NO339263B1 - System og fremgangsmåte for isolering av en strukturerbar borehullsone - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår innretning og fremgangsmåte for å isolere en eller flere valgte soner i et borehull for å hindre fluidmigrasjon.

I olje- og gassindustrien blir en brønn boret til et undergrunnshydrokar-bonreservoar. En foringsrørstreng blir deretter kjørt inn i brønnen og sementert på plass. Foringsrørstrengen kan deretter perforeres og brønnen kompletteres til reservoaret. En produksjonsstreng kan være konsentrisk plassert i foringsrørstrengen, og produksjonen av hydrokarboner kan begynne på kjent måte.

Under boring, komplettering og produksjonsfasen, kan operatørene finne det nødvendig å utføre forskjellig utbedringsarbeid, reparasjon og vedlikehold av brønnen, foringsrørstrengen og produksjonsstrengen. For eksempel kan hull lages i rørelementet utilsiktet eller tilsiktet. Alternativt kan operatører finne det fordelaktig å isolere enkelte soner. Uansett den spesifikke anvendelse kan det være nødvendig å plassere enkelte sammenstillinger nede i brønnen, for eksempel en foringslapp i rørelementet og deretter forankre og tette brønnsammenstillingene i rørelementet.

Tallrike innretninger blir brukt for å frembringe en tetning og forankring for disse brønnsammenstillinger. For eksempel beskriver US patent 3 948 321 med tittel "Liner and reinforcing swage for conduit in a wellbore and method and apparatus for setting same" til Owen m.fl., en fremgangsmåte og et apparat for plassering av en foring i et ledningsrør ved bruk av en nedsenlomigsanordning og et setteverktøy. Owen m.fl. beskriver forankringer og tetter foringen i borehullet.

I dokumentet WO 2005/103440 A2 beskrives en isolasjonsventil som settes i en brønn. I dokumentet US 3357504 A beskrives en borepaknmgsledning, og i dokumentet US 5265679 A beskrives en brønnhullsverktøystreng omfattende en vaierledning som kan lede trykksatt fluid og som selektivt slipper ut fluid.

Mens konvensjonelle tetnmgsanordninger for borehull generelt har vært tilstrekkelig, kan det ofte oppstå situasjoner hvor slike konvensjonelle tetnings-anordninger ikke kan utplasseres effektivt. For eksempel kan overflateutstyret begrense lengden av tetnmgsanordningen som kan sendes inn i brønnen. I andre tilfeller er passende transportanordninger utilgjengelig for effektivt å håndtere og utplassere konvensjonelle temmgsanordninger.

Denne oppfinnelse tar sikte på å løse disse og andre ulemper med gjeldende teknikk.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et system for å isolere en seksjon av et borehull som angitt i krav 1 og en fremgangsmåte som angitt i krav 7.

I et aspekt tilveiebringer oppfinnelsen et apparat for å tilveiebringe soneisolering i et borehull som omfatter flere sammenlåste tetningselementer med forarikringselementer i motsatte ender. Hvert forankringselement griper et borehullsrør tett, for eksempel et foringsrør eller en foring. De sammenlåste tetningselementer griper ikke noen del av borehullet mellom de motstående ender.

I et annet aspekt tilveiebringer oppfinnelsen et system for å isolere en seksjon av et borehull med fluidundertrykk. På overflaten omfatter systemet i en utførelse et brønnhode anbrakt på borehullet, en smøreanordning anbrakt på brønnhodet og en transportanorclning, for eksempel en vaierledning eller et borerør for å transportere utstyr inn i smøreanordningen og brønnhodet. I borehullet omfatter systemet minst to avstandsliggende forankere tilpasset for å tett å gripe et borehullsrør og flere sammenlåste tetningselementer som forbinder det første ankeret til det andre. Det første og andre anker og de flere sammenlåste tetningselementer kan transporteres separat inn i borehullet med transportanordningen.

Det vil fremgå at eksempler på de viktigere trekk av oppfinnelsen har blitt oppsummert bredt for å bedre forståelse av den senere detaljerte beskrivelse og for at bidragene til teknikken kan bli forstått. Følgelig finnes det naturligvis flere trekk av oppfinnelsen som heretter vil bli beskrevet og som danner gjenstanden for de vedlagte krav.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende, under henvisning til tegningene hvor like elementer har fått like nummer, og der

fig.l skjematisk viser en utførelse av oppfinnelsen som er tilpasset for å tilveiebringe fluidisolasjon i en valgt sone i en brønn,

fig. 2 viser skjematisk en utførelse av et nedre ankertetningselement ifølge oppfinnelsen,

fig. 3 viser skjematisk en utførelse av et brotetningselement ifølge oppfinnelsen,

fig. 4 viser skjematisk en utførelse av et øvre ankertetningselement ifølge oppfinnelsen,

fig. 5 viser skjematisk en utførelse av et kjøreverktøy ifølge oppfinnelsen,

fig. 6 viser et flytskjema for en utførelse av en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen som er tilpasset for å tilveiebringe fluidisolasjon i en valgt sone i en brønn, og

fig. 7 og 8 viser skjematisk en utførelse av en tilkoplmgsanordning foretatt i samsvar med oppfinnelsen.

Oppfinnelsen angår innretninger og fremgangsmåter for å forankre ett eller flere brønnverktøy og/eller tette en seksjon av et borehull. Beskrivelsen gjelder også for utførelser av forskjellige former. På tegningene og i beskrivelsen, skal spesifikke utførelser av oppfinnelsen anses å være eksempler på prinsippene av beskrivelsen og er ikke ment å begrense den til det som er vist og beskrevet her.

På fig. 1 er det vist et borehull 10 anordnet i en undergrunnsformasjon 12. Borehullet 10 omfatter et foringsrør 14 som kan sementeres på plass. På overflaten er et brønnhode 16 og tilhørende utstyr, for eksempel en utblåsningsventil (BOP) 18 og en smøreanordning 20 anbrakt over borehullet 10. Som kjent strømmer produksjonsfluidet, for eksempel olje og gass, opp gjennom borehullet 10 til overflaten. I enkelte situasjoner kan en sone 22 i borehullet 10 kreve isolasjon for å hindre at borehullsfluidet, for eksempel produksjonsfluider, lekker ut av borehullet 10 og inn i formasjonen 12 og/eller hindre at uønskete fluider (f.eks. vann) trenger inn i borehullet 10. Dette kravet kan oppstå på grunn av uregelmessigheter i foringsrøret 14 som skyldes menneskeligskapte perforeringer 24, korrosjon 26 eller andre årsaker.

I enkelte situasjoner er borehullet 10 ikke under trykk og følgelig kan verktøyet sendes inn i borehullet 10 uten risiko for at borehullsfluider vil blåse ut på overflaten. I andre situasjoner anses brønnen å være "aktiv", dvs. at borehullet 10 er fylt med fluid undertrykk. For å hindre utblåsning av brønnen, må dette fluidtrykket stabiliseres mens det foretas adgang til borehullet 10. Typisk for disse innretninger som for eksempel smøreanorclningen 20 brukt for trykket i aktive brønnsituasjoner. Som kjent er en smøreanorclning et langt rør festet til toppen av borebrønnhodet. Smøreanordningene omfatter en fettinjeksjonsdel under høyt trykk og tetningselementer. Ved bruk blir verktøyet satt inn i og tettet i en boring i smøreanordningen og trykket i denne blir økt til borehullstrykk. Etter avlastning kjøres verktøy inn i borehullet. Lengden av srnøreanorclningen begrenser lengden til verktøyet som kan transporteres inn i en aktiv brønn. Dette er for eksempel en smøreanordning med 40 fots lengde som bare kan oppta et verktøy som er mindre enn dette. Hvis imidlertid sonen krever isolasjon som er større enn 40 fot i lengde, vil ikke en passende lengde av en konvensjonell foringsrørlapp kunne rommes i smøreanordning.

På flg. 1 bruker en utførelse av isolasjonssystem 100 for en borehullsone som egner seg for slike anvendelser, flere segmenter eller en seksjon som hver lett kan opptas av konvensjonelle smøreanordninger. Hvert av segmentene eller seksjonene låses sammen i borehullet for å danne en soneisolasjonsbarriere i borehullet som etter sammenstilling er lenger enn smøreanordningen 20. I en utførelse omfatter det konfigurerbare isolasjonssystemet 100 for borehullsonen tilpasset for å tilveiebringe en fluidisolasjon i borehullet 10, forankringstetninger 102 og 104 og flere mellom- eller brotetninger 106. Foranloingstetningene 102, 104 og brotetningene 106 samvirker for denne fluidbarriere over sonen 22 for å hindre at borehullsfluid slipper inn i formasjonen og formasjonens fluider trenger inn i borehullet 10. Som det vil fremgå kan soneisolasjonssystemet 100 lett konfigureres for å spenne oppover og flere hundre eller flere tusen fot.

I en utførelse forankrer ankertetningene 102 og 104 separate eller sammen systemet 100 i borehullet 10 og virker som en tetning (dvs. en barriere mot væskeinntrengning eller gassinntrengning eller utstrømming). Passende forankrings-innretninger for tetningene 102 og 104 omfatter pakninger, slipper og ekspanderbare metall-mot-metall-tetninger. Passende anordninger for å hindre fluidutstrømning eller inntrengning omfatter elastomertetninger, metall-mot-metall-tetninger, tetninger fremstilt av komposittmateriale og andre tetninger tilpasset for borehullsmiljø. Av praktiske årsaker vil ankertetningen 102 refereres til som en øvre ankertetning 102 og ankertetningen 104 vil refereres til som en bunnankertetning 104. Det vil fremgå at en ankertetning også kan være anbrakt mellom ankertetningen 102 og ankertetningen 104 for å tilveiebringe ekstra forankring om nødvendig.

I en utførelse spenner brotetningene 106 over lengden mellom ankertetningene 102 og 104 og etter sammenstilling i en tettet fluidbane mellom tettingene 102 og 104. For illustrasjonsformål er brotetningene 106 vist omfattende tetninger 106a, 106i, 106n, der tetningen 106a benevner brotetningskoplingen til toppankertetningen 102 og tetningen 106n benevner brotetningskoplingen til bunnankertetningen 104. Tetning 106i representerer tilleggstetninger satt inn mellom tetningene 106a og 106n. I en minimal anordning, kan systemet 100 således bare bruke mellomtetninger 106a og 106n eller i en ekspandert konfigurasjon titall eller hundretalls tetningselementer 106i. I en anordning er tetningene 106 formet som sammenlåste elementer. Det vil for eksempel si at tetningen 106a er konfigurert for å passe til tetningene 106i og tetningene 106i er konfigurert for å passe til tetningene 106n. Passende låseelementer, for eksempel klemmer, gjenger, presspasningsskjøter samt passende tetningselementer som for eksempel elastomertetninger eller metalltetninger blir brukt ved forbindelse mellom tetningene 106. Enkelte av brotetningene 106 kan fremstilles modulært eller ombytningsbart, men dette behøver ikke være nødvendig. Uttrykket "bro" er bare ment å beskrive tetningen 106 i forhold til mellomposisjonen mellom topp- og bunnankertetninger 102 og 104 og er ikke ment å innebære et bestemt materiale, struktur eller en bruksmåte.

På fig. 2-4 er det vist en utførelse av et isolasjonssystem for borehull 250 fremstilt ifølge oppfinnelsen hvor en utførelse omfatter et nedre ankerelement 200, en eller flere broelementer 300 og et øvre ankerelement 300. Isolasjonssystemet 250 hindrer fluid, for eksempel gass eller væske i å trenge inn i en valgt seksjon av et borehull. Fig. 2 viser skjematisk en utførelse av et nedre ankerelement 200 og fig. 3 viser skjematisk en utførelse av et mellom- eller broelement 300 og fig. 4 viser skjematisk en utførelse av et øvre ankerelement 400. Generelt fester nedre og øvre ankerelementer 200 og 400 isolasjonssystemet 250 i borehullet og broelementene 300 danner en fluidbarriere mellom ankerelementene 200 og 400. Det nedre ankerelement 200 og det øvre ankerelement 400 kan bruke slipper, metall-mot-metall-tetninger og/eller elastomerte tetninger som vesentlig fester tetningssystemet 250 i borehullet og danner en fluidbarriere mellom systemet 250 og en nærliggende vegg, for eksempel et foringsrør eller en foringsvegg. Passende inmetninger for tetning og forankring i et rørelement er beskrevet i US patent 6 276 690 med tittel Ribbed sealing element and method of use, og som det her henvises til for alle formål.

På fig. 2 omfatter et eksempel på et nedre ankerelement 200 et kileelement 202 som virker sammen med et tetningselement 204 for å forankre de nedre forankrings-elementer 200 i borehullet og danner en fluidtetning mellom det nedre ankerelement 200 og en nærliggende vegg. Det nedre ankerelement 200 omfatter også en tetningsboringsdel 206 som danner en utstrakt, langsgående barriere mot fluid-inntrengning i borehullet. I en utførelse kan tetningselementet 204 omfatte ekspanderbare metall-mot-metall tetning og/eller elastomertetninger. Eksempler på tetninger og ankere er vist i den samtidig søkte og felles eide patentsøknad 11/230 240. Tetningsboringsdelen 206 omfatter en innvendig tetningsflate 210 og en koplingsflate 212 som passer til komplementære flater av et nærliggende brotetningselement 300. I en anordmng presenterer den innvendige tetningsflate 210 en generelt polert eller glatt overflate som ved inngrep til den komplementære flate danner en barriere mot fluidstrøm inn i en boring 214 av det nedre ankerelement 200. Barrieren kan formes av metall-mot-metall kontakt og/eller med tetninger, for eksempel elastomertetninger. Koplingsflaten 212 omfatter en eller flere fordypninger, fremspring eller andre overflatetrekk som griper komplementære trekk på tilpasningsflaten. I en anordning omfatter fremspringene flere fettete tenner 216 som virker som en enveis tannstang som beskrevet i detalj nedenfor.

I enkelte utførelser kan tetningselementet 204 formes integrert med tetningsboringsdelen 206.1 andre utførelser er tetningsboringsdelen 206 formet som en separat seksjon som passer til tetningselementet 204. I en utførelse er tetningsforingsdelen 206 og tetningselementet 204 generelt sylindriske elementer som er koplet til en gjenforbindelse 218 eller en annen tilkoplingsinnretning. Ved å forme tetningsforingsdelen 106 som et eget element, kan det oppnås fordeler av flere årsaker. På grunn av at det nedre ankerelement 200 kan spenne over flere fot, kan konstruksjonen av det nedre ankerelement 200 ved å bruke flere mindre sammenkoplete seksjoner gjøre maskineringen, oppbevaringen og håndteringen lettere.

For det andre kan enkelte anvendelser gjøre det nødvendig å bruke et tetningselement 104 en gasstetning som kan kreve en metall-mot-metall tetning med elastomertetninger, mens andre anvendelser kan bruke et tetningselement 204 med en væsketetning som kan kreve enten en metall-mot-metall- eller elastomertetning. Således kan det nedre ankerelement 200 konstrueres for en spesifikk anvendelse ved å kople et passende konfigurert tetningselement 204 til tetningsboringsdelen 206.

Kileelementet 202 aktiverer tetningselementet 204 på følgende måte. Under installasjon blir kileelementet 202 drevet aksialt inne i tetningselementet 204. Siden kileelementet 202 har en ytterdiameter som er større enn en innvendig boringsdiameter av tetningselementet 204, blir tetningselementet ekspandert radialt utover og til inngrep med en innerflate av borehullets rør, for eksempel et foringsrør, en foring, et rør og liknende (ikke vist). I enkelte utførelser vil inngrepet mellom kileelementet 202 og tetningselementet 204 opprettholde inngrepet mellom disse to elementer. I andre utførelser kopler låse- eller tilkoplingselementet 205 mekanisk kileelementet 202 og tetningselementet 204 under installasjon. Låseelementet 205 kan omfatte en hylsefinger, et kilespor, tenner, gjenger eller andre elementer som egner seg for å kople kileelementet 202 til tetningselementet 204.

Et konvensjonelt sett verktøy kan brukes aksialt og flytte bunn- og toppkilene 202, 402 (fig. 2 og 4). Passende sett verktøyet er beskrevet i US patent 6 276 690 med tittel "Ribbed sealing element and method of use" og 3 948 321 med tittel "Liner and reinforcing swage for conduit in a wellbore and method and apparatus for setting same" som begge er tatt med ved referanse for alle formål. Setteverktøyet kan aktiveres hydraulisk eller ved bruk av pyroteknikk eller på annen passende måte.

På fig. 3 omfatter et eksempel på et broelement 300 en stingerdel 302, en eller flere tetningsforlengelser 306 og en tetningsboringsdel 310. Stingerdelen 302 samvirker med tetningsforingsdelen 206 av det nedre ankerelement 200 for mekanisk å kople broelementet 300 til det nedre ankerelement 200 og danne en fluidtetning mellom disse to elementer. For å forme fluidbarrieren, omfatter stingerdelen 202 en ytre tetningsflate 312 som skyves til teleskopinngrep til den indre tetningsflate 210. I enkelte utførelser kan et overflate-til-overflate inngrep gi en tilstrekkelig tetning, mens i andre utførelser kan en eller flere tetninger legges mellom de to flater 312 og 210. For å forme en mekanisk forbindelse, omfatter stingerdelen 302 en eller flere fordypninger, fremspring eller andre trekk som griper komplementære trekk på en tilpasningsflate. I en anordning omfatter fremspringene flere delvis flettete tenner 304 som griper tennene 216 av tetningsboringsdelen 206. Tennene 304 og tennene 216 skal på en måte som gjør det mulig for stingerdelen 302 og skyves på tetningsboringsdelen 206, men ikke gli ut av tetningsboringen 206 etter hvert som en eller flere av tennene 304 og 216 griper og låses sammen. Således tilveiebringer tennene 304 og 216 en enveis låsevnkning. I enkelte utførelser er tennene 304 og 216 formet som gjenger, slik at stingerdelen 302 kan dreies ut av tetningsboringsdelen 206. Således gir slike gjenger en mekanisme for demontering av broelementet 300 fra et nedre ankerelement 200.

For å gjøre inngrepet lettere, kan stingerdelen 302 omfatte en eller flere svekkete deler 314 som gjør at stingerdelen 302 kan bøyes mens den føres inn i tetningsboringsdelen 206. For eksempel kan en eller flere slisser 316 anordnes i stingerdelen 302 slik at stingerdelen 302 kan minskes i diameter eller deformeres på en ønsket måte. Det vil fremgå at tennene 304 og 216 bare er vist som komplementære, samvirkende trekk som tilveiebringer en låse- eller tilkoplmgsanordning mellom broelementet 300 fra et nedre ankerelement 200. I andre utførelser kan sammen-låsningsprofiler også brukes tilpasset disse komponentene, for eksempel hente tilbake-trekningsbare hylser med et fremspringende hode eller en gjengeforbindelse. I andre utførelser kan en friksjonstetning, en låsering, en masse eller en annen låseanordning også utnyttes.

Tetningsforlengelsen 306 er generelt et rørelement som strekker seg mellom tetningsboringsdelen 310 og stingerdelen 302. I enkelte utførelser er tetningsforlengelsen 306 formet som et kontinuerlig rørelement. I andre utførelser er tetningsforlengelsen 306 formet som et modult rørelement med en bestemt lengde. Flere tetningsforlengelser kan koples sammen ved å bruke gjengeforbindelser 218 eller en annen passende koplmgsanordning. Det vil fremgå at den aksiale avstand som skiller stingerdelen 302 og tetningsboringsdelen 310 fra hverandre, kan varieres for å passe til en bestemt situasjon ved å bruke modulertetningsforlengelser.

Tetningsboringsdelen 310 omfatter en indre tetningsflate 312 og en forbindelsesflate 326 som passer til å komplimentere flater av et nærliggende brotetningselement 300 eller et toppankerelement 400. I en anordning har den indre tetningsflate 320 generelt polert eller glatt overflate som etter å ha grepet en komplementær flate danner en barriere mot fluidstrømmen inn i en boring 322 av et broelement 300. Barrieren kan formes ved metall-mot-metall kontakt og/eller tetninger, for eksempel elastomeriske, kompositt eller plasttetninger. Tilkoplingsflaten 324 omfatter en eller flere fordypninger, fremspring eller andre overflatetrekk som griper komplementære trekk på tilpasning sflaten. I en annen anordning omfatter fremspringene flere fletteliknende tenner 326 som muliggjør en enveis slo-allevnkning som tidligere beskrevet.

På fig. 4 omfatter et eksempel på et toppankerelement 400 et kileelement 402 som samvirker med et tetningselement 404 for å forankre toppankerelementet 400 i borehullet og for å forme en fluidtetning mellom toppankerelementet 400 og en nærliggende vegg (ikke vist). Toppankerelementet 400 omfatter også en stingerdel 406 som samvirker med tetningsboringsdelen 310 av broelementet 300 for mekanisk å kople broelementet 300 til toppankerelementet 400 og forme en fluidtetning mellom disse to elementer. For å forme fluidbarrieren omfatter stingerdelen 406 en ytre tetningsflate 410 som skyves til teleskopinngrep til den innvendige tetningsflate 320. I enkelte utførelser kan et overflate-til-overflate inngrep tilveiebringe en tilstrekkelig tetning mens i andre utførelser kan en eller flere tetninger anbringes mellom de to overflatene 410 og 320. For å forme en mekanisk forbindelse, omfatter stingerdelen 406 en eller flere fordypninger, fremspring eller andre trekk som griper komplementære trekk på en tilpasningsflate. I en anordning omfatter fremspringene flere fletteliknende tenner 408 som griper tennene 326 på tetningsboringsdelen 310. Tennene 408 og tennene 326 tilveiebringer en enveis låsevirkning som tidligere beskrevet. Stingerdelen 406 kan også omfatte en svekket del 418 som gjør at stingerdelen 406 kan deformeres på en måte som gjør forbindelsen lettere. Toppankerelementet 400 kan også omfatte et låseelement 405 tilsvarende låseelementet 205 for å kople kilene 402 til tetningselementet 404.

Som tidligere nevnt i forbindelse med det nedre ankerelement 400, kan tetningselementet 404 formes integrert med stingerdelen 406, eller som et eget modulelement som passer til stingerdelen 406 med en gjengeforbindelse 420 eller annen tilkoplmgsinnretning.

På fig. 1 og 5 er det vist et kjøreverktøy 500 brukt for å utplassere en eller flere komponenter av borehullsisoleirngsinnretningen 100, 250. Kjøleverktøyet 500 har et koplingselement 502 som griper en innerflate 503 av en valgt borehullsinnretning eller verktøy 505 som skal føres inn i borehullet. I en utførelse blir koplingselementet 502 koplet til den valgte innretning på overflaten og avkoplet til den valgte innretning 503 av et nedadvendt slag på kjøreverktøyet 500. Kjøreverktøyet 500 kan kjøres på et borerør, et spolerør, en slickledning, en vaierledning eller et annet passende transportsystem. I en anordning som især egner seg for vaierledning eller slickledning, har koplingselementet 502 en ytre hylse 506 og en indre bærestang 508. Den ytre hylse 506 omfatter flere radialt utstrakte fingerelementer 510 med en profil som er komplementær med en profil 509 av en overflate formet på innertiaren 503 av det valgte borehullsverktøy 505. Den indre bærestang 508 skyves aksialt inn i hylsen 506 slik at fingrene 510 kan beveges mellom to eller flere radiale posisjoner. I en anordning omfatter stangen 508 en trappet flate eller skulder 516 som tvinger fingerelementene 510 radialt utover. For å holde fingrene 510 i den radialt utadvendte posisjon, blir det brukt et skjærbart eller sprøtt element, for eksempel en skjærskrue 518 for å kople og feste stangen 508 til et legeme av kjøreverktøyet 500. Kjøreverktøyet 500 frigjør verktøyet 505 etter å ha mottatt en slagkraft eller et støt med tilstrekkelig størrelse for å skjære skjærskruen 518.

På fig. 3 og 5 er broelementet 300 et eksempel på et verktøy som kan transporteres av kjøreverktøyet 500. For å motta kjøreverktøyet 500 omfatter en innerflate 350 av broelementet 300 en profil 352 som er komplementær med hylsefingrene 510. I bruk blir kjøreverktøyet 500 satt inn i broelementet 300 og fingerelementene 510 blir anbrakt nær profilen 352. Deretter blir bærestangen 508 skjøvet eller på annen måte manipulert inntil fingerelementet 510 griper på filen 352. Etter at skjæreskruen 518 blir installert for å låse fingerelementene 510 i den grepete posisjonen, kan broelementet 300 forberedes for å kjøres inn i borehullet. I et eksempel på utplassering blir broelementet 300 plassert på et nedre ankerelement 200 eller broelementet 300 allerede anbrakt i borehullet. Etter at inngrepet blir fastlagt, blir en vekt (ikke vist) over verktøyet 500 løftet i en bestemt avstand og sluppet. Den påførte kraftskjærskruen 518 fører til at den trappete skulder 516 av bærestangen 508 glir ut fra under fingrene 510. Etter hvert som fingrene 510 trekker seg radialt tilbake, frigjør kjøreverktøyet 503 broelementet 300.

Det vil fremgå at antall systemer eller fremgangsmåter kan brukes for å aktivere kjøreverktøyet 500. For eksempel kan elektrisk motor energisert for å manipulere (f.eks. translatere eller rotere) bærestangen 508 eller fingrene 510. I andre anorclninger kan hydraulikktrykk tilføres ved å aktivere et stempel som beveger fingrene 510 mellom grepene og den frie posisjon. I andre utførelser kan mani-puleringen av transportinnretningen (f.eks. vaierledning, shckledmng, spolerør, borerør) brukes for å aktivere bærestangen 508 eller fingrene 510.

På fig. 3 og 4 bruker koplmgsanordningen slisser 316 og svekkete deler 314 på stingerdelen 302. På fig. 7 og 8 blir det vist et annet eksempel på koplmgsanordning som kan brukes med borehullets soneisoleringssystem 100.1 varianten vist på fig. 7 og 8, omfatter stingerdelen 700 tenner eller fletninger 702 og en tetningsboringsdel 704 mottar en hylse 706. Hylse 706 kan være koplet eller festet til tetningsboringsdelen 704 ved å bruke en gjengeforbindelse, en festeanordning, en låsering eller annen passende mekanisme. Hylsen 706 omfatter en eller flere slisser 708 som gjør at hylsen 706 kan bøyes. Hylsen omfatter også tenner 710 som griper tennene 702 av stingerdelen 700 når denne settes inn i tetningsboringsdelen 704, når denne settes inn i tetningsboringsdelen 704. En slik anordning kan for eksempel være anvendelig for å oppnå en større stivhet i stingerdelen 700 og/eller tilpasse en forbindelse for et bestemt formål.

På fig. 1 og 6, viste et eksempel på en fremgangsmåte 600 for å tette en valgt sone i et borehull. Eksempelet i fremgangsmåten 600 egner seg for eksempel for en "aktiv" brønn, dvs. der formasjonsfluid er ved et trykk som får produksjonsfluid til å strømme til overflaten. Som kjent er overflatehuset av for eksempel et brønnhode, en BOP-stabel og smøreanordninger anbrakt på overflaten for å opprettholde strøm- og trykkstyring over den "aktive" brønn. Ved trinn 602 blir først en verktøystreng for å føre bunnankertetningen 104 forberedt på overflaten. Verktøystrengen kan være rør, spolerør, vaierledning eller slickledning. Verktøystrengen blir ført eller "trippet" inn i borehullet trinn 604. Etter å ha blitt anbrakt på et valgt sted i borehullet, blir bunnankertetningen 104 satt ved trinn 606. Passende fremgangsmåter for å sette burmankertetningen 104 omfatter hydraulikktrykk, pyrotekniske irmretninger og elektromekaniske irmretninger. Ved trinn 607 blir brotetningen 106n forbundet til et passende utplasseringsverktøy, for eksempel som vist på fig. 5, og deretter ved trinn 608, blir brotetningen 106n trippet inn i borehullet og ved trinnet 610 blir brotetningen 106n koplet til bunnankertetningen 104. Ved trinn 611 blir brotetningen 106i forbundet til plasseringsverktøyet (fig. 5) og deretter ved trinn 612, blir brotetningen 106i trippet inn i borehullet og ved trinn 614 blir brotetningen 106i koplet til brotetningen 106n. Trinnene 611-614 blir gjentatt etter behov for så mange brotetninger 106i som brukes. Ved trinn 615 blir brotetningen 106a forbundet til plasseringsverktøyet (fig. 5). Ved trinn 616 blir brotetningen 106a trippet inn i borehullet og ved trinnet 618 blir brotetningen 106a koplet til brotetningen 106i. Ved trinn 620 blir en verktøystreng for å føre toppankertetningen 102 forberedt ved overflaten. Ved trinn 622 blir toppankeretningen trippet inn i borehullet. Ved trinn 624 blir toppankertetningen 102 koplet til brotetningen 106a og ved trinn 626 blir toppankertetningen 102 anbrakt og satt.

Det vil fremgå at fremgangsmåten på fig. 6 bruker færre forankringsoperasjoner enn tripper inn i brønnen. Dette kan være fordelaktig siden forankrings-operasjonene (f.eks. setting av et anker ved å bruke hydraulikk eller pyroteknikk) kan bli mer tidkrevende og kostbar enn ganske enkelt å trippe et verktøy inn i brønnen. Som nevnt ovenfor blir bro- eller mellomtetninger 106 installert uten forankrings-operasjonen. Således kan utførelsene ifølge oppfinnelsen bli mer kostnadseffektive å bruke systemer som krever en settingsoperasjon for å installere hver eller nesten hver komponent av en tetningsanordning. Det vil også fremgå at flere enn to tetninger eller foranlomigsinnretninger i enkelte tilfeller kan brukes. På grunn av lengden av en bestemt borehullsisolasjonsinnretning eller på grunn av materialegenskapene av et foringsrør eller borehullsforing, kan det for eksempel være ønskelig eller fordelaktig å forankre en borehmlsisolasjonsinmetning på tre eller flere. For eksempel kan således en borehullsisolasjonsinnretning fremstilt ifølge oppfinnelsen utnytte en toppankertetning, en midtre tetning og en bunnankertetning som alle blir separert av to eller flere boretetninger. Selv med en slik konfigurasjon vil det fremgå at et antall forankringsoperasjoner har blitt minimert ved å utnytte mellom- eller brotetninger.

På fig. 2 og 4 i en annen utførelse, kan isolasjonssystemet 250 omfatte et nedre ankerelement 200 som koples direkte til et øvre ankerelement 300. For eksempel kan tetningsboringsdelen 206 av det nedre element 200 konfigurert for mekanisk og tettende koples til en stingerdelen 406 av det øvre ankerelement 300. En slik anordning kan være fordelaktig idet overflateutstyret for eksempel ikke kan oppta selv en relativt smal sonelapp.

Det vil fremgå at uttrykk som topp, bunn, øvre og nedre ikke innebærer en bestemt konfigurasjon eller retning i borehullet. For heller å bruke slike uttrykk bare for å gjøre beskrivelsen av aspektene ved oppfinnelsens utførelser lettere. En fagmann vil forstå at slik terminologi ikke nødvendigvis hjelper i alle situasjoner, for eksempel i horisontale borehull.

Claims (9)

1. System for å isolere en seksjon av et borehull med fluid under trykk, omfattende: et brønnhode anbrakt over borehullet (10), en smøreanordning (20) anbrakt på brønnhodet og som regulerer fluidtrykket i borehullet, en transportinnretning ført inn i borehullet via smøreanordningen og brønnhodet, et første anker (102) tilpasset for tett å gripe et borehusrør, et andre anker (104) anbrakt i avstand fra det første anker, idet det andre anker (104) er konfigurert for tett å gripe en overflate av borehullsrøret,karakterisert vedat systemet omfatter: flere sammenlåsende tetningselementer (106) som forbinder det første anker (102) til det andre anker (104), idet de flere sammenlåsende tetningselementer (106) ikke har noen del som tett griper borehullsrøret, og det første anker, det andre anker (104) og de flere sammenlåste tetningselementer (106) separat blir ført inn i borehullet (10) med transportinmetningen og konfigurert for å holde fluid innenfor et ringrom avgrenset av det første anker (102), det andre anker (104) og de flere sammenlåsende tetningselementer (106).

2. System ifølge krav 1,karakterisert vedat det første anker (102) og det andre anker (104) omfatter enten (i) en metall-til-metall tetning, eller (ii) en elastomertetning.

3. System ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat hvert av de flere tetningselementer (106) omfatter en polert boringsholder.

4. System ifølge ett av kravene 1-3,karakterisert vedat det første anker (102), det andre anker (104) og de flere sammenlåsende tetningselementer (106) når de er sammenkoplet har en lengde som er større enn den aksiale lengde av smøreanorclningen (20).

5. System ifølge ett av de foregående krav,karakterisert veden første og andre senke som hver er tilpasset for å ekspandere hhv. det første anker (102) og det andre anker (104).

6. System ifølge ett av de foregående krav,karakterisert ved: et tredje anker aksialt i avstand fra det andre anker (104), og et andre flertall av sammenlåsende tetningselementer som kopler det andre anker (104) til et tredje anker, idet det andre flertallet av sammenlåsende tetningselementer ikke har noen del som tett griper borehullsrøret.

7. Fremgangsmåte for å isolere en seksjon av et borehull med fluid under trykkkarakterisert vedat det omfatter: å aktivere et første anker (102) for tett å gripe borehullet (10), å aktivere et andre anker (104) for tett å gripe borehullet (10), å forme en brotetning som forbinder det første anker (102) til det andre anker (104), idet brotetningen har flere tetningselementer (106) som sammenkopler rørelementer som ikke har noen del som griper borehullet (10), individuell transportering av hvert rørelement inn i borehullet (10), og kopling av hvert rørelement sammen i serie.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat aktiveringstrinnet omfatter å drive en første og andre senke inn i hhv. det første anker (102) og det andre anker (104).

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7 eller 8,karakterisert vedat borehullets fluidtrykk blir regulert ved å bruke en smøreanordning (20).