NO339216B1 - Nedihullspakning, brønnboring som omfatter nedihullspakning og fremgangsmåte for å installere en sikkerhetsventil i en eksisterende streng av et produksjonsrør - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt undergrunns sikkerhetsventiler. Mer bestemt vedrører den foreliggende oppfinnelse en pakning med en integrert undergrunns sikkerhetsventil for anvendelse i en undergrunns lokalisering. Enda mer bestemt vedrører den foreliggende oppfinnelse en pakning som har et ledningsrør som er konfigurert til å omgå en integrert sikkerhetsventil som befinner seg deri.

Undergrunns sikkerhetsventiler blir typisk installert i strenger av rør som er utplassert i underjordiske brønnboringer for å hindre utstrømming av fluider, fra én nedihulls sone til en annen. Disse soner kan være produksjonssoner, under-søkelsessoner, mellomliggende soner eller øvre soner i kommunikasjon med overflaten. Undergrunns sikkerhetsventiler brukes mest ofte til å hindre utstrømming av fluider fra produksjonssoner til overflaten, men kan også brukes til å hindre fluider i å strømme ut fra en produksjonssone til en annen produksjonssone. Uten sikkerhetsventiler kan brå økninger i nedihulls trykk lede til katastrofale utblåsinger av produksjonsfluider og andre fluider til atmosfæren. Av denne årsak krever for-skrifter for boring og produksjon over hele verden at sikkerhetsventiler er på plass i strenger av produksjonsrør før visse operasjoner kan utføres.

En bestemt type av sikkerhetsventil er kjent som en klaffventil. Klaffventiler inkluderer typisk et stengeorgan som generelt er i form av en sirkulær eller bue-formet skive som går i inngrep med et korresponderende ventilsete for å isolere en eller flere soner i undergrunnsbrønnen. Klaffskiven er fortrinnsvis konstruert slik at strømmen gjennom klaffventilens sete er så uinnskrenket som mulig. Sikkerhetsventiler av klafftypen er vanligvis lokalisert inne i produksjonsrøret og isolerer én eller flere produksjonssoner fra atmosfæren eller øvre partier av brønnboringen eller produksjonsrøret. Klaffventiler funksjonerer optimalt som tilbakeslagsventiler med stor lysåpning, ved at de tillater i hovedsak uinnskrenket strøm derigjennom når de er åpnet og fullstendig stenger av strøm i en retning når de er stengt. Særlig, sikkerhetsventiler i produksjonsrør hindrer fluider fra produksjonssoner i å strømme opp produksjonsrøret når sikkerhetsventilen er stengt, men tillater likevel strøm av fluider (og forflytning av verktøy) inn i produksjonssonen ovenfra.

Klaffventilskiver blir ofte tilført energi med et forbelastningsorgan (fjær, hydraulisk sylinder, osv), slik at i en tilstand med null strøm og uten påføring av noen aktueringskraft, forblir ventilen stengt. I denne stengte posisjon vil enhver oppbygging av trykk fra produksjonssonen nedenfor skyve klaffskiven mot ventil setet og virke slik at det forsterker en tetning derimellom. Under bruk åpnes klaffventiler ved hjelp av forskjellige metoder, for å tillate fri strøm og forflytning av produksjonsfluider og verktøy derigjennom. Klaffventiler kan holdes åpne ved hjelp av hydraulisk, elektrisk eller mekanisk energi under produksjonsprosessen. En populær form for mekanisk innretning for å motvirke den stengende kraft fra forbelastningsorganet og en eventuell produksjonsstrøm derigjennom involverer bruken av en rørformet stamme. En stamme har typisk en ytre profil som til-nærmet er som en lysåpningsprofil for ventilsetet, og presses gjennom lysåpnings-profilen for å ligge an mot og for å holde klaffens skive på plass i en åpnet posisjon. Med stammen i inngrep med klaffventilens seteprofil, holdes klaffventilen på plass i en åpen posisjon, og det skjer ingen tilfeldig eller uønsket stenging av klaffventilen.

Når produksjon skal stanses eller midlertidig avbrytes, hentes stammen opp gjennom ventilprofilen og klaffventilen er igjen i stand til å stenge gjennom assistanse av forbelastningselementet eller økninger i trykk inne i produksjonssonen. Videre, stammen er fortrinnsvis utstyrt med sitt eget forbelastningsorgan som er konfigurert til å trekke den tilbake fra klaffventilens sete i tilfelle tap av kraft i aktueringsmidlet. Et eksempel på en sikkerhetsventil av klafftypen kan ses i US-patent 6.302.210, med tittel "Safety Valve Utilizing an Isolation Valve and Method of Using the Same", bevilget 16. oktober 2001 til Crow, et al.. Andre eksempler kan finnes i US patentsøknader 5.125.457 A og 4.641.707 A.

Selv om fordelene ved sikkerhetsventiler av klafftypen er tallrike, finnes det også flere ulemper som er forbundet med deres installasjon og bruk. Først og fremst, sikkerhetsventiler blir typisk installert som integrerte komponenter i produksjonsrørsammenstillingen. Som et resultat av dette krever en operasjon med installering av en sikkerhetsventil i en eksisterende streng av produksjonsrør typisk uttak av produksjonsrøret, installasjon av en sikkerhetsventil, og fornyet installasjon av produksjonsrøret. Slike operasjoner vil måtte utføres under omstendigheter hvor en nedihulls sikkerhetsventil aldri har blitt installert (eldre produksjonssystemer), hvor en sikkerhetsventil må byttes ut (repareres), eller hvor ytterligere sikkerhetsventiler, formodentlig for å isolere ytterligere produksjonssoner, er nødvendig. Tidligere utførte anordninger og fremgangsmåter for å installere en sikkerhetsventil på eller i eksisterende rørstrenger eller brønnboringer fullfører oppgaven på bekostning av blokkering av passasjen av fluider og verktøy derigjennom. En fremgangsmåte og en anordning for å installere en undergrunns sikkerhetsventil som har en uhindret gjennomgående boring på eller i en eksisterende streng av rør uten at dette nødvendiggjør uttak av denne strengen av rør er sterkt ønskelig.

En annen ulempe med eksisterende sikkerhetsventilsystemer er at etter at klaffskiven er stengt, blir kommunikasjon mellom overflaten og sonen nedenfor brutt. Ofte er det ønskelig å injisere forskjellige fluider og substanser inn i den isolerte sone mens klaffventilen forblir i den stengte posisjon. En sikkerhetsventil-sammenstilling som er i stand til å tillate kommunikasjon med produksjonssonen når ventilen er stengt ville være ønskelig for operatører. Videre, når klaffventilen er åpen, blokkerer ethvert ledningsrør som er utplassert i en sone av interesse derigjennom funksjoneringen til sikkerhetsventilen. En sikkerhetsventil som er i stand til å tillate kommunikasjon med en produksjonssone mens ventilen enten er i åpen eller stengt posisjon ville være ønskelig for operatører.

Til slutt, en annen ulempe med eksisterende sikkerhetsventilsystemer er at klaffene ofte opererer kun fra den lagrede energi i det forbelastningsorgan som befinner seg deri og fra trykket i produksjonssonen nedenfor. Det finnes ingen anordning for manuell stenging av sikkerhetsventilen ved fravær av en av disse stengemekanismer. En sikkerhetsventil som kan stenges manuelt fra overflaten ville likeledes være svært ønskelig for de som er innen oljefeltindustrien.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en nedihullspakning som er konfigurert til å bli installert inne i en boring i en eksisterende streng av produksjonsrør for slik å isolere en første sone i produksjonsrøret fra en annen sone i produksjonsrøret, denne nedihullspakningen er definert i patentkrav 1.

Videre tilveiebringer oppfinnelsen en brønnboring som angitt i krav 16, som omfatter nedihullspakningen ifølge oppfinnelsen, posisjonert for å isolere en første sone fra en annen sone i brønnboringen.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en fremgangsmåte for å installere en sikkerhetsventil i en eksisterende streng av produksjonsrør, der fremgangsmåten er definert i patentkrav 17.

Manglene ved kjent teknikk løses med en sikkerhetsventil som holdes på plass i en boring mellom en første sone og en annen sone. Boringen kan være streng av produksjonsrør, foringsrør eller et uforet borehull. Sikkerhetsventilen inkluderer fortrinnsvis en ankersammenstilling som kan tilpasses til å holde sikker hetsventilen på plass i boringen, og en klaff som kan opereres dreibart mellom en åpen og en stengt posisjon hvor klaffen hydraulisk isolerer den annen sone fra den første sone når den er i en stengt posisjon. Den annen sone kan være en produksjonssone. Den første sone kan være i kommunikasjon med en overflate-lokalisering. Den første sone kan være en annen produksjonssone. I en annen utførelse av oppfinnelsen omfatter ankersammenstillingen et pakningselement som er konfigurert til tettende inngrep med boringen. I en ytterligere utførelse kan en ankersammenstilling inkludere holdekilerfor å holde sikkerhetsventilen på plass i boringen. Holdekilene kan bringes i inngrep ved hjelp av skråstilte plan. Holdekilene kan bringes i inngrep hydraulisk, mekanisk, elektrisk eller med en kilde av lagret energi. Holdekilene kan inkludere en sperrehakeprofil som kan tilpasses til å fastholde holdekilene i en inngrepsposisjon.

Sikkerhetsventilen inkluderer også fortrinnsvis en stamme som har en uhindret åpningspassasje, hvor stammen er konfigurert til forskyvbart å gå i inngrep med klaffen i den åpne posisjon når den er aktuert. Sikkerhetsventilen kan valgfritt inkludere et omløpsledningsrør som er konfigurert til å tillate kommunikasjon mellom den første og den annen sone når klaffen er åpen eller stengt. Omløpsledningsrøret kan være et hydraulisk rør. Omløpsledningsrøret kan omfatte en tilbakeslagsventil på omløpsledningsrøret for å hindre fluidteknisk kommunikasjon fra den annen sone til den første sone. Tilbakeslagsventilen kan være lokalisert hvor som helst på omløpsledningsrøret. For eksempel kan tilbakeslagsventilen være lokalisert i den distale ende av ledningsrøret i brønnboringen; eller, alternativt, tilbakeslagsventilen kan være lokalisert ved eller umiddelbart nedenfor sikkerhetsventillegemet eller tildannet i sikkerhetsventillegemet. Omløpsledningsrøret kan inkludere en elektrisk kabel eller en optisk fiber. Omløpsledningsrøret kan omfatte en eller flere kommunikasjonsporter gjennom sikkerhetsventilen. Evnen til å føre verktøy forbi sikkerhetsventilen er sterkt ønskelig. Tverrsnittsarealet av åpningspassasjen kan være større enn 25% av tverrsnittsarealet av boringen. Det er generelt ønskelig at tverrsnittsarealet av åpningspassasjen kan være større enn 50% av tverrsnittsarealet av boringen.

Manglene ved den kjente teknikk løses også ved hjelp av en nedihullspakning som er konfigurert til å isolere en første sone fra en annen sone. Pakningen inkluderer fortrinnsvis en ankersammenstilling og en sikkerhetsventil som kan opereres dreibart mellom en åpen posisjon og en stengt posisjon hvor sikker hetsventilen blokkerer fluidkommunikasjon fra den annen sone til den første sone når den er stengt. Ankersammenstillingen kan inkludere et sett av holdekilerfor å holde nedihullspakningen på plass i boringen. Pakningen kan aktiveres hydraulisk eller mekanisk. Pakningselementet kan omfatte et elastomerisk materiale. Pakningselementet kan tilveiebringe et abrasjonsvern. Videre inkluderer pakningen fortrinnsvis en stamme som har en uhindret åpningspassasje, hvor stammen er konfigurert til forskyvbart å gå i inngrep med sikkerhetsventilen i den åpne posisjon når den aktueres. Pakningen inkluderer videre fortrinnsvis et omløpsledningsrør som er konfigurert til å tillate kommunikasjon fra den første sone til den annen sone når sikkerhetsventilen er stengt.

Manglene ved den kjente teknikk løses også ved hjelp av en brønnkontroll-anordning for installering i produksjonsforingsrør, hvor brønnkontrollanordningen inkluderer en smøreanordning som er konfigurert til å sette inn en sikkerhetsventil gjennom et brønnhode og en sikkerhetsventil som er konfigurert til å bli satt inne i produksjonsforingsrøret i en brønn ved en foreskrevet dybde. Brønnkontroll-anordningen inkluderer også fortrinnsvis en fluidteknisk kontrolledning som er tilkoplet gjennom brønnhodet for å tilveiebringe trykk til sikkerhetsventilen, hvor den fluidtekniske kontrolledning er konfigurert til å sette en ankerinnretning og operere sikkerhetsventilen fra en stengt posisjon til en åpen posisjon. Videre, brønnkontrollanordningen inkluderer fortrinnsvis minst ett ledningsrør som strekker seg fra brønnhodet gjennom sikkerhetsventilen, og som er konfigurert til å kommunisere med brønnen nedenfor den foreskrevne dybde når ventilen er i en stengt posisjon.

Manglene ved den kjente teknikk løses også ved hjelp av en fremgangsmåte for å installere en sikkerhetsventil i en eksisterende streng av rør, inkludert utplassering av en pakningssammenstilling som inneholder sikkerhetsventilen på en foreskrevet dybde i strengen av rør. Fremgangsmåten inkluderer også fortrinnsvis setting av et sett av ankerholdekiler, bringing av et pakningselement i inngrep, og åpning av sikkerhetsventilen hydraulisk med en stamme av sikkerhetspakningssammenstillingen. Stammen har fortrinnsvis en uhindret åpningspassasje for å tillate fluid- og verktøypassasje derigjennom. Fremgangsmåten inkluderer fortrinnsvis kommunisering med et område nedenfor pakningssammenstillingen når sikkerhetsventilen er i en stengt posisjon gjennom en fluidteknisk ledning som strekker seg gjennom pakningssammenstillingen. Fremgangsmåten kan inkludere kommunisering med området når sikkerhetsventilen er i en åpen og en stengt posisjon.

Kort beskrivelse av tegningene:

Figur 1 er en skjematisk representasjon av en sikkerhetsventilsammen-stilling i samsvar med en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

Det vises til figur 1, hvor det vises en utførelse av en sikkerhetspakning 100. Sikkerhetspakningen 100 inkluderer en ankerdelsammenstilling 102 og en sikkerhetsventildelsammenstilling 104 som er anordnet inne i en innvendig boring 106 av en lengde av rør 108 for selektivt å isolere en første sone 110 fra en annen sone 112. Selv om det forventes at sikkerhetspakningen 100 primært vil bli brukt innenfor strenger av produksjonsrør, skal det av en med ordinær fagkunnskap innen teknikken forstås at sikkerhetspakningssammenstillingen 100 kan brukes sammen med åpne brønnboringer, foringsrør, kveilrør eller en hvilken som helst annen applikasjon hvor en pakning som har en integrert sikkerhetsventil er ønsket.

Ankerdelsammenstillingen 102 inkluderer fortrinnsvis et pakningselement 114 og minst ett sett av ankerholdekiler 116 for å holde sikkerhetspakningen 100 på plass inne i boringen 106. Sikkerhetspakningen 100 er konfigurert til å plass-eres og aktueres ved hjelp av hvilke som helst midler som er kjent for en med fagkunnskap innen teknikken. I en modus har ankerholdekilene 116 bitende overflater 118 som bringes i inngrep i boringen 106 ved hjelp av skråstilte plan 120, slik at sikkerhetspakningen 100 blir stivt fastholdt inne i rør 108 i en ønsket lokalisering. Ankerholdekiler kan settes gjennom en hvilken som helst metode som er kjent for en med fagkunnskap innen teknikken, inkludert mekanisk aktuering, hydraulisk aktuering eller elektrisk aktuering. For eksempel kan holdekiler 116 settes ved forskyvning av skråstilte plan 120 med hydrauliske sylindere, kuleskruer eller elektriske solenoider. I tillegg, holdekilene 116 kan settes ved aksial belastning av sikkerhetspakningen 100 eller ved frigjøring av potensiell energi fra en energilagr-ingsinnretning (dvs. en fjær) ved å bryte over en skjærpinne eller ved å aktuere en elektrisk solenoid.

Med ankerholdekiler 116 satt på plass, blir pakningselementet 114 tilført energi for å danne en hydraulisk tetning mellom sikkerhetspakningen 100 og en innvendig boring 106 i røret 108. Pakningselementet 114 kan tilføres energi gjennom en hvilken som helst av flere midler som er kjent for en med fagkunnskap innen teknikken, men tilføres typisk energi gjennom et fluidteknisk middel. Typisk, med sikkerhetspakningen 100 posisjonert i den tiltenkte lokalisering, blir en fluidteknisk ledning som er forbundet til pakningselementet 114 trykksatt for å ekspandere pakningselementet 114. Pakningselementet inkluderer fortrinnsvis et elastomerisk materiale av tilstrekkelig durometer til å gjøre det i stand til å ekspandere fra en sammenlagt tilstand til en energitilført og ekspandert tilstand i kontakt med den innvendige diameter i boringen 106 når tilstrekkelig hydraulisk trykk påføres. Ekspansjonen drives av innføringen av trykksatt fluid i reservoaret 122 bak pakningen 114, hvilket trykker elementet 114 sammen i boringen 106 i røret 108. Pakningselementet 114 kan alternativt tilføres energi ved aksial sammentrykking av pakningselementet 114, slik at det "klemte" elastomeriske materiale kommer tettende i inngrep i den innvendige boring 106. Videre, et beskyttende vern kan påsettes på de utvendige overflater av pakningselementet 114 for å motvirke abrasjon eller for tidlig slitasje av pakningselementet 114 i kontakt med rørets boring 106. Til slutt, avhengig av den bestemte konfigurasjon av ankerdelsammenstillingen 120, kan et pakningselement 114 settes før setting av ankerholdekilder 116, eller omvendt.

Med fortsatt henvisning til figur 1, kan funksjonen til sikkerhetspakningen beskrives. Sikkerhetspakningen 100 er konfigurert til å levere en sikkerhetsventildelsammenstilling 104 til en undergrunns lokalisering hvor enten en allerede eksisterende sikkerhetsventil har sviktet eller hvor det ikke finnes noen sikkerhetsventil. Som beskrevet ovenfor inkluderer sikkerhetspakningen 100 en ankerdelsammenstilling 102 og en sikkerhetsventildelsammenstilling 104. Sikkerhetsventildelsammenstillingen 104 inkluderer fortrinnsvis en klaffskive 130, en rørformet stamme 132 og en åpningspassasje 134. Klaffskiven 130 er konfigurert til å dreie omkring en hengselakse 136 for å rotere ca 90° fra en åpen posisjon (som vist på figur 1) til en stengt posisjon. Et forbelastningsorgan (ikke vist), fortrinnsvis en torsjonsfjærinnretning som er lokalisert omkring hengselaksen 136, virker typisk på klaffskiven 130 for å forbelaste skiven til stengt posisjon når den ikke er i bruk. Stammen 132 kan virke slik at den går inn i og holder klaffskiven på plass i den åpne posisjon når kommunikasjon gjennom åpningspassasjen 134 er ønskelig.

Videre, stammen 132 inkluderer fortrinnsvis en oppgaveprofil 138 og elastomeriske tetninger (vist skjematisk) 140 for å fremme aksialt inngrep og løs-gjøring med klaffskiven 130 ved åpning og stenging av sikkerhetsventildelsammenstillingen 104. Oppgaveprofilen 138 er fortrinnsvis konstruert som en standard industriprofil som tillater inngrep med forskjellige verktøy og sammen-stillinger dermed. Oppgaveprofilen 138 muliggjør manuell opphenting og løs-gjøring av stammen 132 hvis det er nødvendig. Videre, ytterligere verktøy og utstyr kan konfigureres til inngrep med sikkerhetsventildelsammenstillingen 104 ved oppgaveprofilen 138 for å utføre forskjellige oppgaver eller operasjoner.

Operasjonen av sikkerhetsventildelsammenstillingen utføres fortrinnsvis hydraulisk gjennom et funksjonelt rør 142, men hvilken som helst andre midler, inkludert, men ikke begrenset til, elektrisk, hydraulisk, pneumatisk eller mekanisk aktuering, kan anvendes. Det funksjonelle rør 142 kan være designet til inngrep med og til å sette ankerdelsammenstillingen 102 og operere sikkerhetsventildelsammenstillingen 104 med begge delsammenstillinger i samtidig kommunikasjon med det funksjonelle rør 142. Gjennom dette arrangement kan økninger i hydraulisk trykk i det funksjonelle rør 142 ekspandere pakningselementet 114, sette ankerholdekilen 116 og bringe stammen 132 i inngrep gjennom klaffventildel-sammenstillingen 104 samtidig. En tilbakeslagsventil 144 som er lokalisert i en hydraulisk passasje mellom det funksjonelle rør 142 og reservoaret 122 bak pakningselementet 114 er foretrukket for å sørge for at ethvert trykk som er nødvendig for å fastholde pakningselementet 114 i en inngrepstilstand opprett-holdes. Tilbakeslagsventilen kan være enten en fjærbelastet ventil eller en tilbakeslagsventil med kule og holder. Likeledes kan sperrehakeprofiler (ikke vist) på skråstilte plan 120 av ankerholdekiler 116 brukes til å opprettholde inngrep av bitende flater 118 inne i den innvendige boring 106 i røret 108 etter at trykket for å bringe holdekilene 116 i inngrep er redusert. Som et resultat av dette, så snart sikkerhetspakningen 100 er posisjonert inne i røret 108, kan en påføring av hydraulisk trykk på det funksjonelle rør 142 blåse opp pakningselementet 114, sette holdekiler 116 og operere klaffventilskiven 130 med stammen 132.

Stammen 132 forbelastes fortrinnsvis mot inngrep med klaffskiven 132 ved hjelp av en fjær eller en annen forbelastningsinnretning (ikke vist), slik at tap av trykk i det funksjonelle rør 142 vil resultere i automatisk tilbaketrekking av stammen 142 og stenging av klaffskiven 130. Gjennom bruken av tilbakeslagsventilen 144 og sperrehakeprofilene som beskrevet ovenfor, resulterer reduksjon i hydraulisk trykk i det funksjonelle rør 142 kun i stenging av sikkerhetsventildelsammenstillingen 104, og ikke i utløsing av ankerdelsammenstillingen 102 som holder sikkerhetspakningen 100 på plass inne i røret 108. Dette arrangementet tilveiebringer en feilsikker design som gjør at sikkerhetsventildelsammenstillingen 104 kan isolere sonen 114 fra sonen 112 i tilfelle av totalt tap av elektrisk eller hydraulisk kraft ved overflaten.

For tilpasning til situasjoner hvor det er ønskelig å innføre fluider i en sone nedenfor en sikkerhetsventil, er et omløpsledningsrør 150 fortrinnsvis inkludert. I en utførelse begynner omløpsledningsrøret 150 fortrinnsvis ved en overflatelokal-isering, kommer i inngrep med sikkerhetspakningen 100 ved sone 112, strekker seg gjennom sikkerhetspakningen 100, og fortsetter nedenfor sikkerhetspakningen 100 gjennom sonen 114. Omløpsledningsrøret 150 tillater injeksjon av stimuler-ingsfluider, rensingsfluider, fortynningsfluider og andre fluider til den isolerte sone 114 og nedenfor når sikkerhetsventildelsammenstillingen 104 er stengt. En tilbakeslagsventil 152 er fortrinnsvis installert nedenfor sikkerhetspakningen 100 for å hindre en brå økning i trykk under pakningen 100 i å "blåse ut" gjennom omløps-ledningsrøret. Særlig tillater omløpsledningsrøret 150 injeksjon av fluider inn i produksjonssoner under omstendigheter hvor det er uønsket å åpne sikkerhetsventilen 104.

I bruk opereres sikkerhetspakningen 100 for å tilveiebringe en sikkerhetsventil 104 som haren klar, uhindret gjennomgående passasje 134 til en nedihulls lokalisering. Dette kan være der hvor det tidligere ikke fantes noen sikkerhetsventil eller der hvor en annen ventil er ønsket. Den uhindrede passasje 134 tillater passering av forskjellige verktøy, fluider, ledningsrør og vaierledningerfra den øvre sone 112 til den nedre sone 114 med kun minimale begrensninger på passasje. Optimalt er åpningspassasjen 134 konfigurert til å være så nært i tverrsnittsareal til den innvendige boring 106 som mulig. Tverrsnittslysåpningerfor passasjen 134 som er større enn 25% og 50% av boringens 106 tverrsnittsareal er sterkt ønskelige. Uten en uhindret passasje 134 kan fluider som strømmer over sikkerhetspakningen 100 oppleve et stort trykkfall over pakningen 100 og redusere strømningseffektiviteten derigjennom. Tidligere løsninger for å installere sikkerhetsventiler inne i eksisterende strenger av rør eller brønnboringer innskrenker eller hindrer passering av nedihulls verktøy som er viktige for den fortsatte leting og produksjon i et reservoar nedenfor.

Videre, gjennom omløpsledningsrøret 150, tilveiebringes et strømningsløp for injeksjon av fluider nedenfor en tettet sikkerhetsventil, hvilket muliggjør utfør-else av forskjellige operasjoner (inkluderte stimulering, fortynning, rensing, osv) på tidspunkter når åpning av sikkerhetsventilen er upraktisk eller uønsket. Omløps-ledningsrøret kan også inneholde elektrisk kabel eller en optisk fiber (ikke vist).

Til slutt, i tilfelle av svikt i et forbelastningsorgan, kan rørstammen 132 trekkes manuelt tilbake fra overflaten ved landing av en tilbaketrekkingsinnretning i oppgaveprofilen 138 i rørstammen 132. Så snart den er i inngrep på denne måte, kan tilbaketrekkingsinnretningen heves manuelt for å hente opp rørstammen 132 fra sikkerhetsventildelsammenstillingen 104, hvilket bistår ved stenging av klaffventilen 130. Stammen kan trekkes tilbake ved hjelp av vaierledning, et fast organ, osv. Selv om den brukes i en sikkerhetspakning for illustrative formål, kan sikkerhetsventilen som inneholder en stamme med en uhindret åpningspassasje brukes i en hvilken som helst boring uten en pakning. Sikkerhetsventilen med et omløpsledningsrør kan tilsvarende brukes i en hvilken som helst boring, og er ikke begrenset til å brukes i kun sikkerhetspakningen

Claims (20)

1. Nedihullspakning (100) som er konfigurert til å bli installert inne i en boring i en eksisterende streng av produksjonsrør (108) for slik å isolere en første sone (110) i produksjonsrøret (108) fra en annen sone (112) i produksjonsrøret, hvilken pakning omfatter: en ankersammenstilling (102) som kan tilpasses til å holde pakningen på plass i boringen; en sikkerhetsventil (104) som kan opereres dreibart mellom en åpen posisjon og en stengt posisjon; sikkerhetsventilen (104) er tilpasset til pakningen for å blokkere fluidkommunikasjon fra den annen sone (112) til den første sone (110) når den er i den stengte posisjon; en stamme (132) som har en uhindret åpningspassasje (134); og stammen (132) er konfigurert til forskyvbart å bringe sikkerhetsventilen (104) inn i den åpne posisjon når den aktueres;karakterisert vedat et omløpsledningsrør (150) som er konfigurert til å tillate kommunikasjon fra inne i boringen av produksjonsrøret (108) mellom den første sone (110) og den annen sone (112) når sikkerhetsventilen (104) er i den stengte posisjon, hvor omløpsledningsrøret (150) er minst én av et hydraulisk rør, en elektrisk kabel eller en optisk fiber.

2. Nedihullspakning som angitt i krav 1, videre omfattende en tilbakeslagsventil (152) på omløpsledningsrøret (150) for å hindre fluidteknisk kommunikasjon fra den annen sone (112) til den første sone (110).

3. Nedihullspakning som angitt i krav 2, hvor i bruk, tilbakeslagsventilen (152) er lokalisert mellom sikkerhetsventilen (104) og et brønnhode.

4. Nedihullspakning som angitt i krav 2, hvor i bruk, tilbakeslagsventilen er lokalisert mellom sikkerhetsventilen og en distal ende av omløpsledningsrøret.

5. Nedihullspakning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, hvor omløpsledningsrøret (150) omfatter en flerhet av kommunikasjonsporter gjennom sikkerhetsventilen (104).

6. Nedihullspakning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav , hvor ankersammenstillingen (102) inkluderer holdekiler (116) for å holde nedihullspakningen (100) på plass i boringen.

7. Nedihullspakning som angitt i krav 6, hvor holdekilene (116) bringes i inngrep hydraulisk, mekanisk, elektrisk, av skråstilte plan, eller med en innretning med lagret energi.

8. Nedihullspakning som angitt i krav 6 eller 7, hvor holdekilene (116) inkluderer en sperrehakeprofil som kan tilpasses til å fastholde holdekilene i en inngrepsposisjon.

9. Nedihullspakning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, hvor ankersammenstillingen (102) omfatter et pakningselement (114) som er konfigurert til tettende inngrep med boringen.

10. Nedihullspakning som angitt i krav 9, hvor pakningselementet (114) aktiveres hydraulisk eller mekanisk.

11. Nedihullspakning som angitt i krav 9 eller 10, hvor pakningselementet (114) omfatter et elastomerisk materiale eller abrasjonsvern.

12. Nedihullspakning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, hvor den uhindrede åpningspassasje (134) har en diameter som er større enn 1/4 av diameteren av boringen.

13. Nedihullspakning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, hvor den uhindrede åpningspassasje (134) har en diameter som er større enn 1/2 av diameteren av boringen.

14. Nedihullspakning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, videre omfattende et hydraulisk koblingspunkt, hvorved arrangementet er slik at, når det er i bruk, kan et funksjonelt rør (142) kobles til det hydrauliske forbindelsespunkt slik at når nedihullspakningen (100) er i nedihulls posisjon, kan hydraulisk trykk påføres fra brønnhodet gjennom det funksjonelle røret (142) for å danne inngrep og sette ankersammenstillingen (102) og for å operere sikkerhetsventilen (104).

15. Nedihullspakning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, hvori omløpsledningsrøret (150) er et hydraulisk rør.

16. Brønnboring som omfatter nedihullspakningen (100) som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 til 15, posisjonert for å isolere en første sone (110) fra en annen sone (112) i brønnboringen.

17. Fremgangsmåte for å installere en sikkerhetsventil (104) i en eksisterende streng av produksjonsrør (108), omfattende: utplassering av en sikkerhetspakningssammenstilling (100) som inneholder sikkerhetsventilen på en foreskrevet dybde i strengen av produksjonsrør (108); setting av et sett av ankerholdekiler (116) i sikkerhetspakningssammenstillingen (100); bringing av et pakningselement (114) av sikkerhetspakningssammenstillingen (100) i inngrep;karakterisert vedkommunisering fra inne i boringen av produksjonsrøret (108) mellom den første sone (110) og den annen sone (112) gjennom et omløpsledningsrør (150) som strekker seg gjennom pakningssammenstillingen (100) når sikkerhetsventilen (104) er i en stengt posisjon, hvor omløpsledningsrøret (150) er et hydraulisk rør, en elektrisk kabel eller en optisk fiber.

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 17, videre omfattende kommunisering med den annen sone (112) nedenfor pakningssammenstillingen (100) gjennom omløpsledningsrøret (150) som strekker seg gjennom pakningssammenstillingen når sikkerhetsventilen (104) er i en åpen posisjon.

19. Fremgangsmåte som angitt i krav 17 eller 18, videre omfattende åpning av sikkerhetsventilen (104) hydraulisk med en stamme (132), idet stammen haren uhindret åpningspassasje (134) for å tillate fluid- og verktøypassasje derigjennom.

20. Fremgangsmåte som angitt i kravene 17, 18 eller 19, hvor omløpsledningsrøret (150) er et hydraulisk rør.