nedihullsmotor inne i forlengingsrøret 15 eller av en rotasjonsanordning plassert ved brønnens overflate. For eksempel, fig. 5A er et snittriss av et todelt fresbor 55 som får tilført rotasjonskraft av en nedihullsmotor 60, og fig. 5B er et oppriss av det todelte fresbor 55 med rotasjonskraft tilført fra brønnoverflaten (ikke vist). Et første parti 65 av det todelte fresbor 55 har en ytre diameter som er mindre enn forlengingsrøret sin innvendige diameter, og et andre parti 70 av fresboret 55 strekker seg rundt omkretsen av forlengingsrøret og er roterbart koplet til det første parti 65. Etter at sidebrønnhullet er blitt utformet, kan partiene 65, 70 av fresboret 55 koples fra hverandre, og det første parti 65 kan fjernes fra sidebrønnhullet med en kabel eller annen velkjent tek-nikk for uthenting av brønnhullsanordninger fra et brønnhull.

Når et sidebrønnhull bores med forlengingsrør, kan det brukes underdimensjonert for-lengingsrør under utformingen av sidebrønnhullet for å gjøre operasjonen lettere. Deretter, når brønnhullet er utformet, kan forlengingsrøret ekspanderes for å øke dets diameter slik at denne mer nøyaktig motsvarer sidebrønnhullets innvendige diameter. Forstørrelse av forlengingsrøret gjennomføres typisk ved innføring av den selektive ekspansjonsanordningen i sidebrønnhullet og deretter aktivering av anordningen som øver en utadrettet kraft på forlengingsrørets vegg. Ved å bevege den aktiverte anordning aksialt i forlengingsrøret, opprettes en ekspandert forlengingsrørseksjon. Fig. 6A er et snittriss av et sidebrønnhull 50 som er boret med forlengingsrør 300, i hvilket et selektivt ekspansjonsverktøy 310 er ført inn på en separat rørstreng 312 for å forstør-re forlengingsrøret 300 sin diameter. På figuren er det selektive ekspansjonsverktøy 310 kjørt inn i sidebrønnhullet 50 hvor det deretter er aktivert og tvunget mot brønn-hullet 10 sitt vindu 315, idet det har forstørret forlengingsrøret 300 til en størrelse tilstrekkelig til å fore sidebrønnhullet 50 for å bli sementert i dette. Ettergivende ruller 116 (fig. 1) i ekspansjonsverktøyet 310 kan alternativt være konusformede for å lette en gradvis forstørring av forlengingsrøret 300 etter hvert som ekspansjonsverktøyet 310 beveger seg gjennom det. På fig. 6B, et annet snittriss av et sidebrønnhull 50, er det underdimensjonerte forlengingsrør 300 blitt ekspandert opp til og gjennom vinduet 315 i det vertikale foringsrør 10 på en måte som har tettet et ringformet område 320 mellom forlengingsrøret 300 sin utside og vindusåpningen. Etter fjerning av det selektive ekspansjonsverktøy 310, kan forlengingsrøret 300 fraskilles ved vinduet 315, hvorved det etterlater et avtettet sidebrønnhull 50 som strekker seg fra det sentrale brønnhull 10.

Fig. 7A er et snittriss av et brønnhull 10 som har en tradisjonell borestreng 75 for å tilveiebringe rotasjonskraft til et fresbor 78 anbrakt i enden av den. En roterende, styrbar mekanisme 80 er montert ovenfor fresboret 78 og innbefatter selektivt radialt utstrekkbare kontaktelementer 85 som kan overføre en kraft mot en foringsrørvegg 87, hvilken får fresboret 78 nedenfor til å avbøyes mot den motsatte vegg i foringsrø-ret 87. En måling-under-boring-anordning (MUB) 90 er montert inne i rørstrengen 75 for å tilveiebringe orientering.

Som illustrert på fig. 7B, kjøres sammenstillingen innbefattende MUB-anordningen 90, den styrbare mekanisme 80 og fresboret 78 inn i brønnhullet 10 til en forhåndsbestemt dybde, og deretter aktiveres i det minste ett kontaktelement 85 på den roterende, styrbare mekanisme 80 for å tvinge fresboret 78 mot det område av foringsrør-veggen 87 hvor vinduet skal utformes. Etter at vinduet er blitt utformet av fresboret 78, strekker sammenstillingen seg inn i vinduet, og sidebrønnhullet utformes. Når sidebrønnhullet er ferdig, blir sammenstillingen fjernet fra brønnen, og det nye side-brønnhull kan fores med et rørformet forlengingsrør på en tradisjonell måte som er velkjent innenfor faget.

Fig. 8 er et snittriss av et brønnhull 10 hvor et forlengingsrør 200 er forsynt med et todelt fresbor 205 plassert i dets ende, hvor forlengingsrøret 200 har et bøyd parti i sin nedre ende, hvilket dirigerer fresboret 205 til et forhåndsbestemt område i brønn-hullet 10 sitt foringsrør 220 hvor et vindu skal utformes. I denne utførelse er forleng-ingsrøret 200 ikke-roterende, og fresboret 205 roterer uavhengig av dette og er drevet enten av en ovenforliggende nedihullsmotor 210 eller av en rotasjonsenhet plassert ved brønnens overflate (ikke vist). For å samvirke med det bøyde forlengings-rørparti, kan nedihullsmotoren 210 ha et bøyd hus. Som beskrevet i dette skrift, er fresboret 205 en todelt sammenstilling med et midtparti som kan fjernes når utformingen av sidebrønnhullet er ferdig.

I en annen utførelse, fremstilt på fig. 9, er et ikke-roterende og rett forlengingsrør 200 forsynt med en roterende, styrbar mekanisme 305 og et fresbor 311 anbrakt i en nedre ende av denne. Fresboret 311 roterer uavhengig av det ikke-roterende forlengings-rør 200 og drives enten med en nedihullsmotor anbrakt inne i forlengingsrøret 200 i en separat streng, eller med en rotasjonsenhet ved brønnens overflate. Den roterende, styrbare mekanisme 305 har, som dem beskrevet i dette skrift, selektivt ekspanderbare kontaktelementer 307 som øver en kraft mot foringsrørveggen 220 i det sentrale brønnhull, hvor disse forspenner det nedenforliggende fresbor 311 i en retning hvor vinduet skal utformes i foringsrørveggen 220 og utforming av sidebrønnhullet skal begynnes.

I denne utførelse blir sammenstillingen ført ned i brønnen til en forhåndsbestemt dybde, og forlengingsrøret 200 og fresboret 311 roterer deretter mens fresboret 311 tvinges mot foringsrøret 220 sin vegg under påvirkning av den roterende, styrbare mekanisme 305. Fresboret 311 utformer et vindu i foringsrøret 220, og deretter tvinges sammenstilingen, innbefattende det roterende forlengingsrør 200, gjennom vinduet, og sidebrønnhullet utformes. Etter at brønnhullet er utformet, fjernes en MUB-anordning (ikke vist) som er plassert på en separat rørstreng inne i forlengingsrøret 200, og det fikserte fresbor 311 etterlates i sidebrønnhullet.

Claims

1. Fremgangsmåte for ekspansjon av et forlengingsrør (300) som strekker seg inn i et sidebrønnhull (50) gjennom et vindu (315) i et foringsrør (220) anbragt i et brønnhull (10), hvor fremgangsmåten omfatter å ekspandere for-lengingsrøret (300) i det minste gjennom et parti av forlengingsrøret (300) nær vinduet (315) med et ekspansjonsverktøy (310);karakterisert vedat ekspansjonsverktøyet (310) har minst ett radialt utstrekkbart ekspansjonselement (116) anbragt omkring et legeme (102), hvor hvert ekspansjonselement (116) haren inntrukket og en utstrukket posisjon, og hvor hvert ekspansjonselement (116) har drivmidler (120) innrettet til å bevege ekspansjonsvertøyet (310) til den utstrukkede posisjonen, hvor ekspansjonselementene (116) i den utstrukkede posisjonen er forspent til å tillate radial bevegelse innover som følge av inn overrettede krefter fra overflater som omslutter forlengingsrøret (300).

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, hvor drivmidlene (120) på hvert ekspansjonselement (116) omfatter en stempeloverflate for å bevege ekspansjonselementet (116) til den utstrukkede posisjonen med et trykksatt fluid.

3. Fremgangsmåte for ekspansjon av et forlengningsrør (300) som strekker seg inn i et sidebrønnhull (50) gjennom et vindu (315) i et foringsrør (220) anbragt i et brønnhull (10), hvor fremgangsmåten omfatter å anbringe et eks-pansjonsverktøy (310) innvendig i forlengingsrøret (300) og å ekspandere forlengingsrøret (300) i vinduet (315);karakterisert vedat ekspansjonsverktøyet (310) har i det minste ett radialt utstrekkbart ekspansjonselement (116) som kan beveges mellom en første utstrukket posisjon og en andre mindre utstrukket posisjon, hvor det minst ene radialt utstrekkbare ekspansjonselementet (116) i den andre utstrukkede posisjonen blir forspent mot den første utstrukkede posisjonen av en forspenningsmeka-nisme; ved at trinnet med å ekspandere forlengingsrøret (300) i vinduet (315) omfatter å operere ekspansjonsverktøyet (310) til den første utstrukkede posisjonen; og å bevege ekspansjonsverktøyet (310) aksialt innvendig i forlengingsrøret (300) for å ekspandere en lengde av forlengingsrøret (300) gjennom vinduet (315), hvor ekspansjonselementene (116) i den utstrukkede posisjonen er forspent til å tillate radial bevegelse innover som følge av innoverrettede krefter fra overflater som omslutter forlengingsrøret (300).

4. Fremgangsmåte for å danne et sidebrønnhull (50), hvor fremgangsmåten omfatter: - å sette inn et forlengingsrør (300) som har et fresbor (20;55) anbragt i dets ene ende i et brønnhull (10) foret med et foringsrør (220); - å skjære et vindu (315) i foringsrørets (220) vegg med fresboret (20;55); - å bore inn i en formasjon nær vinduet (315) med fresboret (20;55) samtidig som forlengingsrøret (300) føres frem for å danne sidebrønnhullet (50); og - å ekspandere forlengingsrøret (300) gjennom vinduet (315) ved å bruke en fremgangsmåte i henhold til hvilket helst av de foregående kravene.

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 4, hvor forlengingsrøret (300) og fresboret (20) er roterbart koplet.

6. Fremgangsmåte i henhold til krav 4 eller 5, hvor skjæringen og boringen innbefatter å rotere fresboret (20) med en rotasjonskraft tilført ved en brønn-overflate.

7. Fremgangsmåte i henhold til krav 4, hvor forlengingsrøret (300) og fresboret (55) er rotasjonsmessig uavhengige, og rotasjon av fresboret for skjæring og boring blir tilført av en nedihullsmotor (60) anbragt derover.

8. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 4 til 7, hvor fresboret (55) omfatter et indre parti (65) og et ytre parti (70), og hvor det indre partiet (65) er selektivt fjernbart fra det ytre partiet (70) av fresboret (55).

9. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 4 til 8, som ytterli-ge omfatter å dirigere fresboret (20;55) mot veggen med en avleder (30) festet i det forede brønnhullet (10) derunder.

10. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 4 til 8, som ytterli-ge omfatter å dirigere fresboret (20;55) ved bruk av et bøyd forlengingsrør (300).

11. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 10, som ytter-lige omfatter å ekspandere et parti av forlengingsrøret (300) som er anbragt i brønnhullet (10).

12. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, som ytterligere omfatter å ekspandere et parti av forlengingsrøret (300) anbragt i sidebrønnhullet (50).

13. Fremgangsmåte for ekspansjon av et forlengingsrør (300) som strekker seg inn i et sidebrønnhull (50) gjennom et vindu (315) i et foringsrør (220) anbragt i et brønnhull, hvor fremgangsmåten omfatter: - å tilveiebringe et ekspansjonsverktøy (310); - å plassere ekspansjonsverktøyet (310) innvendig i forlengingsrøret (300); og - å ekspandere forlengingsrøret (300) i vinduet (315);karakterisert vedat ekspansjonsverktøyet (310) har minst ett radialt utstrekkbart ekspansjonselement (116), hvor det radialt utstrekkbare ekspansjonselementet (116) har en første ikke-utstrukket posisjon, en andre fullt utstrukket posisjon og et spekter av posisjoner mellom den første og den andre posisjonen, hvor det radialt utstrekkbare ekspansjonselementet (116) beveger seg fra den første posisjonen ved påføring av en kraft til det radialt utstrekkbare ekspansjonselementet (116); og at trinnet med å ekspandere forlengingsrøret (300) omfatter: - å påføre kraften til det radialt utstrekkbare ekspansjonslegemet (116); - å bringe det radialt utstrekkbare ekspansjonslegemet (116) i inngrep med en indre diameter av forlengingsrøret (300); og - å ekspandere forlengingsrøret (300) gjennom vinduet (315), hvor det radialt utstrekkbare ekspansjonslegemet (116) i vinduet (315) blir posisjonert innenfor spekteret av posisjoner for i det minste en del av ekspansjonen, og hvor de radialt utstrekkbare ekspansjonslegemene (116) i den utstrukkede posisjonen er forspent til å tillate radial bevegelse innover som følge av innoverrettede krefter fra overflater som omslutter forlengingsrøret (300).

14. Fremgangsmåte i henhold til krav 13, hvor ekspansjon av forlengingsrøret (300) gjennom vinduet (315) innbefatter: - å ekspandere et første parti av forlengingsrøret (300) anbragt i brønnhullet (10) med et første sett av egenskaper til en første diameter og form; - å ekspandere et andre parti av røret anbragt i vinduet (315) med et andre sett av egenskaper til en andre diameter og form.

15. Fremgangsmåte i henhold til krav 13, hvor ekspansjonen av forlengingsrøret (300) gjennom vinduet (315) innbefatter: - å ekspandere et første parti av forlengingsrøret (300) anbragt i sidebrønn-hullet (50) med et første sett av egenskaper til en første diameter og form; - å ekspandere et andre parti av røret anbragt i vinduet (315) med et andre sett av med egenskaper til en andre diameter og form

16. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, som ytterligere omfatter å fjerne i det minste et parti av forlengingsrøret (300) som strekker seg inn i brønnhullet (10) fra vinduet (315).

17. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, som ytterligere omfatter å føre inn forlengingsrøret (300) gjennom vinduet (315).

18. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor forlengingsrøret (300) blir ekspandert slik at det kommer i kontakt med vinduet (315).

19. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor forlengingsrøret (300) blir ekspandert slik at det oppstår tetning mellom for-lengingsrøret (300) og vinduet (315).

20. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, som ytterligere omfatter å sementere forlengingsrøret (300) i sidebrønnhullet (50).