NO338333B1 - Metode for å utvide en del av en rørformet kropp i en tidligere eksisterende struktur - Google Patents

Description

KRYSSREFERANSE TIL RELATERTE SØKNADER

[0001] Denne søknaden er en delvis fortsettelse av en felles påventende U.S. patentsøknad med seriellnummer 10/725,340, registrert 1. desember, 2003, som hevder å dra nytte fra U.S. provisoriske søknadsnummer 60/467,503, registrert 2. mai 2003, og som er en delvis fortsettelse av felles påventende U.S. patentsøknad med seriellnummer 10/032,998, registrert 25. oktober 2001, som hevder å dra nytte fra Great Britain søknad med seriellnummer 0026063.8, registrert 25. oktober 2000, som er innlemmet heri ved referanse i sin helhet.

OPPFINNELSENS BAKGRUNN

Oppfinnelsens bruksområde

[0002] Den nåværende oppfinnelsen er generelt relatert til et apparat og en metode for fullføring av et borehull. Mer spesielt henviser oppfinnelsen til et apparat og en metode for utvidelse av en rørformet kropp i et borehull.

Beskrivelse av den beslektede teknikk

[0003] I kompletteringsoperasjoner for brønn er et borehull dannet for å få tilgang til hydrokarbonbærende formasjoner ved bruk av boring. Boring oppnås ved å bruke en borkrone som monteres på enden av et borestøtteledd, vanligvis kjent som en borestreng. For å kunne bore innenfor borehullet til en forhåndsbestemt dybde, blir borestrengen ofte rotert ved hjelp av et toppdrevet rotasjonssystem eller et rotasjonsbord på en overflateplattform eller en rigg, eller ved hjelp av en motor nede i brønnhullet montert i retning av den nedre enden på borestrengen. Etter boring til en forhåndsbestemt dybde, blir borestrengen og borkronen fjernet og en foringsrørdel senkes ned i borehullet. Et ringformet område blir følgelig dannet mellom foringsrørstrengen og formasjonen. Foringsrørstrengen henges temporært fra brønnens overflate. En sementeringsoperasjon blir deretter utført for å kunne fylle det ringformede området med sement. Ved bruk av et apparat som er kjent i teknikken, blir foringsrørstrengen sementert inn i borehullet ved å sirkulere sement inn i det ringformede området definert mellom den ytre veggen av foringsrøret og borehullet. Kombinasjonen med sement og foringsrør forsterker borehullet og forenkler isolering av noen spesielle områder av formasjon bak foringsrøret for produksjonen av hydrokarboner.

[0004] Det er vanlig å benytte seg av mer enn en foringsrørstreng i et borehull. Med hensyn til dette blir brønnen boret til en første utpekt dybde med en borkrone på en borestreng. Borestrengen blir fjernet. En første foringsrørstreng eller et lederør blir deretter kjørt inn i borehullet og plassert i den utborede delen av borehullet, og sement sirkuleres inn i ringrommet bak foringsrørstrengen. Deretter blir brønnen boret til en andre utpekt dybde, og en andre foringsrørstreng, eller et forlengingsrør, kjøres inn i den utborede delen av borehullet. Den andre strengen plasseres ved en dybde slik at den øvre delen av den andre foringsrørstrengen overlapper den nedre delen på den første foringsrørstrengen. Den andre forlengingsrørstrengen er deretter festet, eller "hengt" fra det eksisterende foringsrøret ved bruk av kiler som bruker kileledd og konuser til å fastkile den nye forlengingsrørstrengen i borehullet. Den andre foringsrørstrengen blir deretter sementert. Denne prosessen blir vanligvis gjentatt med ytterligere foringsrørstrenger helt til brønnen har blitt boret til total dybde. Etter hvert som flere foringsrørstrenger blir plassert i borehullet, blir foringsrørstrengene progressivt mindre i diameter for å kunne få plass innenfor den forrige foringsrørstrengen. På denne måten blir brønnene vanligvis dannet med to eller flere foringsrørstrenger med en stadig minskende diameter.

[0005] Redusering av borehullets diameter vil produsere uønskede konsekvenser. Progressiv redusering av foringsrørstrengens diameter med økende dybde innenfor borehullet begrenser størrelsen på de borehullsverktøyene som er i stand til å kjøres inn i borehullet. Videre, begrensning av foringsrørstrengenes indre diameter kommer til å begrense volumet på produksjonsfluidene av hydrokarbonet- som kan strømme til overflaten fra formasjonen.

[0006] I løpet av de siste få årene har en rekke metoder og apparater for utvidelse av foringsrørstrengenes diameter innenfor et borehull blitt anvendelig. For eksempel, kan en streng av forlengingsrør henges i brønn ved å plassere den øvre delen av en andre foringsrørstreng i et overlappende arrangement med den nedre delen av en første foringsrørstreng. Den andre foringsrørstrengen blir deretter utvidet til å få kontakt med den eksisterende første foringsrørstrengen med et utvidelsesverktøy. Den andre foringsrørstrengen blir deretter sementert.

[0007] Et eksemplarisk utvidelsesverktøy som benyttes til å utvide den andre foringsrørstrengen inn i den første foringsrørstrengen blir fluiddrevet og kjørt inn i borehullet på en overhalingsstreng. Det hydrauliske utvidelsesverktøyet inkluderer radialt utvidbare ledd som ved hjelp av fluidtrykk presses utover og radialt fra kroppen av utvidelsesverktøyet og inn i kontakt med den andre foringsrørstrengen i nærheten. Etter hvert som tilstrekkelig trykk genereres på en stempeloverflate bak disse utvidelsesleddene blir den andre foringsrørstrengen påvirket av utvidelsesverktøyet utvidet forbi sitt punkt for elastisk deformasjon. På denne måten, blir det indre og ytre diameteret på det ekspanderbare røret økt inne i borehullet. Ved å rotere utvidelsesverktøyet i borehullet og/eller flytte utvidelsesverktøyet aksialt i borehullet med ekspansjonsleddet aktuert kan et rør utvides inn i bøyelig deformasjon langs en forhåndsbestemt lengde inne i borehullet.

[0008] Et utvidelsessystem har nylig blitt utviklet for å kunne fore et borehull med en hel del med utvidbare rør. Generelt inkluderer utvidelsessystemet 65 en forlengingsrørmontering 75 og en utvidelsesmontering 85 slik som diskutert i tidligere metoder Figurer 1A-1 F. Før man kjører utvidelsessystemet 65 inn i borehullet, dannes et borehull 50 nedenfor en eksisterende foringsrørstreng 60 gjennom en standard borkrone (ikke vist). For å forberede borehullet 50 for plassering av utvidelsessystemet 65 er en underrømmingsprosedyre benyttet ved bruk av en standard underrømmer 55 for å kunne forstørre borehullets innvendige diameter 50 slik som illustrert i Figur 1 A. Deretter, blir utvidelsessystemet 65 kjørt inn i det underrømmede borehullet 50 slik som vist i Figur 1B. Forlengingsrørmonteringen 75 inkluderer en streng med utvidbare forlengingsrør 70 med en forhåndsformet utskytningsdel 30 dannet på den nedre enden derav. Utvidelsesmonteringen 85 inkluderer en ekspanderkon 35 som blir plassert i den forhåndsformede utskytingsdelen 30 før man kjører utvidelsessystemet 65 inn i det underrømmede borehullet 50. Etter plassering av utvidelsessystemet 65, blir sement pumpet gjennom utvidelsessystemet 65 for å kunne fylle et ringrom 40 dannet mellom utvidelsessystemet 65 og det omliggende borehullet 50 slik som vist i Figur 1C. Før sementen herdes blir fluidet pumpet gjennom utvidelsessystemet 65 for å presse den ekspanderbare konusen 35 gjennom det utvidbare forlengingsrøret 70 slik som beskrevet i Figur 1D. Deretter, utvider den ekspanderbare konusen 35 en øvre del av forlengingsrøret 70 til å komme i kontakt med den innvendige diameteren av foringsrøret 60 for å danne et forseglende forhold derimellom slik som vist i Figur 1E. Deretter blir utvidelsesmonteringen 85 fjernet fra borehullet 50 og en fresemaskin 45 benyttes til å frese en sko 80 på den nedre enden på forlengingsrørmontering 75 slik som illustrert in Figur 1 F.

[0009] Det finnes visse ulemper ved å bruke tidligere metoder for utvidelsessystemer slik som illustrert i Figurer1A-1F. En av ulempene er tilknyttet forberedelse av borehullet nedenfor den eksisterende foringsrørstrengen før plassering av utvidelsessystemet i borehullet. Mer spesielt må en under-rømmingsoperasjon utføres etter at borehullet har blitt dannet for å kunne forstørre det indre diameteren av borehullet slik at utvidelsessystemet med den forhåndsformede utskytingsdelen kan plasseres i borehullet. Enda en ulempe er relatert til det faktum at et rør kun kan utvides ca. 22-25% mer enn den elastiske grensen ved å bruke den metoden som beskrives ovenfor. Utvidelse utover ca. 22-25% av den opprinnelige diameteren kan forårsake at forlengingsrøret brister på grunn av stress. Sikring av forlengingsrøret i borehullet ved kun utvidelse ville kreve en økning i diameter på mer enn 25%. Følgelig må sementeringsoperasjonen benyttes for å fylle ringrommet som dannes mellom det utvidede forlengingsrøret og borehullet.

[0010] Det finnes derfor et behov eller en metode og et apparat for å kunne plassere et forlengingsrør i et borehull uten å forberede borehullet med en under-rømmingsoperasjon. Det finnes videre et behov for en metode og et apparat for å utvide diameteren av en rørstreng utover den nåværende grensen på 25%. Det finnes også enda et behov eller en metode og et apparat for å kunne utvide en nedre del av foringsrørstrengen eller den rørformede kroppen til en diameter som er større enn diameteren på røret ovenfor uten å kompromittere den strukturelle integriteten.

GB 2401131 A beskriver metoder og apparat for reformering og utvidelse av rør i et borehull. EP 1485567 A beskriver et mono-diameter borehullsforingsrør. US 6708767 B2 beskriver et nedihulls apparat som omfatter flere rørseksjoner.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en metode for å utvide en del av en rørformet kropp i en tidligere eksisterende struktur, kjennetegnet ved at den omfatter: plassering av den rørformede kroppen i den tidligere strukturen inkluderende en foringsrørstreng, hvor den rørformede kroppen inkluderer en deformert del;

minst delvis reformering av den deformerte delen ved bruk av fluidtrykk; plassering av en ekspander i den reformerte delen, ekspanderen i en første posisjon;

forskyvning av ekspanderen til en andre, større diameter posisjon; og

utvide minst en del av den reformerte delen ved å presse ekspanderen derigjennom helt til den utvidede rørformede kroppen har en større indre diameter enn en indre diameter av den eksisterende foringsrørstrengen.

Ytterligere utførelsesformer av den ovennevnte metode i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører også en metode for å utvide en del av en rørformet kropp i en tidligere eksisterende struktur hovedsakelig som beskrevet med referanse til figurer 3 til 6 og 9 heri.

[0011] Det beskrives et apparat og en metode for å utvide en rørformet kropp i et borehull. I ett aspekt inkluderer en metode innkjøring av den rørformede kroppen i borehullet, hvor den rørformede kroppen består av en deformert del. Metoden inkluderer videre reformering av den deformerte delen og plassering av en to-posisjons ekspander i den reformerte delen. I tillegg inkluderer metoden forskyvning av ekspanderen til en andre større diameterposisjon og deretter utvidelse av den reformerte delen ved å presse ekspanderen derigjennom.

[0012] I annet aspekt er en metode for fullføring av et borehull skaffet til veie. Metoden inkluderer dannelse av et borehull nedenfor en eksisterende foringsrørstreng og innkjøring av en rørformet kropp som har en deformert del inn i borehullet. Metoden inkluderer videre reformering av den deformerte delen og plassering av en to-posisjons ekspander inn i den reformerte delen. I tillegg, inkluderer metoden forskyvning av ekspanderen til en andre, større diameterposisjon og utvidelse av minst den delen av den rørformede kroppen helt til den kommer i kontakt med borehullet.

[0013] I nok et annet aspekt er en utskytingsdel som kan omdannes blitt skaffet til veie. Utskytingsdelen inkluderer et deformert rør som definerer en første og største sammenfoldet diameter, hvori det deformerte røret kan reformeres for å definere en andre største og sammenfoldet diameter og deretter utvidet for å definere en tredje største utbrettet diameter som er hovedsakelig rørformet. Utskytingsdelen inkluderer videre en sko som har blitt operativt festet til en nedre del av det deformerte røret.

[0014] I nok ett aspekt er et to-posisjons utvidelsesverktøy for bruk i fullføring av et borehull forsynt. To-posisjons ekspanderen inkluderer et flertall av første konus segmenter med et spor dannet på kanten derav. To-posisjons ekspanderen inkluderer videre et flertall av andre konus segmenter med et kontaktspor dannet på en kant derav. Konus segmentene er konstruert og arrangert til å bevege seg radialt utover etter hvert som de flytter seg langs sporene mot hverandre, og på denne måten blir verktøyet tvunget til å ta den andre, større diameterposisjonen.

[0015] I nok ett aspekt er et utvidelsessystem som skal brukes til å fullføre et borehull forsynt. Utvidelsessystemet inkluderer en deformert forlengingsrørdel og en to-posisjons ekspander, hvori to-posisjons ekspanderen er arrangert i den deformerte forlengingsrørdelen etter at den har blitt reformert.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0016] For å vise hvordan de ovenstående egenskapene for den aktuelle oppfinnelsen kan forstås i detalj er en mer nøyaktig beskrivelse av oppfinnelsen, som er kort sammenfattet ovenfor, gitt ved referanse til utførelsene, og noen av disse er illustrert i de vedlagte tegningene. Det bør imidlertid bemerkes at de vedlagte tegningene bare illustrerer typiske utførelser av denne oppfinnelsen og må derfor ikke anses som "begrensende av dets omfang, da oppfinnelsen også kan inkludere andre og like effektive utførelser.

[0017] Figur 1A er et seksjonsoverblikk som illustrerer forberedelsen av et borehull for plassering av et utvidelsessystem tilknyttet tidligere metoder.

[0018] Figur 1B er et seksjonsoverblikk som illustrerer utvidelsessystemet tilknyttet til tidligere metoder som har blitt plassert under en eksisterende foringsrørstreng.

[0019] Figur 1C er et seksjonsoverblikk som illustrerer en sementeringsoperasjon før utvidelse av et forlengingsrør.

[0020] Figur 1D er et seksjonsoverblikk som illustrerer et forlengingsrør som utvides av en ekspanderkon.

[0021] Figur 1E er et seksjonsoverblikk som illustrerer forlengingsrøret som utvides til kontakt med den eksisterende foringsrørstrengen.

[0022] Figur 1F er et seksjonsoverblikk som illustrerer en sko som fjernes ved en freseoperasjon.

[0023] Figur 2A er et seksjonsoverblikk av et utvidelsessystem av den gjeldende oppfinnelsen anordnet i et borehull nærliggende en nedre ende av en foringsrørstreng.

[0024] Figur 2B er et seksjonsoverblikk som illustrerer et bølgeformet forlengingsrør som brettes ut av en nedre kon for å danne en utskytingsrampe

[0025] Figur 2C er et seksjonsoverblikk som illustrerer en to-posisjons kon plassert i utskytingsrampen.

[0026] Figur 2D er et seksjonsoverblikk som illustrerer den aktiverte to-posisjons konusen i den bølgeformede forlengingsrørdelen.

[0027] Figur 2E er et seksjonsoverblikk som illustrerer en forlengingsrørmontering som er i ferd med å utvides.

[0028] Figur 2F er et seksjonsoverblikk av et fullført borehull.

[0029] Figur 2G er et tverrsnitt av et bølgeformet forlengingsrør.

[0030] Figur 3A er et forstørret snitt av to-posisjons konusen før radial utvidelse av konus segmentene

[0031] Figur 3B er et forstørret snitt av to-posisjons konusen etter radial utvidelse av konus segmentene.

[0032] Figur 4A er et seksjonsoverblikk som illustrerer en videre utførelse av et utvidelsessystem som skal brukes i et borehull.

[0033] Figur 4B er et seksjonsoverblikk som illustrerer et bølgeformet forlengingsrør som utvides til å danne en utskytingsrampe

[0034] Figur 4C er et seksjonsoverblikk av et utvidelsessystem etter plassering av to-posisjons konusen i utskytingsrampen

[0035] Figur 4D er et seksjonsoverblikk av utvidelsessystemet som illustrerer forlengingsrørdelen mens den er i ferd med å utvides.

[0036] Figur 4E er et seksjonsoverblikk av utvidelsessystemet som illustrerer den øvre forlengingsrørdelen som utvides i kontakt med et omliggende foringsrør.

[0037] Figur 4F er et seksjonsoverblikk av et fullført borehull.

[0038] Figur 5A er et seksjonsoverblikk som illustrerer en videre utforming av et utvidelsessystem til bruk i et borehull.

[0039] Figur 5B er et seksjonsoverblikk som illustrerer et bølgeformet forlengingsrør som utfoldes til å danne utskytningsrampen.

[0040] Figur 5C er et seksjonsoverblikk som illustrerer to-posisjons konusen i utskytingsrampen.

[0041] Figur 5D er et seksjonsoverblikk som illustrerer den bølgeformede forlengingsdelen som utvides til to-posisjons konusen.

[0042] Figur 5E er et seksjonsoverblikk som illustrerer utvidelsessystemet etter en selektiv aktuert åpning har blitt lukket.

[0043] Figur 5F er et seksjonsoverblikk som illustrerer en lengde av forlengingsrørmonteringen utvidet av to-posisjons konusen.

[0044] Figur 6 er et seksjonsoverblikk som illustrerer et reverserende teleskopisk borehull.

[0045] Figur 7 er et seksjonsoverblikk som illustrerer et borehull med en kledningsdel anordnet deri

[0046] Figur 8 er et seksjonsoverblikk som illustrerer et vesentlig monobor borehull.

[0047] Figur 9 er et seksjonsoverblikk som illustrerer et roterende rotasjonsverktøy som videre utvider den overlappende tetningsdelen mellom den første foringsrørstrengen og den andre foringsrørstrengen.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSEN

[0048] Den gjeldende oppfinnelsen er generelt rettet mot en metode og et apparat for foring av et borehull ved bruk av et utvidelsessystem. Utvidelsessystemet inkluderer en forlengingsrørmontering og en utvidelsesmontering slik som vil bli beskrevet i de følgende avsnitt. En hel rekke uttrykk brukes heri som blir beskrevet nedenfor. Til den utstrekning at et uttrykk brukt i et krav ikke har blitt definert nedenfor, bør det gis den videste definisjonen som en person i vedkommende fag har gitt det uttrykket, slik som gjenspeilet i trykkete publikasjoner og utgitte patenter. I beskrivelsen som følger er like deler merket i alle spesifikasjonene og tegningene med samme nummerindikator. Tegningene kan være, men er ikke nødvendigvis, i skala, og proporsjonene på noen spesielle deler har blitt overdrevet for å bedre kunne illustrere oppfinnelsens detaljer og egenskaper. En med god bakgrunn i faget hva som gjelder utvidelsessystemer vil sette pris på at utførelsene i oppfinnelsen kan og vil bli brukt i en hel rekke forskjellige typer strukturer, slik som ledningsrør, rørledninger, stabler, vertikale borehull, horisontale borehull, eller avvikende borehull. For klarhet, kommer oppfinnelsen til å beskrives slik som den er relatert til et vertikalt borehull.

[0049] Figur 2A er et seksjonsoverblikk av et utvidelsessystem 100 anordnet i et borehull 10 i nærheten av en nedre ende på en foringsrørstreng 20. Systemet 100 inkluderer en forlengingsrørmontering 125 og en utvidelsesmontering 150. Forlengingsrørmonteringen 125 er anstilt i foringsrøret 20 ved å plassere en øvre del av forlengingsrørmonteringen 125 i et overlappende forhold med en nedre del av foringsrøret 20, slik som illustrert i Figur 2A. Deretter, vil utvidelsesmonteringen 150 benyttes til å utvide forlengingsrørmonteringen 125 inn i innkopling med foringsrøret 20 og det omliggende borehullet 10 som vil bli videre beskrevet heri.

[0050] Slik som vist i Figur 2A, har utvidelsessystemet 100 en ytre diameter mindre enn den innvendige diameteren på foringsrørstrengen 20, som derved gjør det mulig for utvidelsessystemet 100 å bevege seg fritt gjennom foringsrørstrengen 20 uten vesentlig interferens. Videre, tillater den ytre diameteren av' utvidelsessystemet 100 plassering av utvidelsessystemet 100 inn i borehullet 10 dannet ved hjelp av en standard borkrone (ikke vist). Borehullet 10 krever ikke en prosedyre for underrømming før plasseringen av utvidelsessystemet 100 i borehullet 10

[0051] Forlengingsrørmonteringen 125 inkluderer en vesentlig sylindrisk forlengingsrørdel 130 på en øvre ende. Forlengingsrørdelen 130 is fortrinnsvis laget av et fast ekspanderbart rør. Imidlertid, kan andre typer ekspanderbare rør, som kjent i teknikken, som for eksempel silrør, brukes uten å avvike fra prinsippene av den gjeldende oppfinnelsen. Slik som illustrert, er en øvre del av forlengingsrørdelen 130 i et overlappende forhold med foringsrøret 20. Følgelig, ved utvidelsen derav, berører en del av forlengingsrørdelen 130 den indre diameteren av foringsrøret 20 for å skape en tetning derimellom. I en utførelse kan et flertall med tetningsledd (ikke vist) brukes mellom den ytre diameteren av forlengingsrørdelen 130 og foringsrøret 20 for å videre forsterke tetningsforholdet derimellom.

[0052] Forlengingsrørmonteringen 125 inkluderer videre en formet eller en bølgeformet forlengingsrørdel 135 anordnet ved den nedre enden på den vesentlig sylindriske forlengingsrørdelen 130. Det bør imidlertid være forstått at den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 kan befinne seg i hvilken som helst posisjon langs forlengingsrørmonteringen 125 uten å avvike fra prinsippene av den gjeldende oppfinnelsen. Den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 og den vesentlig sylindriske forlengingsrørdelen 130 kan festes (fortrinnsvis gjengekoplet) til hverandre eller kan være en uavbrutt rørformet kropp. Fortrinnsvis, er den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 fremstilt fra et borbart materiale, slik som aluminium eller en føyelig kompositt. Til å begynne med har den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 en foldet vegg som beskriver en foldet diameter som kan være reformert for å definere en større foldet diameter og deretter kan utvides til å definere en enda større utbrettet diameter. Den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 er foldet eller deformert, fortrinnsvis før innføring i borehullet 10, til en annen fasong enn det rørformede slik at den er bølgeformet eller krøllete for å kunne danne fordypninger 145, slik som vist i Figur 2G. En rørformet kropp er generelt sylindrisk. Slik som beskrevet i Figur 2G, dannes fordypningene 145 langs lengden av den bølgeformede forlengingsrørdelen 135. Fasongen på den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 og utstrekningen av korrugering av den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 er ikke begrenset til den fasongen som beskrives i Figur 2G. Fordypningene 145 kan være symmetriske eller asymmetriske. Den eneste begrensingen når det gjelder fasongen på den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 og utstrekningen av korrugeringene av den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 er at den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 ikke kan være deformert på en slik måte at reformering av den bølgeformede forlengingsrørdelen 135, slik som det vil bli diskutert heri, vil forårsake tilstrekkelig stress på noen spesiell del av den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 som vil tillate den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 å briste i den delen etter reformasjonen

[0053] Slik som illustrert i Figur 2A, vil forlengingsrørmonteringen 125 videre inkludere en sko 140 ved den nedre enden derav. Generelt, er skoen 140 en konisk, ofte avrundet stykke verktøy som leder forlengingsrørmonteringen 125 i retning av borehullets senter 10 og reduserer problemene assosiert med slag mot stenkanter eller atmosfærisk utvasking i borehullet 10 idet forlengingsrørmonteringen 125 senkes ned i brønnen. De ytre delene av skoen 140 blir fremstilt av stål, og tilsvarer rent generelt foringsrøret i størrelse og gjenger, om ikke stålklasse. Innsiden av skoen 140 (inkludert overgangsstykket) er fortrinnsvis fremstilt av et borbart materiale slik som sement, aluminium eller termoplastikk, i og med at dette materiale må bores ut hvis brønnen skal gjøres dypere enn foringsrørpunktet. Videre dannes et hull i skoen 140 for å kunne skaffe til veie en fluidbane gjennom skoen 140. Hullet inkluderer et sete eller en hydraulisk isolasjonsanordning 170 slik som det vil bli diskutert i etterfølgende avsnitt. Skoen 140 forsyner også en fremgangsmåte for støtte av forlengingsrørmonteringen 125 når utvidelsessystemet 100 kjøres inn i borehullet 10.

[0054] Slik som vist, er utvidelsesmonteringen 150 anordnet i forlengingsrørmonteringen 125. Utvidelsesmonteringen 150 inkluderer et rørformet ledd 155 som går tvers over hele lengden på utvidelsesmonteringen 150. En øvre ende av det rørformede leddet 155 er festet til en driftsstreng (ikke vist) og en nedre ende på det rørformede leddet 155 er fritt festet til skoen 140 på forlengingsrørmonteringen 125. Det rørformede leddet 155 inkluderer en indre diameter 190 i fluidoverføring med overflaten på borehullet 10. Blant annet forsyner det rørformede leddet 155 et middel for støtte forlengingsrørmonteringen 125.

[0055] Utvidelsesmonteringen 150 inkluderer videre en tetning på forsiden 160 ved den øvre enden derav. Tetningen på forsiden 160 er operativt festet til det rørformede leddet 155. Front tetningen 160 is fortrinnsvis produsert av et føyelig materiale, slik som en elastomer, for å kunne tilby en fluidtett tetning mellom utvidelsesmonteringen 150 og forlengingsrørmonteringen 125. Den primære funksjonen av tetningen på forsiden 160 er å fungere som et fluidstempel for å flytte utvidelsesmonteringen 150 gjennom forlengingsrørmonteringen 125 etter introduksjon av et fluidtrykk nedenfor tetningen på forsiden 160. Det bør imidlertid være forstått at utvidelsesmonteringen 150 også kan presses gjennom forlengingsrørmonteringen 125 ved hjelp av mekanisk kraft uten å avvike fra prinsippene i den gjeldende oppfinnelsen.

[0056] Videre inkluderer utvidelsesmonteringen 150 en hydraulisk sylinder 165 nedenfor tetningen på forsiden 160. Hydrauliske sylinderen 165 er operativt festet til den ytre overflaten av det rørformede leddet 155 og er i fluidoverføring med innerdiameteren 190 gjennom en selektivt aktuert åpning 210, som innledningsvis er lukket. Den hydrauliske sylinderen 165 inkluderer et stempel 195 som er anordnet deri. Stempelet 195 er bevegelig langs det rørformede leddet 155 etter hvert som fluid kommer inn gjennom den selektivt aktuerte åpningen 210. Hovedhensikten med den hydrauliske sylinderen 165 er å flytte en to-posisjons ekspander 175 fra en første posisjon slik som vist i Figur 2A til en annen posisjon slik som vist i Figur 2D. For å oppnå dette, blir stempelet 195 operativt festet til to-posisjons ekspanderen 175.

[0057] Ved å henvise tilbake til Figur 2A, inkluderer utvidelsesmonteringen 150 også en nedre konus 185 anordnet ved den nedre enden derav. Den nedre konusen 185 er et konisk ledd som er festet til det rørformede leddet 155, slik at bevegelsen fra det rørformede leddet 155 i forhold til forlengingsrørmonteringen 125 også vil flytte konusen 185. Slik som vist, i løpet av innkjøringsprosessen, er to-posisjons ekspanderen 175 anordnet ved siden av den ene enden av den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 og den nedre konusen 185 er anordnet tilgrensende til den andre enden av den bølgeformede forlengingsrørdelen 135.

[0058] Utvidelsessystemet 100 senkes inn i borehullet 10 samtidig som fluid sirkuleres gjennom utvidelsessystemet 100. Etterat utvidelsessystemet 100 har blitt plassert innenfor borehullet 10, innføres den hydrauliske isolasjonsanordningen 170 inn i innerdiameteren av det rørformede leddet 155. Deretter beveges den hydrauliske isolasjonsanordningen 170 gjennom innerdiameteren 190 helt til det lander på setet av skoen 140 og på denne måten stenges fluidoverføring gjennom skoen 140. Etter hvert som ekstra fluid innføres inn i innerdiameteren 190 fra overflaten på borehullet 10, går fluidet ut gjennom en sekundær aktuert åpning 205 nedenfor tetningen på forsiden 160. Etter hvert som fluidtrykk bygges opp på den nedre overflaten på tetningen på forsiden 160, begynner utvidelsesmonteringen 150 å bevege seg oppover i forhold til forlengingsrørmonteringen 125. Utvidelsesmonteringens oppoverbevegelse 150 introduserer den nedre konusen 185 i kontakt med den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 for å kunne igangsette reformering eller utbretting av den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 fra den foldede diameteren til den store foldede diameteren.

[0059] Figur 2B er et seksjonsoverblikk som illustrerer den nedre konusen 185 som reformer eller utbretter den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 for å kunne danne en utskytningsrampe. Utskytningsrampen er et område i forlengingsrørmonteringen 125 som dannes for å kunne oppbevare den aktuerte to-posisjons ekspanderen 175 før forlengingsrøret utvides inn i borehullet 10. På grunn av fluidtrykk nedenfor tetningen på forsiden 160, vil utvidelsesmonteringen 150 bli flyttet oppover i forhold til forlengingsrørmonteringen 125 og derfor presses konusen 185 gjennom den bølgeformede forlengingsrørdelen 135. Konusen 185 vil delvis reformere eller brette ut den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 fra den innledende foldede diameteren til det større foldede diameteren som stort sett er den samme diameteren som den største diameteren på konusen 185. Det bør imidlertid merkes, at den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 fremdeles forblir hovedsakelig bølgeformet etter formasjon av utskytningsrampen. I tillegg, etter hvert som utvidelsesmonteringen 150 beveger seg oppover, blir den nedre enden på det rørformede leddet 155 frakoblet fra skoen 140.

[0060] Etter at den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 har blitt delvis reformert av konusen 185, blir fluidtrykket nedenfor tetningen 160 frigjort ved å tillate fluid til å gå ut gjennom det rørformede leddet 155, og på denne måten forårsake at utvidelsesmonteringen 150 flytter på seg i forhold til forlengingsrørmonteringen 125 mot skoen 140. Etter kontakt med skoen 140, blir det rørformede leddet 155 igjen festet til skoen 140.

[0061] Deretter blir den selektivt aktuerte åpningen 210 åpnet og fluid blir nok en gang introdusert inn i innerdiameteren 190 av det rørformede leddet 155. Etter hvert som fluid går inn gjennom åpningen 210, driver stemplet 195 to-posisjons ekspanderen 175 mot konusen 185 slik som illustrert i Figur 2C. Etter at den har nådd konusen 185, begynner to-posisjons ekspanderen 175 å bevege seg fra en første posisjon til en andre, forlenget posisjon. Etter hvert som stempelet 195 fortsetter å presse to-posisjons ekspanderen 175 mot konusen 185, vil et flertall av første og andre konus segmenter 325, 375 bevege seg radialt utover. Etter at to-posisjons ekspanderen 175 har blitt forlenget til den andre posisjonen, blir åpningen 210 stengt for å kunne vedlikeholde et fluidtrykk mot stempelet 195 som derved opprettholder to-posisjons ekspanderen 175 i den andre posisjonen. For en mer detaljert diskusjon vedrørende to-posisjons ekspanderen 175, henviser vi til Figurer 3A og 3B.

[0062] Figur 2D er et seksjonsoverblikk som illustrerer den aktiverte to-posisjons ekspanderen 175 i den bølgeformede forlengingsrørdelen 135. Slik som vist, har to-posisjons ekspanderen 175 utvidet en del av den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 fra den foldede diameteren til den diameteren som brettes ut. Med andre ord, i løpet av utvidelsesprosessen, kommer to-posisjons ekspanderen 175 stort sett til å "stryke ut" krøllene i den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 slik at den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 hovedsakelig reformeres til sin opprinnelige, vesentlige rørformede fasong. Forlengingsrørdelen 135 er derfor ikke lenger bølgeformet, men stort sett rørformet.

[0063] Den ovenstående beskrivelsen av reformasjonsprosessen og etterfølgende utvidelse beskrives i forhold til den utvidbare forlengingsrørmonteringen 125. Vanligvis kan den ekspanderbare rørformen, slik som forlengingsrørmonteringen 125, bare utvides til et indre diameter som er 22-25% større enn den opprinnelige indre diameteren når et ekspanderbart rør utvides forbi sin elastiske grense. Reformasjonsprosessen muliggjør utvidelse uten å forbigå den elastiske grensen som er tilknyttet rørformens utvidelsesgrense, slik at den nedre delen kan være utvidet opp til 25% mer enn den opprinnelige indre diameter før deformasjon. Som en fordel kan reformering av foringsrørstrengen tillate en øking i den indre diameteren på foringsrørstrengen av opp til ca, 50% uten å berøre 25% grensen på rørformens elastiske deformasjon. Den etterfølgende utvidelsesprosessen vil deretter tillate utvidelse av røret med de yttergliere 25%. På denne måten kan det indre diameteret bli utvidet opp til ca. 75-80% av sitt opprinnelige indre diameter, i stedet for bare den 25% utvidelsen som var mulig tidligere.

[0064] Etter at reformasjon av den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 til den vesentlige rørformede fasongen, blir ekstra fluidtrykk innført gjennom innerdiameteren 190 i et område nedenfor tetningen 160 for å fortsette bevegelsen av utvidelsesmonteringen 150 i forhold til forlengingsrørmonteringen 125, slik som vist i Figur 2E. På denne måten, blir så å si hele lengden på forlengingsrørdelene 130, 135 utvidet til kontakt med det omliggende borehullet 10 og foringsrøret 20 slik som illustrert i Figur 2E. Deretter blir utvidelsesmonteringen 150 fjernet fra forlengingsrørmonteringen 125. I en utførelse kan en andre tetningskopp, (ikke vist) brukes over tetningskoppen for å presse utvidelsesmonteringen gjennom foringsrøret 20 etter at utvidelsesmonteringen 150 er fjernet fra forlengingsrørmonteringen 125.

[0065] Figur 2F er et seksjonsoverblikk av et fullført borehull. Slik som vist, har utvidelsesmonteringen blitt fjernet og forlengingsrørmonteringen 125 har blitt fullstendig utvidet til kontakt med det omliggende borehullet 10 og foringsrøret 20. Slik som vist videre har skoen og en del av forlengingsrørdelen 135 blitt fjernet fra den nedre enden av forlengingsrørmonteringen 125 ved deretter å bore gjennom dem. Det bør bemerkes at forlengingsrørmonteringen 125 har blitt utvidet i direkte kontakt med det omliggende borehullet 10 uten behov for en sementeringsoperasjon. I forbindelse med dette kan utvidelsessystemet 100 i den gjeldende utførelsen bli brukt til å plassere et forlengingsrør inn i et borehull uten at det blir nødvendig med ytterligere steget bestående av underrømming av et nylig dannet hull slik som tidligere diskutert eller et ytterligere steg bestående av sementering av forlengingsrøret inn i borehullet etter at utvidelsen har funnet sted.

[0066] Figur 3A er et forstørret snitt av to-posisjons ekspanderen 175 før konus segmentene 325, 375 utvides radialt. Generelt består to-posisjons ekspanderen 175 av en første montering 300 og en andre montering 350. Den første monteringen 300 inkluderer en første endeplate 305 og flertallet av konus segmentene 325. Den første endeplaten 305 er et hovedsakelig rundt ledd med et flertall av "T"-formede fordypninger 315 dannet deri. Hver fordypning 315 tilsvarer en "T"-formet profil 330 dannet ved en ende av hvert konus segment 325. Det bør imidlertid være forstått at fordypningen 315 og profilen 330 er ikke begrenset til det "T"-formet arrangementet illustrert in Figur 3A, men kan dannes i hvilken som helst form uten å avvike fra prinsippene av den gjeldende oppfinnelsen.

[0067] Hvert konus segment 325 har en ytre overflate som inkluderer en første avsmalning 340 tilgrensende den formede profilen 330. Slik som vist, har den første avsmalningen 340 en gradvis retningskonstant som danner den ledende formede profilen på to-posisjons ekspanderen 175. Hvert konus segment 325 inkluderer videre en andre avsmalning 335 ved siden av den første avsmalningen 340. Den andre avsmalningen 335 har en relativ bratt retningskonstant for å kunne danne den bakre profilen av to-posisjons ekspanderen 175. Den indre overflaten av hvert konus segment 325 har fortrinnsvis en vesentlig halvsirkelformet fasong som gjør det mulig for konus segmentet 325 å skyves langs den ytre overflaten på det rørformede leddet 155. Videre, vil en spordel 320 bli dannet på hvert konus segment 325. Spordelen 320 brukes med en avstemmende spordel 370 dannet på hvert konus segment 375 for å kunne regulere og sammenkoble konus segmenter 325, 375. I denne utførelsen er arrangementet med spordelen 320 og den avstemmende spordelen 370 lik et not og fjær arrangement. Imidlertid, kan hvilket som helst sporarrangement benyttes uten å avvike fra de prinsippene av den gjeldende oppfinnelsen.

[0068] På samme måte som med den første monteringen 300, inkluderer den andre monteringen 350 på to-posisjons ekspanderen 175 en andre endeplate 355 og flertallet av konus esegmentene 375. Endeplaten 355 er fortrinnsvis et hovedsakelig rundt ledd med et flertall av "T"-formede fordypninger 365 dannet deri. Hver fordypning 365 tilsvarer en "T"-formet profil 380 dannet på enden av hvert konus segment 375.

[0069] Hvert konus segment 375 har en ytre overflate som inkluderer en første avsmalning 390 ved siden av fasong profilen 380. Slik som vist, har den første avsmalningen 390 en forholdsvis bratt retningskonstant til å kunne danne den bakre formede profilen på to-posisjons ekspanderen 175. Hvert konus segment 375 inkluderer videre en andre avsmalning 385 ved siden av den første avsmalningen 390. Den andre avsmalningen 385 har en forholdsvis gradvis retningskonstant for å kunne danne den bakre profilen på to-posisjons ekspanderen 175. Den indre overflaten på hvert konus segment 375 har fortrinnsvis en hovedsakelig halvsirkelformet fasong for å gjøre det mulig for konus segmentet 375 å skyves langs en ytre overflate på det rørformede leddet 155.

[0070] Figur 3B er et forstørret snitt av to-posisjons ekspanderen 175 etter radial forlengelse av konus segmentene 325, 375. På en liknende måte som diskutert i forhold til Figurer 2C og 2D, vil den første monteringen 300 og den andre monteringen 350 trenge seg frem lineært mot hverandre langs det rørformede leddet 155. Etter hvert som den første monteringen 300 og den andre monteringen 350 nærmer seg hverandre, kommer konus segmenter 325, 375 til å trenge seg frem radialt. Mer spesielt, idet konus segmentene 325, 375 beveger seg lineært langs spordelen 320 og den avstemmende spordelen 370, vil en ende på forsiden 395 på hvert konus segment 375 spenne konus segmentene 325 fra hverandre, og på denne måten forårsaker at fasong profilen 330 beveger seg radialt utover langs den formede fordypningen 315 av den første endeplaten 305. Samtidig vil en ende av forsiden 345 på hvert konus segment 325 spenne konus segmenter 375 fra hverandre, som derved forårsaker at den formede profilen 380 må bevege seg radialt utover langs den formede fordypningen 365 av den andre endeplaten 355. Den radiale og lineære bevegelsen tilknyttet konus segmentene 325, 375 fortsetter helt til hver ende på forsiden 345, 395 kommer i kontakt med en stoppoverflate 310, 360 på hver endeplate 305, 355 respektivt. På denne måten blir to-posisjons ekspanderen 175 flyttet fra den første posisjonen som har et første diameter til den andre posisjonen med et annet diameter som er større enn det første diameteret.

[0071] Selv om ekspanderen 175 illustrert i Figurer 3A og 3B er en to-posisjons ekspander, kan ekspanderen 175 være en multi-posisjons ekspander med hvilket som helst antall posisjoner uten å avvike fra prinsippene av den gjeldende oppfinnelsen. For eksempel, kan konus segmenter 325, 375 bevege seg langs spordelen 320 og den avstemmende spordelen 370 fra den første posisjonen med et første diameter til den andre posisjonen med en annet diameter og deretter til en tredje posisjon med et tredje diameter som er større enn det første og andre diameteret.

[0072] Figur 4A er et seksjonsoverblikk som illustrerer en videre utforming av et utvidelsessystem 400 for bruk i et borehull 10. For enkelhetens skyld, vil de komponentene i utvidelsessystemet 400 som likner på komponentene i utvidelsessystemet 100 bli merket med samme nummerindikator.

[0073] System 400 inkluderer en forlengingsrørmontering 425 og en utvidelsesmontering 450. Forlengingsrørmonteringen 425 har blitt plassert i foringsrøret 20 ved plassering av en øvre del på forlengingsrørmonteringen 425 i et overlappende forhold med en lavere del av foringsrøret 20, slik som illustrert i Figur 4A. Deretter, er utvidelsesmonteringen 450 brukt til å utvide forlengingsrørmonteringen 425 inn i innkopling med foringsrøret 20 og det omliggende borehullet 10 som vil bli videre beskrevet her.

[0074] Forlengingsrørmonteringen 425 inkluderer en hovedsakelig sylindrisk forlengingsrørdel 130 ved en øvre ende derav og en formet eller en bølgeformet forlengingsrørdel 135 anordnet ved den nedre enden derav. Det bør imidlertid være forstått at den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 kan befinne seg i hvilken som helst posisjon langs forlengingsrørmonteringen 425 uten å avvike fra prinsippene av den gjeldende oppfinnelsen. På en liknende måte som tidligere diskutert i Figur 2A og 2G, har den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 en foldet vegg som beskriver et foldet diameter som kan være reformert for å definere en større foldet diameter og som deretter kan utvides for å definere et enda større diameter som kan brettes ut. Videre inkluderer forlengingsrørmonteringen 425 en sko 140 ved den nedre enden derav.

[0075] Slik som vist i Figur 4A, er utvidelsesmonteringen 450 anordnet i forlengingsrørmonteringen 425. Utvidelsesmonteringen 450 inkluderer et rørformet ledd 155 som går tvers over hele lengden på utvidelsesmonteringen 450. En øvre ende av det rørformede leddet 155 er festet til en driftsstreng (ikke vist) og en nedre ende av det rørformede leddet 155 er fritt tilkoplet til skoen 140 av forlengingsrørmonteringen 425. Det rørformede leddet 155 inkluderer en innerdiameter 190 i fluidoverføring med overflaten på borehullet 10. Blant annet forsyner det rørformede leddet 155 et middel for støtte forlengingsrørmonteringen 425.

[0076] Utvidelsesmonteringen 450 inkluderer videre en tetning på forsiden 160 som vil fungere som et fluidstempel til å flytte utvidelsesmonteringen 450 gjennom forlengingsrørmonteringen 425 etter introduksjon av et fluidtrykk nedenfor tetningen på forsiden 160. I tillegg inkluderer utvidelsesmonteringen 450 en to-posisjons ekspander 175 som likner på den to-posisjons ekspanderen som blir diskutert i Figurer 3A og 3B.

[0077] Figur 4B er et seksjonsoverblikk som illustrerer reformering av eller utbretting av det bølgeformede forlengingsrøret 135 for å danne en utskytningsrampe 440. Utskytningsrampen 440 befinner seg i et område i forlengingsrørmonteringen 425 som er blitt dannet for å kunne oppbevare den uaktuerte to-posisjons-ekspanderen 175 før forlengingsrørmonteringen 425 utvides til å komme i kontakt med borehullet 10.

[0078] Utvidelsessystemet 400 senkes ned i borehullet 10 samtidig som fluid sirkuleres i utvidelsessystemet 400. Etter at utvidelsessystemet 400 har blitt plassert innenfor borehullet 10, blir den hydrauliske isolasjonsanordningen 170 innført i innerdiameteren 190 av det rørformede leddet 155. Deretter beveger isolasjonsanordningen seg gjennom innerdiameteren 190 helt til det lander på setet i skoen 140, som således stenger av fluidoverføring gjennom skoen 140. Etter hvert som ekstra fluid innføres inn i innerdiameteren 190 fra overflaten av borehullet 10, kommer fluidn til å bevege seg gjennom innerdiameteren 190 og gå ut gjennom en selektiv aktuert åpning (ikke vist) ved den nedre enden på forlengingsrørmonteringen 425. Etter hvert som fluidtrykket oppbygges i forlengingsrørmonteringen 425, begynner den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 å reformeres eller brettes ut fra det foldede diameteret til det større foldede diameteret å grunn av fluidtrykket. På denne måten blir utskytningsrampen 440 dannet i forlengingsrørmonteringen 425, slik som vist i Figur 4B.

[0079] Figur 4C er et seksjonsoverblikk av utvidelsessystemet 400 etter plassering av to-posisjons ekspanderen 175 i utskytningsrampen 440. Etter at utskytningsrampen 440 dannes, blir fluidtrykket nedenfor tetningen 160 frigjort ved å tillate fluid å gå ut i det rørformede leddet 155 gjennom den selektive aktuerte åpningen, og på denne måten forårsake utvidelsesmonteringen 450 til å flytte seg i forhold til forlengingsrørmonteringen 425 mot skoen 140.

[0080] Figur 4D er et seksjonsoverblikk av utvidelsessystemet 400 som illustrerer utvidelsen av den bølgeformede forlengingsrørdelen 135. På en liknende måte som tidligere diskutert, blir to-posisjons ekspanderen 175 aktivert. Deretter, blir ekstra fluidtrykk innført gjennom hullet 190 inn i et område nedenfor tetningen 160 for å kunne flytte utvidelsesmonteringen 450 i forhold til forlengingsrørmonteringen 425. På dette tidspunkt, vil to-posisjons ekspanderen 175 utvide den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 fra den foldede diameteren til den utfoldede diameteren. I løpet av utvidelsesprosessen vil to-posisjons ekspanderen 175 "stryke ut" krøllene i den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 slik at den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 blir vesentlig reformert inn i sin opprinnelige, hovedsakelig rørformede fasong. Reformasjon og deretter utvidning muliggjør videre utvidelse av den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 enn det som var mulig tidligere på grunn av at reformasjonsprosessen ikke bruker ikke opp 25% grensen for utvidelse utover den elastiske grensen, slik som beskrevet ovenfor.

[0081] Figur 4E er et seksjonsoverblikk av utvidelsessystemet 400 som illustrerer utvidelsen av den øvre forlengingsrørdelen 130. Ekstra fluidtrykk innføres gjennom innerdiameteren 190 inn i et område nedenfor tetningen 160 for å fortsette bevegelsen av utvidelsesmonteringen 450 i forhold til forlengingsrørmonteringen 425. Figur 4E viser en lengde av forlengingsrørmonteringen 425 som utvides til å komme i kontakt med det omliggende borehullet 10. På denne måten blir hele lengden av forlengingsrørdelene 130, 135 vesentlig utvidet til kontakt med det omliggende borehullet 10 og foringsrøret 20 slik som illustrert i Figur 4F. I en utførelse kan en stivelsesfluid, slik som sement, brukes for å forsegle et ringrom som er dannet mellom forlengingsrørdelene 130, 135 og det omliggende borehullet 10.

[0082] Figur 5A er et seksjonsoverblikk som illustrerer en videre utførelse av et utvidelsessystem 500 for bruk i et borehull 10. Av praktiske årsaker vil komponentene i utvidelsessystemet 500 som likner på komponentene i utvidelsessystemet 100 bli merket med samme nummerindikator.

[0083] På samme måte som med de tidligere diskuterte utførelsene, inkluderer utvidelsessystemet 500 en forlengingsrørmontering 525 og en utvidelsesmontering 550. Generelt er forlengingsrørmonteringen 525 anstilt i foringsrøret 20 ved plassering av en øvre del av forlengingsrørmonteringen 525 i et overlappende forhold til den nedre delen av foringsrøret 20, slik som illustrert i Figur 5A. Deretter, benyttes utvidelsesmonteringen 550 til å utvide forlengingsrørmonteringen 525 inn i innkopling med foringsrøret 20 og det omliggende borehullet 10, som vil bli videre beskrevet her.

[0084] Forlengingsrørmonteringen 525 inkluderer en vesentlig sylindrisk forlengingsrørdel 130 på en øvre ende derav og en formet eller en bølgeformet forlengingsrørdel 135 anordnet på den nedre enden derav. Det bør imidlertid være forstått at den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 kan befinne seg i hvilken som helst posisjon langs forlengingsrørmonteringen 525 uten å avvike fra prinsippene av den gjeldende oppfinnelsen. På en liknende måte som tidligere diskutert i Figur 2 og 2A, har den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 en foldet vegg som angir et foldet diameter som kan være vesentlig reformert eller foldet ut for å definere et større foldet diameter og kan deretter utvides til å definere et enda større utbrettet diameter.

[0085] Videre inkluderer forlengingsrørmonteringen 525 videre en sko 540 ved den nedre enden derav. Skoen 540 inkluderer et ventilledd 570 ved den nedre enden derav for selektivt å tillate fluidoverføring mellom innerdiameteren 190 og et ringrom 535 dannet mellom utvidelsessystemet 500 og det omliggende borehullet 10. I løpet av innkjøringsprosessen sirkuleres fluid gjennom innerdiameteren 190 og gjennom et flertall med åpninger 590 inn i ringrommet 535 for å kunne fjerne noe ekstra produksjonsavfall i borehullet 10.

[0086] Slik som vist i Figur 5A, er utvidelsesmonteringen 550 anordnet i forlengingsrørmonteringen 525. Utvidelsesmonteringen 550 inkluderer et rørformet ledd 155 som hovedsakelig går tvers over hele lengden av utvidelsesmonteringen 550. En øvre ende av det rørformede leddet 155 er festet til en driftsstreng (ikke vist) og en nedre ende av det rørformede leddet 155 er operativt festet til skoen 540 på forlengingsrørmonteringen 425 gjennom en stamme 510. Det rørformede leddet 155 inkluderer en innerdiameter 190 i fluidoverføring med overflaten av borehullet 10. Blant annet forsyner det rørformede leddet 155 et middel for støtte forlengingsrørmonteringen 525.

[0087] Stammen 510 er et rent generell rørformet ledd som er festet mellom det rørformede leddet 155 og skoen 540. I den utførelsen som er illustrert i Figur 5A, er stammen 510 festet til skoen 540 ved hjelp av en gjengekopling. Det bør imidlertid være forstått at hvilket som helst tilkoplingsmiddel kan benyttes til å feste stammen 510 til skoen 540 uten å avvike fra prinsippene av den gjeldende oppfinnelsen. For å utjevne trykket mellom utvidelsessystemet 500 og det omliggende borehullet 10, inkluderer stammen 510 en eller flere åpninger 565 for å gjøre det mulig for fluidoverføring å finne sted mellom innerdiameteren 190 og et ringrom 545 dannet mellom utvidelsesmonteringen 550 og

forlengingsrørmonteringen 525.

[0088] Utvidelsesmonteringen 550 inkluderer en konus 585. Konusen 585 er et avsmalet ledd som er operativt festet til det rørformede leddet 155, hvoretter bevegelse på det rørformede leddet 155 i forhold til forlengingsrørmonteringen 525 også kommer til å bevege konusen 585. Ved siden av konusen 585 finnes en to-posisjons ekspander 175, som var diskutert mer i detalj i et annet avsnitt. Slik som vist, i løpet av innkjøringsprosedyren er både to-posisjons ekspanderen 175 og konusen 585 anordnet tilgrensende en ende av den bølgeformede forlengingsrørdelen 135.

[0089] Slik som vist, finnes en nedre tetning 505 og en eller flere øvre tetninger 515 anordnet rundt det rørformede leddet 155. Tetningene 505, 515 er fortrinnsvis fabrikkerte fra et føyelig materiale, slik som et elastomer, for å forsyne en fluidtett tetning mellom utvidelsesmonteringen 550 og forlengingsrørmonteringen 525. Den primære funksjonen av tetningene 505, 515 er å kunne fungere som et fluidstempel for å flytte utvidelsesmonteringen 550 i forhold til forlengingsrørmonteringen 525 etter introduksjon av et fluidtrykk nedenfor tetningene 505, 515. Innledningsvis er tetningene 505, 515 låst fast eller holdt tilbake fra bevegelse i løpet av innkjøringsprosedyren.

[0090] Anordnet mellom den nedre tetningen 505 og flertallet av de øvre tetningene 515 finnes en åpning 520 som åpnes selektivt ved hjelp av en ventil 555. Åpningen 520 muliggjør fluidoverføring mellom innerdiameteren 190 og et ringrom 560. Ventilen 555 blir aktuert av fluidtrykk, som ved et forhåndsbestemt trykk strømmer gjennom innerdiameteren 190, ventilen 555 forskyves nedover, fremviser åpningen 520 og muliggjør fluidoverføring mellom innerdiameteren 190 og ringrommet 560, slik som vist i Figur 5B. Som et annet alternativ, kan en hydraulisk isolasjonsanordning (ikke vist) brukes til å aktuere ventilen 555, hvor den hydrauliske isolasjonsanordningen forhindrer fluidstrøm gjennom innerdiameteren 190 og forskyver ventilen 555 nedover slik at åpningen 520 utsettes for fluidoverføring.

[0091] Figur 5B er et seksjonsoverblikk som illustrerer den nedre konusen 585 som delvis reformerer det bølgeformede forlengingsrøret 135 for å danne en utskytningsrampe 575. Fluid pumpes fra overflaten av brønnen gjennom innerdiameteren 190 for å påvirke ventilen 555, hvoretter ved et forhåndsbestemt fluidtrykk ventilen 555 flytter seg nedover til å åpne åpningen 520. Etter hvert som ventilen 555 flytter seg nedover, blir et ledd som er forspent utover 530 utvidet inn i en fordypning dannet i ventilleddet 555, som derved låser opp begrensingen på bevegelsen på de nedre tetningene 505. Etter hvert som fluid strømmer fra innerdiameteren 190 inn i ringrommet 560, blir et fluidtrykk opprettet på tetningene 515, 505. Imidlertid, i og med at tetningene 515 forblir låste eller tilbakeholdt i den posisjonen som er illustrert, forårsaker fluidtrykket at den nedre tetningen 505 flytter seg nedover i forhold til tetningene 515. Bevegelsen av den nedre tetningen 505 forårsaker to-posisjons ekspanderen 175 og konusen 585 til å flytte seg nedover i forhold til forlengingsrørmonteringen 525. Etter hvert som konusen 585 flytter seg nedover, forårsaker fluid i ringrommet 545 ved den bølgeformede forlengingsrørdelen 135 til å delvis reformeres eller brettes ut fra det foldede diameteret til det større foldede diameteret for å kunne danne utskytningsrampen 575. Deretter kan konusen 585 brukes til å sikre at utskytningsrampen 575 har blitt dannet på riktig måte.

[0092] Figur 5C er et seksjonsoverblikk som illustrerer to-posisjons ekspanderen 175 i utskytningsrampen 575. Etterat utskytningsrampen 575 dannes, kommer konusen 585 i kontakt med skoen 540 slik som illustrert. Samtidig fortsetter fluidn med å introduseres inn i ringrommet 560, som derved bidrar til at to-posisjons ekspanderen 175 flyttes nærmere konusen 585 for å begynne aktiveringsprosessen. Etter hvert som fluidtrykket fortsetter med å drive to-posisjons ekspanderen 175 mot konusen 585, vil et flertall av første og andre konus segmenter 325, 375 bevege seg radialt utover til de er i kontakt med det omliggende forlengingsrøret 135. For en mer detaljert diskusjon vedrørende to-posisjons ekspanderen 175, vennligst henvis til diskusjonen ovenfor når det gjelder Figurer 3A og 3B.

[0093] Figur 5D er et seksjonsoverblikk som illustrerer to-posisjons ekspanderen 175 som utvider den bølgeformede forlengingsrørdelen 135. Slik som vist, har to-posisjons ekspanderen 175 utvidet en del av forlengingsrørdelen 135 fra den foldede diameteren til det utbrettede diameteret. Med andre ord, i løpet av utvidelsesprosessen, kommer to-posisjons-ekspanderen 175 stort sett til å "stryke ut" krøllene i den bølgeformede forforlengingsrørdelen 135 slik at forlengingsrørdelen 135 vesentlig reformeres inn i sin opprinnelige rørformede form. Reformasjon og deretter utvidelse muliggjør enda mer utvidelse av forlengingsrørdelen 135 enn det som var mulig tidligere på grunn av at reformasjonssprosessen ikke bruker opp den 25% grensen for utvidelse utover den elastiske grensen, slik som beskrives ovenfor. Deretter, blir åpningene 520 lukket slik som illustrert i Figur 5E.

[0094] Deretter blir utvidelsesmonteringen 550 rotert i en retning for å frigjøre gjengekoplingen mellom stammen 510 og skoen 540 og gjengekoplingen mellom ventilleddet 570 og skoen 540. På dette tidspunkt er utvidelsesmonteringen 550 og forlengingsrørmonteringen 525 frakoplet, og på denne måten blir de øvre tetningene 515 låst opp.

[0095] Etter hvert som ekstra fluidtrykk innføres gjennom innerdiameteren 190, vil hele utvidelsesmonteringen 550 bli flyttet i forhold til forlengingsrørmonteringen 525 etter hvert som fluidtrykk påvirker tetningene 515, slik som illustrert i Figur 5F. På denne måten, blir hovedsakelig hele lengden med forlengingsrørdelene 130, 135 utvidet til kontakt med det omliggende borehullet 10 og foringsrøret 20.

[0096] Som vil bli diskutert i Figurer 6-9, kan utførelser av den gjeldende oppfinnelsen brukes til fullføring av en hel rekke forskjellige borehullsoperasjoner, slik som danning av et revers teleskopisk borehull, danning av et vesentlig monobor borehull, eller tilføyelse av en slagbeskyttelse på et eksisterende borehull. Det bør imidlertid være forstått at den gjeldende oppfinnelsen kan brukes til en hel rekke forskjellige operasjoner uten å avvike fra prinsippene av den gjeldende oppfinnelsen.

[0097] Figur 6 er et seksjonsoverblikk som illustrerer et reverserende teleskopisk borehull 600. Slik som vist, inkluderer borehullet 600 en øvre foringsrørstreng 605, en midtre foringsrørstreng 610 og en nedre foringsrørstreng 615. Utførelser av den gjeldende oppfinnelsen kan brukes til å danne et reverserende teleskopisk borehull 600 på liknende måte som beskrevet i Figurer 2-5. For eksempel, kan utførelser av den gjeldende oppfinnelsen brukes til å feste den midtre foringsrørstrengen 610 til den øvre foringsrørstrengen 605 for å kunne danne den teleskopiske delen 620. Videre kan utførelser av den gjeldende oppfinnelsen brukes til å feste den nedre foringsrørstrengen 615 til den midtre foringsrørstrengen 610 for å kunne danne den reverserende teleskopiske delen 625. Reformering og deretter utvidelse muliggjør videre utvidelse av foringsrøret 615 enn det som var mulig tidligere på grunn av at reformasjonsprosessen ikke bruker opp den 25% grensen for utvidelse utover den elastiske grensen, slik som beskrevet ovenfor. På denne måten vil reformasjonen og utvidelsesprosessen redusere ringrommet mellom borehullet 600 og foringsrøret 615 slik at den reverserende teleskopiske delen 625 kan dannes til tross for begrensningen i borehullets indre diameter.

[0098] Utførelser av den gjeldende oppfinnelsen kan brukes til å plassere en utvidbar sandskjerm (ikke vist) inn i et borehull på liknende måte som beskrevet i

Figurer 2-5. Sandskjermer blir fremstilt for å muliggjøre atkomst av produksjonsfluid derigjennom, men også for å forhindre atkomst av småpartikler, slik som sand. En utvidbar rørform med slisser er brukelig som en sandskjerm og en metode for hvordan den skal brukes beskrives i U.S. patentnummer 6,454,013 tildelt samme begrep som den gjeldende søknaden, og den publikasjonen er innlemmet heri som referanse i sin helhet.

[0099] Videre, kan sandskjermen brukes med en fast rørform, slik som det bølgeformede forlengingsrøret, for å muliggjøre selektiv produksjon fra en forhåndsbestemt beliggenhet i borehullet. For eksempel, kan utførelser av den gjeldende oppfinnelsen brukes til å plassere sandskjermen og rørformen ved siden av den forhåndsbestemte beliggenheten og deretter utvide sandskjermen og rørformen til kontakt med det omliggende borehullet. Følgelig muliggjør den utvidede sandskjermen gjennomløp av produksjonsfluid derigjennom og den utvidede rørformen kommer til å isolere en del av borehullet, som derved tillater selektiv produksjon fra borehullet.

[00100] Figur 7 er et seksjonsoverblikk som illustrerer et borehull 700 som har en slagbeskyttende del 715 anordnet deri. Slik som vist, inkluderer borehullet 700 en øvre foringsrørstreng 705 og en nedre foringsrørstreng 710. Generelt, er en slagbeskyttende del 715 eller en lapp brukt til å lappe lekkasjebaner som eksisterer i borehullet eller innfattede borehull. Utførelser av den gjeldende oppfinnelsen kan brukes til å plassere den slagbeskyttende delen 715 eller lappen i borehullet 700 på liknende måte som beskrevet i Figurer 2-5. For eksempel, kan utførelser av den gjeldende oppfinnelsen brukes til å plassere den slagbeskyttende delen 715 ved siden av den nedre foringsrørstrengen 710 og deretter utvide slagbeskytteren 715 til kontakt med den nedre foringsrørstrengen 710.

[00101 ] Slagbeskytteren 715 eller lappen kan også brukes i isolasjonsoperasjoner i soner med åpent hull. For eksempel, kan utførelser av den gjeldende oppfinnelsen brukes til å plassere lappen i et borehull med åpent hull og deretter utvide lappen til kontakt med borehullet med åpent hull for å isolere en forhåndsbestemt lengde av borehullet. I tillegg, kan sement, elastomerer eller svellende elastomerer brukes i tillegg til lappen for å sikre videre isolasjon av den forhåndsbestemte lengden av "åpent hull" borehullet.

[00102] I tillegg, kan utførelser av den gjeldende oppfinnelsen gå gjennom en begrensning 720 i innerdiameteren av foringsrørstrengen 705, slik som en begrensning dannet ved hjelp av en tetning, en utplasseringsventil, eller en tidligere installert innfatningslapp, og deretter utvides slagbeskytteren 715 til en indre diameter minst like stor som begrensningen når først slagbeskytteren 715 eller innfatningslappen blir senket nedenfor begrensningen 720. Reformasjonen og utvidelsesprosessen slik som beskrevet ovenfor er fordelaktig fordi den muliggjør utvidelse av slagbeskytteren 715 gjennom begrensningen 720 i borehullets indre diameter til mer enn 22-25% av den opprinnelige indre diameteren mens man fremdeles vedlikeholder den strukturelle integriteten av slagbeskytteren 715.

[00103] Figur 8 er et seksjonsoverblikk som illustrerer et vesentlig monobor borehull 800. Et monobor borehull 800 er et borehull som har omtrent samme diameter langs lengden, som bidrar til at fluidets bane strømmer mellom overflaten og borehullet for å forbli hovedsakelig konsekvent langs lengden av borehullet og uansett dybden på brønnen. Utførelser av den gjeldende oppfinnelsen kan brukes til å danne monobor borehullet 800 på liknende måte som beskrevet i Figurer 2-5. For eksempel, i formasjonen av monobor borehullet 800, kan en første foringsrørstreng 805 innføres inn i borehullet på en måte som er godt kjent i teknikken. Deretter, kan en andre foringsrørstreng 810 med en mindre diameter enn den første foringsrørstrengen 805 innføres i borehullet og utvides til omtrent den samme indre diameteren som den første foringsrørstrengen 805. Utvidelsen av de overlappende delen på foringsrøret eller forlengingsrøret kan være slik at den nedre enden på den første foringsrørstrengen 805 har en del som er utskåret eller som er videre utvidet som en følge av utvidelsen av den øvre enden av den andre foringsrørstrengen 810.

[00104] Den ovenstående prosessen muliggjør ytterligere utvidelse av den nedre delen på hver foringsrørstreng for å danne monobor brønnen 800. Vanligvis kan en ekspanderbar rørform bare utvides formbart til et indre diameter 22-25% større enn det opprinnelige indre diameteret. Reformering av prosessen beskrevet her muliggjør utvidelse av et rør til en diameter på mer enn 25% av den opprinnelige indre diameteren.

[00105] Figur 9 er et seksjonsoverblikk som illustrerer et roterende utvidelsesverktøy 825 som videre utvider den overlappende tetningsdelen mellom den første foringsrørstrengen 805 og den andre foringsrørstrengen 810. Utvidelsesverktøyet 825 beskrives i U.S. patentsøknad med seriellnummer 10/680,724, registrert 7.oktober 2003, hvor søknaden er innlemmet heri ved referanse i sin helhet. Utvidelsesverktøyet 825 brukes til å utvide overlappingsdelen utover sin elastiske grense for å tilbakevinne sammenbruddstyrke. Med andre ord, overlappingsdelen blir deformert og deretter reformert ved bruk av utvidelsesverktøyet 825 på en effektiv måte for å skape monobor overlapping mellom den første foringsrørstrengen 805 og den andre foringsrørstrengen 810.

[00106] Det kommer til å være tydelig for de som har bakgrunn i teknikken at de ovennevnte utførelsene kun er eksempler på den gjeldende oppfinnelsen, og at forskjellige modifiseringer og forbedringer kan tilføyes uten å avvike fra oppfinnelsens omfang. For eksempel, blir rørmaterialene beskrevet i den ovenstående utførelsen dannet av rør med faste vegger. I andre utførelser kan røret ha slisser eller andre typer åpninger, eller kan danne en del av en sandskjerm. Som et annet alternativ, kan bare en kort lengde rør skaffes til veie, som skal brukes som en stolpe eller noe liknende. I tilegg har den ovenfor beskrevne utførelsen en "stjerneformet" foldet fasong, og de som har bakgrunn i teknikken kommer til å være klar over at det gjeldende bruksområdet kan benyttes i en rekke andre konfigurasjoner av foldede eller på annen måte deformerte eller deformerbare rør. I et annet eksempel, flyttes utvidelsesmonteringen oppover i forhold til forlengingsrørmonteringen, og på den måten utvides forlengingsrørmonteringen oppover mot overflaten på borehullet. I en annen utførelse, kan utvidelsesmonteringen være arrangert slik at utvidelsesmonteringen flyttes nedover i forhold til forlengingsrørmonteringen, og på denne måten utvides forlengingsrørmonteringen nedover bort fra borehullets overflate.

[00107] Selv om det tidligere nevnte er rettet mot utførelser av den gjeldende oppfinnelsen, kan andre og videre utførelser av oppfinnelsen konstrueres uten å avvike fra det grunnleggende omfanget derav, og dette omfanget bestemmes av patentkravene som følger.

Claims (17)

1. En metode for å utvide en del av en rørformet kropp (125,425,525) i en tidligere eksisterende struktur,karakterisert vedat den omfatter: plassering av den rørformede kroppen (125,425,525) i den tidligere strukturen inkluderende en foringsrørstreng (20), hvor den rørformede kroppen (125,425,525) inkluderer en deformert del (135); minst delvis reformering av den deformerte delen (135) ved bruk av fluidtrykk; plassering av en ekspander (175) i den reformerte delen, ekspanderen (175) i en første posisjon; forskyvning av ekspanderen (175) til en andre, større diameter posisjon; og utvide minst en del av den reformerte delen ved å presse ekspanderen (175) derigjennom helt til den utvidede rørformede kroppen har en større indre diameter enn en indre diameter av den eksisterende foringsrørstrengen (20).

2. Metoden ifølge patentkrav 1, hvori den deformerte rørformede kroppen omfatter en rørformet kropp som har et bølgeformet tverrsnitt.

3. Metoden ifølge patentkrav 1, hvori minst delvis reformasjon av den rørformede kroppen omfatter å forstørre en minste indre diameter på den deformerte rørformede kroppen til en indre diameter som er minst like stor som den opprinnelige rørformede kroppen.

4. Metoden ifølge patentkrav 1, hvori utvidelse av minst delen av den reformerte rørformede kroppen omfatter utvidelse av minst delen av den rørformede kroppen utover sin elastiske grense.

5. Metoden ifølge patentkrav 1, hvor ekspanderen (175) er flyttbar fra en første posisjon som har en ytre diameter til en annen posisjon som har en større ytre diameter.

6. Metoden ifølge patentkrav 1, hvori ekspanderen (175) blir mekanisk aktuert.

7 Metoden ifølge patentkrav 1, hvori den tidligere eksisterende strukturen er et borehull (10).

8. Metoden ifølge patentkrav 1, hvori ekspanderen (175) er en to-posisjons ekspander.

9. Metoden ifølge patentkrav 8, hvori det deformerte røret blir utvidet til kontakt med en eksisterende foringsrørstreng (20).

10. Metoden ifølge patentkrav 9, hvori det deformerte røret er slagbeskyttet.

11. Metoden ifølge krav 1, videre omfattende ekspandering av minst den reformerte delen av den rørformede kroppen i kontakt med borehullet.

12. Metoden ifølge patentkrav 8, som videre inkluderer forskyvning av to-posisjons ekspanderen (175) fra en første posisjon som har en diameter til en annen posisjon som har en enda større diameter.

13. Metoden ifølge patentkrav 11, hvori den rørformede kroppen er i et tetningsforhold med borehullet.

14. Metoden ifølge patentkrav 11, som videre inkluderer pumping av en innstillingsfluid inn i et ringrom (535) dannet mellom den rørformede kroppen og borehullet for å kunne danne en tetning derimellom.

15. Metoden ifølge patentkrav 1, som videre inkluderer plassering av en to-posisjons ekspander (175) i den reformerte rørstrukturen.

16. Metoden ifølge patentkrav 1, som videre inkluderer bruk av et roterende utvidelsesverktøy (825) i overlappingsdelen for å kunne utvide den overlappende delen utover sin elastiske grense og for å gjenvinne sammenbruddstyrke.

17. En metode for å utvide en del av en rørformet kropp (125,425,525) i en tidligere eksisterende struktur hovedsakelig som beskrevet med referanse til figurer 3 til 6 og 9 heri.