NO339283B1 - Borehullsoneisolasjonsverktøy og fremgangsmåte for bruk av samme - Google Patents

Borehullsoneisolasjonsverktøy og fremgangsmåte for bruk av samme Download PDF

Info

Publication number
NO339283B1
NO339283B1 NO20061803A NO20061803A NO339283B1 NO 339283 B1 NO339283 B1 NO 339283B1 NO 20061803 A NO20061803 A NO 20061803A NO 20061803 A NO20061803 A NO 20061803A NO 339283 B1 NO339283 B1 NO 339283B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
borehole
sealing
zone isolation
isolation tool
seal
Prior art date
Application number
NO20061803A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20061803L (no
Inventor
Randolph J Sheffield
Jason K Jonas
Dinesh R Patel
John R Whitsitt
Philippe Gambier
Carlos Araque
Robert Divis
David M Eslinger
Bryan L White
Chad Lucas
Original Assignee
Schlumberger Technology Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Technology Bv filed Critical Schlumberger Technology Bv
Publication of NO20061803L publication Critical patent/NO20061803L/no
Publication of NO339283B1 publication Critical patent/NO339283B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/126Packers; Plugs with fluid-pressure-operated elastic cup or skirt
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/127Packers; Plugs with inflatable sleeve
    • E21B33/1272Packers; Plugs with inflatable sleeve inflated by down-hole pumping means operated by a pipe string
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/127Packers; Plugs with inflatable sleeve
    • E21B33/1277Packers; Plugs with inflatable sleeve characterised by the construction or fixation of the sleeve

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Self-Closing Valves And Venting Or Aerating Valves (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

Oppfinnelsens bakgrunn
1. Oppfinnelsens område
Den foreliggende oppfinnelse angår generelt borehullsoneisolasjons-verktøy og fremgangsmåter for bruk av samme i forskjellige olje- og gassbrønn-operasjoner.
2. Relatert teknikk
Et soneisolasjonsverktøy skal gi pålitelig, langvarig isolasjon mellom to eller flere undergrunnssoner i en brønn. En typisk anvendelse vil være å atskille to soner i et foringsfritt område av en brønn, idet sonene atskilles av et lag av leir-skifter med lav permeabilitet, som soneisolasjonsverktøyet plasseres i. En nomi-nell størrelseskonfigurasjon vil kunne anvendes i borehull som er boret med en borkrone med 8-1/2 tomme (21,6 cm) ytterdiameter under 9-5/8 tommer (24,5 cm) foringsrør, men anvendelsen av soneisolasjonsverktøyet er ikke begrenset til noen spesiell størrelse, eller til bruk i åpne (uforede) hull. Ved isolering av uforede intervaller, kan nedihulls strupere benyttes for produksjonsbehandling. Likeledes kan selektiv soneinjeksjon utføres. Dersom desentralisert temperaturavføling er anbrakt i brønnen, blir det mulig å foreta prediksjonsovervåking.
En konvensjonell kompletteringsenhet 10 med et soneisolasjonsverktøy 12 er vist i fig. 1 og 2 for produksjon av to separate strømmer 4A og 4B fra et åpent (uforet) hull 3. Enheten 10 kan innbefatte en produksjonspakning 14, en gruspakkepakker 16, strømningsstyreventiler 18 og andre komponenter som vanligvis benyttes i nedihulls kompletteringer. Soneisolasjonsverktøyet 12 kan omfatte en pakning 20, et par ankere 22, et par glattboringsholdere (engelsk: polished bore receptacles (PBR)) 24 og en ekspansjonsskjøt 26. Serviceverktøy kan innbefatte en settestreng 28 og en isolasjonsstreng 30.
US 4403660 A beskriver en pakning og en fremgangsmåte for setting av en pakning som kombinerer tekniske trekk fra begge kompresjonssett av pakningselementer og oppblåsbare pakningselementer. Tetningselementet til pakningen omfatter langstrakte strimler av forsterkningsmateriale som er bøyd bort fra pakningsspindelen, når pakningen er satt, for å bevege et ringformet legeme av elastisk materiale til et tettende inngrep med en tilstøtende flate. Oppstrøms-trykk blir tilført rommet mellom spindelen og tetningselementet for å bidra til å holde pakningselementet i det tettende inngrepet.
De fleste vanlige soneisolasjonsverktøy er laget med en elastomer membran for tetning opplagret på en metallisk bæresleidestruktur for mekanisk styrke.
I noen konstruksjoner kan soneisolasjonsverktøyene ifølge denne konstruksjon
bestå av et indre tetningselement, en integrert, mekanisk sleidestruktur, og et ytre elastomerelement for tetning. Sleiden kan i sin helhet være laget av et kompositt-materiale og integrerer således de mekaniske bæreelementer i en laminær struktur av komposittlegemet. Selv om disse konstruksjoner minsker utpressing av det indre elastomerelement gjennom sleiden, gjenstår ytterligere problemer. Ett problem oppstår under visse nedihulls forhold, for eksempel ved høye temperaturer, der det indre elastomerelement kan være utsatt for utpressing gjennom bæresleidestruktur ved oppblåsing. For bæresleider som har sprosser gir sprossene generelt god beskyttelse mot utpressing av den underliggende elastomer gjennom sprossene, men høy friksjonskoeffisient mellom sprossene kan vanskeliggjøre oppblåsing/trykkavlastning ved høyt hydrostatisk trykk.
Selv om det således har kommet noen forbedringer ved konstruksjoner for soneisolasjonsverktøy, er det ønskelig med ytterligere forbedringer.
Sammenfatning av oppfinnelsen
I samsvar med den foreliggende oppfinnelse beskrives soneisolasjons-verktøy og fremgangsmåter for bruk, som minsker eller avhjelper problemer med kjente anordninger og fremgangsmåter.
Soneisolasjonsverktøy ifølge oppfinnelsen omfatter:
a) en borehulltetningsdel som kan ekspandere ved hjelp av fluidtrykk til anlegg mot et borehull over en innledende kontaktflate; b) en oppblåsingsventil som er åpen under ekspansjon av tetningsdelen til det innledende kontaktområdet og som lukkes når fluidtrykket når
en forut bestemt innstilling; og
c) et avløp mellom tetningsdelen og borehullringrommet innrettet til å åpne etter at oppblåsingsventilen er lukket.
Visse utførelser av anordningen omfatter d) et lineært trykkelement innrettet til å påføre trykkbelastning på borehulltetningsdelen, og således danne et tetningspunkt ved eller nær en fremre kant av borehulltetningsdelen. Borehulltetningsdelen i soneisolasjonsverktøyene ifølge oppfinnelsen kan omfatte et indre tetningselement og et ytre tetningselement. Det ene eller begge inner- og ytter-tetningselementene, eller partier av disse, kan omfatte et elastomermateriale som kan være det samme eller forskjellige for hver del eller parti av denne. Sone-isolasjonsverktøy ifølge oppfinnelsen kan omfatte midler for å hindre vesentlig radial ekspansjon av tetningsdelen ved innkjøring av verktøyet i hullet, så som bånd, skruer, låseringer, tallerkenventiler og lignende. Verktøyet kan innbefatte midler for styring av lengdeposisjonen til en fremre kant på en siste tetning for å sikre et tetningspunkt ved eller nær en fremre kant av tetningsdelen, så som et slisset, sylindrisk, metall- eller komposittelement som har en flerhet av enkeltbjelker, idet minst noen av bjelkene har innsnitt nær tetningsdelens fremre kant. Verktøyene ifølge oppfinnelsen kan omfatte ett eller flere utpressingshindrende elementer selektivt plassert mellom den slissede sylinder og det indre tetningselement, eller mellom den slissede sylinder og det ytre tetningselement, eller begge steder. Soneisolasjonsverktøy ifølge oppfinnelsen kan ha en avløpsport beliggende på en lavtrykkside av tetningsdelen, som brukes til å avluft eventuelle gasser som samler seg mellom inner- og yttertetningselementer. Andre utførings-former kan ha én eller flere strømningsbaner, iblant betegnet som grenrør, selv om de ikke trenger å være rørformet, som virker til å la fluidstrømninger så som grusblanding, injeksjonsfluider og lignende gjennom soneisolasjonsverktøyet. Hvis et filterrør benyttes, kan filterrøret og isolasjonsverktøyet være på forskjellige sentre, hvilket kan redusere eventuelt brudd i strømningsovergangen. Soneisolasjons-verktøyene ifølge oppfinnelsen kan omfatte standard ikke-ekspanderbare ende-forbindelser.
Soneisolasjonsverktøy ifølge oppfinnelsen kan omfatte en rett trekk-slipp-mekanisme, samt en koplingsdel for å kople en ende av verktøyet til kveilrør eller sammenskjøtet rør. Ytterligere utførelsesformer av soneisolasjonsverktøyene ifølge oppfinnelsen omfatter en ekspanderbar pakning der det ekspanderbare parti omfatter kontinuerlige strenger av polymerfibere som er herdet i en matriks av en integral komposittrørdel som strekker seg fra en første ikke-ekspanderbar ende til den andre ikke-ekspanderbar ende av legemet. Andre utførelsesformer av sone-isolasjonsverktøy ifølge oppfinnelsen omfatter kontinuerlige strenger av polymer fibere som er buntet langs en lengdeakse av det ekspanderbare pakningslegemet parallelt med langsgående snitt i et laminært innerparti av det ekspanderbare legeme for å lette ekspansjon av det ekspanderbare parti av den integrale kompo-sittrørdelen. Visse andre verktøy utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse omfatter et antall overlappende forsterkningselementer som er laget av minst én av gruppen bestående av høyfaste legeringer, fiberarmerte polymerer og/eller elastomerer, nanofiber, nanopartikkel og nanorørarmerte polymerer og/eller elastomerer. Ytterligere verktøyutførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse innbefatter slike hvor armerings- eller forsterkningselementene har en vinklet ende nær en ikke-ekspanderbar første ende og nær en ikke-ekspanderbar andre ende for å tillate ekspansjon av det ekspanderbare parti av tetningselementet.
Et annet aspekt ved oppfinnelsen er fremgangsmåter for bruk av verktøy-ene ifølge oppfinnelsen, idet én fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen omfatter: (a) posisjonering av et soneisolasjonsverktøy ifølge oppfinnelsen i et
borehull mellom to soner;
(b) oppblåsing av borehulltetningsdelen ved å åpne en oppblåsingsventil
for å opprette en innledende tetningsflate; og
(c) aksial komprimering av borehulltetningsdelen for å oppnå en endelig tetning som har et punkt ved eller nær en fremre kant av borehulltetningsdelen.
Visse fremgangsmåter utførelsesformer omfatter avlufting av borehulltetningsdelen til et borehullringrom etter oppblåsingsventilen. Visse utførelses-former omfatter påbegynnelse av aksial komprimering av borehulltetningsdelen ved bruk av et lineært komprimeringselement før påbegynning av avlufting av borehulltetningsdelen til borehullringrommet. Enda en annen fremgangsmåte utførelsesform omfatter aksial komprimering av borehulltetningselementet før fullstendig lukking av oppblåsingsventilen, fulgt av lufting av borehulltetningselementet til borehullringrommet. Andre fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen innbefatter lukking av oppblåsingsventilen etter oppblåsing av borehulltetningsdelen og påfølgende operering av et komprimeringselement for aksial komprimering av borehulltetningsdelen til et endelig tetningsområde. Ytterligere andre fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen omfatter produsering av fluid fra minst én av de to soner. Hvis to fluider produserer samtidig, kan de to fluider være det samme eller forskjellige når det gjelder sammensetning, temperatur, trykk og mekaniske fluidegenskaper, så som viskositet, gravitasjon og lignende. Fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen kan omfatte styring av posisjonen til en fremre kant av den endelige tetningsdelen.
En annen fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen omfatter:
(a) posisjonering av et soneisolasjonsverktøy ifølge oppfinnelsen i et uforet borehull mellom to soner, og innledende oppblåsing (hydroforming) av borehulltetningsdelen ved bruk av rørstrengtrykk og deretter avlastingstrykk; (b) komprimering av borehulltetningsdelen ved bruk av rørstrengtrykk for
å innlede en tetning av skåltypen i det uforede borehull; og
(c) bruk av ringformet differensialtrykk for full energisering av tetningen
av skåltypen.
Foreliggende oppfinnelse er særlig egnet til å tilveiebringe et borehull-soneisolasjonsverktøy omfattende: a) en borehulltetningsdel som kan ekspandere ved hjelp av fluidtrykk for kontakt med et borehull over en innledende kontaktflate; b) en oppblåsingsventil som er åpen under ekspansjon av tetningsdelen til den innledende kontaktflate og som lukkes når fluidtrykket når en forut bestemt innstilling; c) et avløp mellom tetningsdelen og et borehull-ringrom er innrettet til å åpne etter at oppblåsingsventilen er lukket; og d) en mekanisme for å kontrollere den langsgående plasseringen til en fremre kant til en endelig forsegling for å sikre et forseglingspunkt på
eller nær en fremre kant til borehulltetningsdelen.
Foreliggende oppfinnelse er videre egnet til å tilveiebringe en fremgangsmåte for å isolere soner i et brønnhull, omfattende trinnene: a) å plassere et soneisolasjonsverktøy i et borehull mellom to soner, hvilket soneisolasjonsverktøy omfatter i) en borehulltetningsdel (34) som kan ekspandere ved hjelp av fluidtrykk for kontakt med et borehull over en innledende kontaktflate; ii) en oppblåsingsventil (19) som er åpen under ekspansjon av tetningsdelen til den innledende kontaktflate og som lukkes når fluidtrykket når en forut bestemt innstilling; og iii) et avløp (9) mellom tetningsdelen og et borehull-ringrom (6) innrettet til å åpne etter at oppblåsingsventilen er lukket. b) å blåse opp borehulltetningselementet for å opprette en innledende tetningsflate; c) å komprimere aksialt borehulltetningsdelen for å oppnå en endelig tetning som har et punkt ved eller nær en fremre kant av tetningsdelen.
Disse og andre trekk ved anordningen og fremgangsmåtene ifølge oppfinnelsen vil bli klarere ved å studere den korte beskrivelse av tegningene, en nærmere beskrivelse av oppfinnelsen, og de kravene som følger.
Kort beskrivelse av tegningene
Den måten hvorved oppfinnelsens formål og andre ønskelige egenskaper kan oppnås, forklares i den følgende beskrivelse og de medfølgende tegninger hvor: Fig. 1 er et skjematisk sideriss, delvis i lengdesnitt, av en kompletteringsenhet som omfatter en utførelsesform av et soneisolasjonsverktøy som er konstruert i samsvar med oppfinnelsen; Fig. 2 er et skjematisk sideriss, delvis i lengdesnitt, av soneisolasjonsverk-tøyet ifølge fig. 1, sammen med en settestreng og isolasjonsstreng; Fig. 3 er et skjematisk, langsgående sideriss av et parti av grunnstruk-turen til det nye soneisolasjonsverktøyet ifølge fig. 1; Figur 4 er et skjematisk, langsgående sideriss av et parti av grunnstruk-turen til soneisolasjonsverktøyet ifølge fig. 1, etter at oppblåsingstrykk er blitt påført; Fig. 5 er et skjematisk, langsgående sideriss av et parti avgrunnstrukturen til soneisolasjonsverktøyet ifølge fig. 1, med en påført trykkbelastning; Fig. 6A-D er skjematiske, langsgående tverrsnitt av et parti av grunn-strukturen til soneisolasjonsverktøyet ifølge fig. 1, som viser en operasjons-sekvens; Fig. 7 er et skjematisk, langsgående tverrsnitt av et parti av soneisola-sjonsverktøyet ifølge fig. 1, som viser tetningselementet; Fig. 8 er et skjematisk, langsgående tverrsnitt av et parti av soneisola-sjonsverktøyet ifølge fig. 1, som viser tetningselementet etter oppblåsingstrykk; Fig. 9 er et skjematisk, langsgående tverrsnitt av et parti av soneisola-sjonsverktøyet ifølge fig. 1, som viser tetningselementet etter at trykkbelastning er påført; Fig. 10 er et mer detaljert, skjematisk, langsgående tverrsnitt av tetningselementet til soneisolasjonsverktøyet ifølge fig. 1; Fig. 11 er et detaljriss i større målestokk av et parti av tetningselementet til soneisolasjonsverktøyet ifølge fig. 1; Fig. 12 er et skjematisk, langsgående tverrsnitt i større målestokk, som viser utpressingshindrende plater som benyttes i soneisolasjonsverktøyet ifølge fig. 14; Fig. 13 er et skjematisk perspektivriss av det strukturelle understellet til soneisolasjonsverktøyet ifølge fig. 1; Fig. 14A og 14B er skjematiske aksialsnitt som viser alternative fluidbaner som kan inkorporeres i soneisolasjonsverktøyet ifølge fig. 1; og Fig. 15A, 15B og 15C er skjematiske, langsgående tverrsnitt av annen utførelsesform av et soneisolasjonsverktøy ifølge oppfinnelsen.
Det skal imidlertid bemerkes at de medfølgende tegninger ikke er i riktig målestokk og bare viser typiske utførelsesformer av denne oppfinnelsen, og derfor ikke skal anses å begrense dens omfang, for oppfinnelsen kan innebære andre, like effektive utførelsesformer.
Nærmere beskrivelse
I den følgende beskrivelse er det angitt en rekke detaljer for å gi en for-ståelse av den foreliggende oppfinnelse. Det vil imidlertid forstås av fagmenn på området at den foreliggende oppfinnelse kan utøves uten disse detaljer og at en rekke varianter eller modifikasjoner av de beskrevne utførelsesformer kan være mulig.
Alle uttrykk, utledninger, sammenstillinger og flerordsuttrykk som her er benyttet, spesielt i de etterfølgende krav, er uttrykkelig ikke begrenset til substan-tiver og verb. Det er klart at meninger ikke uttrykkes bare ved hjelp av substanti-ver og verb eller enkeltord. Eksistensen av oppfinnelsens ideer og måten disse uttrykkes på i språkkulturer varierer. For eksempel blir mange leksikalske forbind-elser i tyske språk ofte uttrykt som adjektiv-substantiv-kombinasjoner, substantiv-preposisjon-substantiv-kombinasjoner eller avledninger i romanske språk. Mulig-heten til å innbefatte uttrykk, avledninger og sammensetninger i kravene er ves-entlige for patenter av høy kvalitet, idet den gjør det mulig å redusere uttrykkene til det begrepsmessige innhold, og alle mulige begrepsmessige kombinasjoner av ord som er forenlige med slikt innhold (enten innen et språk eller på tvers av språkene) er ment å være innbefattet i de uttrykk som benyttes.
Oppfinnelsen beskriver soneisolasjonsverktøy og fremgangsmåter for bruk av samme i borehull. Et "borehull" kan være hvilken som helst type brønn-borehull, innbefattende, men ikke begrenset til, en produserende brønn, en forsøksbrønn og letebrønn, og lignende. Borehull kan være vertikale, horisontale, enhver vinkel mellom vertikal og horisontal, avvikende eller ikke-awikende og kombinasjoner av disse, for eksempel en vertikal brønn med en ikke-vertikal komponent. Selv om eksisterende soneisolasjonsverktøy er blitt forbedret i årenes løp, har disse forbedrede konstruksjoner fremdeles noen utfordrende problemer. Ett problem opptrer under visse nedihulls forhold, for eksempel høye temperaturer, hvor det indre gummilag kan være utsatt for utpressing gjennom bæresleide-konstruksjonen i oppblåst tilstand. For soneisolasjonsverktøy med sprosser, gir sprossene generelt god beskyttelse mot utpressing av den underliggende elastomer gjennom sprossene, men etter oppblåsing og trykkavlasting kan sprossene oppvise permanent deformasjon. Det er således fortsatt behov for soneisolasjonsverktøy og fremgangsmåter som tar hensyn til dette problem.
Fig. 3, 4 og 5 viser en første utførelsesform 29 av anordningen ifølge oppfinnelsen. Tegningene er skjematiske og ikke i målestokk. De samme tall benyttes for å angi like komponenter. Denne utførelsesformen innbefatter en elastomer tetningsdel 34 som innledningsvis blåses opp med et fluid som strømmer inn i en oppblåsingsport 21 i et basisrør 15. Oppblåsingsporten 21 korresponderer med en lignende kanal 31 i et element 19 som kan beskrives som en oppblåsingsventil, under innledende ekspansjon av tetningsdelen 34. Elementet 19, sammen med et bevegelig stempel 13 og en bevegelig hylse 7, avgrenser også et ekspanderbart kammer 2. Den bevegelige hylse 7 omfatter et gjennomgående hull 9 hvis funksjon vil fremgå. Basisrøret 15 omfatter en annen gjennomgående kanal 11 som munner ut i et kammer 23 som er utformet i en stasjonær hylse 5. Et bevegelig stempel 13 kan forskyves i lengderetningen ned i den stasjonære hylse 5. Kanalen 31 munner ut i et større kammer 43 som kan oppta fluid for å ekspandere tetningselementet 34. Kammeret 43 er avtettet ved hjelp av en o-ring eller annen tetning ved 39.
Fig. 4 og 5 viser drift av utførelsesformen 29. Tetningsdelen 34 ekspanderer innledningsvis fluidtrykk som strømmer inn gjennom oppblåsingsporten 21 og kanalen 31 og inni kammeret 43 til et innledende ekspansjonstrykk, som bringer tetningsdelen 34 til anlegg mot en brønnhull- eller borehullvegg 33. Under denne innledende ekspansjon, forblir det bevegelige stempel 13 og den bevegelige hylse 7 hovedsakelig stasjonær. Når det definerte innledningstrykk blir nådd i kammeret 43, beveges elementet 19 mot venstre, for derved å plugge eller lukke oppblåsingsporten 21, og det gjennomgående hull 9 munner ut i hydro-formingskammeret 43, som vist i fig. 5. Etter at oppblåsingsporten 21 er plugget eller lukket, blir et fluid 45 innført i kammeret 23 via det gjennomgående hull 11, hvilket bringer det bevegelige stempel 13 og den bevegelige hylse 7 til høyre i fig. 5. Dette vil i sin tur virke til at tetningsdelen 34 komprimeres aksialt og også til å danne en tetning ved eller nær en fremre kant 32. Fluidtrykk 35A får også strømme ut fra ringrommet 6 inn i kammeret 43 gjennom kanalen 9 og trykk 35B er tilnærmet lik trykket 35A, hvilket tillater trykkommunikasjon som antydet med pilene fra ringrommet 6 til kammeret 43. Trykkene 35A og 35B er høyere enn trykk 37. Tetningsdelen 34 (fig. 5) kan omfatte en underliggende sleide 36 (fig. 13). Etter aktivering, vil differensialtrykk energisere skåltypetetningen 34, vis å vis trykk i 35B er større enn trykket i 37. Det skal bemerkes at fluidtrykket som brukes til å aktivere tetningsdelen 34 kan overføres til tetningsdelen 34 og/eller sette stempler 13 ved hjelp av ulike midler. En utføringsform mottar rørtrykket via et setteverktøy 28 som er utstyrt med tetningselementer (o-ringer, pakning eller lignende). Når tetningsdelene 34 befinner seg i glattboringer både over og under soneisolasjons-verktøyet 29 eller pakningssystemet, dannes det et trykkammer som kommuni-serer med pakningselementet og settestempiene 13. Trykk påføres gjennom setteverktøyet 28 via overflatestyreutstyr ved riggen. En annen utførelsesform benytter trykkforskjellen mellom det hydrostatiske trykk nede i brønnen og et inne-sluttet luftkammer (ikke vist) utformet i ett med pakningsinnretningen. For å
aktivere pakningen, benyttes setteverktøyet til å bryte tetningen til det innesluttede luftkammer. Når den utløses kan trykkforskjellen brukes til å hydroforme elementet, og dessuten til å påføre trykkbelastningen som krevd. En lignende utførelses-form kan komplettere eller også erstatte det innesluttede luftkammer med et for-ladet volum av nitrogen eller annen gass lagret i pakningen. Resultatet er å skape en stor trykkforskjell ved settedybde. Ytterligere utførelsesformer kan omfatte aktivering ved hjelp av ikke-trykksettende midler, så som mekanisk "ratcheting" via en elektrisk drevet eller hydraulisk drevet nedihulls innretning, så som en traktor som kjøres på glattline, e-line eller kveilrør.
Soneisolasjonsverktøyet 29 ifølge denne utførelsesformen bruker hydro-formingstrykk som et første trinn for energisering. Innledende oppblåsing vil
påvirke en lang lengde av tetningskontakt, og derved sikre god fjæring til det åpne hull. Etter innledende oppblåsing, blir en trykkbelastning påført via lineær stempel 7 (fig. 5) for å sikre tetningspunkt 32 nær tetningselementstrukturens fremre ende.
Det følgende er driftsfaktorer som opptrer sekvensielt: (1) rørstrengen
eller basisrøret 15 må være åpent til tetningsdelen; (2) den innledende oppblåsing må stoppe når et bestemt trykk er nådd i tetningsdelen 34; (3) oppblåsningsporten 21 må være sikkert avstengt fra rørledningen eller basisrøret 15; og (4) et avløp må være åpent mellom tetningsdelen 34 og ringrommet 6. I visse utførelses-former av oppfinnelsen, som vist i fig. 3-5, åpner en lineær trykkbelastning fra et bevegelig stempel et avløp så som kanal 9 i fig. 5. Driftssekvensen må opptre i riktig rekkefølge. Fig. 6A-D viser denne rekkefølge. Hvis for eksempel avløpet 9 åpnes før porten 21 stenges, så vil det bli umulig å stenge porten 21 fordi åpen forbindelse vil være opprettet. For å stenge porten 21 må en o-ring slutte å tette, deretter igjen tette under dynamiske forhold. På tross av denne begrensning, kan andre kombinasjoner av denne sekvens virke i andre utførelsesformer av oppfinnelsen, som her vist.
Idet det vises til fig. 7, kan flere rundtløpende bånd 40 benyttes for å hindre at tetningen 34 ekspanderer radialt under innkjøring i hullet. Fig. 7 viser skjematisk en forenklet tetning 34 med bånd 40. Tetningens 34 høyre ende 38 er fast, mens den venstre ende 44 fritt kan forskyves aksialt mot høyre. En sperre-ring 42 hindrer aksial bevegelse mot venstre og bidrar således til at tetningen 34 opprettholder elastisk (potensiell) energi. Settetrykk påføres på innsiden av tetningen 34 via pakningssetteverktøyet 28 (fig. 2). Båndene 40 brister når et bestemt trykk blir nådd, hvorved tetningen 34 ekspanderer og kommer i kontakt med formasjonsveggen 33 (fig. 4, 5). En annen utførelsesform av dette trekk kan erstatte eller komplementere de rundtløpende bånd med en tallerkenventil.
Som vist i fig. 8, ligger tetningens midtlinje i denne utførelsesformen til høyre for kontaktmidtlinjen. Dette forhold er basert på at et spor 46 er maskineri ved venstre ende av sleiden 36 (fig. 12).
Et settetrykk på ca 1.500 psi (ca 10,3 mPa) benyttes for å forlenge lengd-en av tetningens 34 kontakt eller anlegg mot formasjonen (fig. 8). Avslutningsvis, økes settetrykket til ca 2.500 psi (ca 17,2 mPa) for å: (1) stenge port 21 (det vil si isolere tetningsdelens 34 innside fra trykket i rørstrengen eller basisrøret 15); (2) avlufte tetningsdelen 34 til ringrommet 6 gjennom avløpet 9; og (3) aksialt komprimere tetningsdelens 34 venstre ende for å forskyve tetningspunktet 32. Skålvirk-ningen gjør hver tetning ensidig, som vist i fig. 9. Når en tosidig tetning er ønskelig, er det nødvendig med minst to tetninger som vender i motsatte retninger.
En avløpsport 60 (fig. 10) kan være anbrakt på tetningsdelens 34 lavtrykksside 37 for å eliminere eventuell luftinneslutning som kan dannes mellom det indre tetningselement 50 og ytre tetningselement 52. Den totale tetningslengde er antydet ved 55, mens slisset lengde er antydet ved 56 dersom det benyttes en slisset sleide.
Sleiden 36 er vist i fig. 13 som en sylinder med én eller flere maskinerte
slisser 58 i aksialretningen. Disse slisser kan brukes til å skape individuelle bjelker 57 rundt sylinderen. Bjelkenes 57 venstre ende kan ha innsnitt som nærmere vist i fig. 12 for å simulere en "enkelt opplagret" bjelke. Den høyre ende kan være uten slisser; hvis ikke, simulerer den høyre ende en "utkraget" bjelke. Sleiden 36 kan også være uten slisser, det vil si en tynn, helvegget hylse.
Det indre tetningselement 50 (fig. 11), som i blant betegnes som en blære, kan være en elastomer sylinder som er avbundet nær sleidens 36 ender for å gi tetningsdelens 34 oppblåsningsevne. Det indre tetningselement 50 virker til å utspile tetningsdelen 34 under innvendig trykk og til å selvaktivere tetningsdelen 34 når det forligger trykkforskjell over pakningen 20. Ettersom det indre tetningselement 50 kan være kaldforbundet med metall ved 51, kan en mekanisk aktivert kile 53 benyttes for å gi øket pålitelighet. Det indre tetningselement 50 kan ha en tykkelse i området fra ca 0,10 til ca 0,20 tommer (fra ca 0,25 til ca 0,5 cm), og kan omfatte 80 durometer HNBR, selv om oppfinnelsen ikke er begrenset til dette, da andre her omtalte materialer kan benyttes.
Det ytre tetningselement 52 kan være en gummisylinder som er forbundet med sleidens 36 ender for å danne tetning mot formasjonen. Det ytre tetningselement 52 kan ha enhver tykkelse som gir tilfredsstillende rive- og slitefasthet under forflytning og god tilpasningsevne overfor uregelmessigheter i uforet hull. Dets tykkelse kan være i området fra ca 0,30 til ca 0,70 tommer (fra ca 0,76 til ca 1,78 cm). Det ytre tetningselement 52 kan også omfatte 80 durometer HNBR, og kan omfatte andre materialer som her omtalt.
Merket sirkel "A" i fig. 11 viser til et detaljriss vist i fig. 12. Bruk av bjelker med innsnitt i bæresleiden 36 bidrar til å styre den aksiale posisjon til den fremre kant 32 av tetningsdelens 34 kontaktpunkt med formasjonen. Ved å tillate en viss forbedret frihetsgrad i radialbevegelse i eller nær innsnitts-enden 46, vil det maksi-male utbøyningspunkt (kontaktpunkt med maksimalt tetningstrykk) forflyttes til venstre for konstruksjonen, som skjematisk vist i fig. 8 og 9. Dette vil forbedre tetningselementenes 50 og 52 generelle tetningsevne under trykkforskjell og bidrar til langtids påliteligheten til anordningen ifølge oppfinnelsen, særlig tetningsdelen 34. Dessuten vil enkeltbjelkene 57 kunne ekspandere radielt mer effektivt enn en kontinuerlig metallsylinder overfor nødvendig trykk for å oppnå en gitt ekspansjon og med hensyn til tilpasning til uregelmessige geometrier i uforet hull. Sleiden 36 kan for eksempel være laget av 4130/4140 stål.
Utpresningshindrende plater 54 (fig. 12) er, i den viste utførelsesform metallplatesylindere beliggende mellom sleiden 36 og det ytre tetningselement 52 og den indre blære 50 for å hindre utpresning gjennom spaltene som dannes når enkeltbjelkene 57 i sleiden 36 ekspanderer og atskilles. De utpresningshindrende plater 54 kan være slisset eller uslisset, og kan ha enhver tykkelse egnet for den tiltenkte oppgave, men vil trolig ha en tykkelse i området på ca 0,020 til ca 0,050 tommer (fra ca 0,051 til ca 0,13 cm). De utpresningshindrende plater kan omfatte halvhardt stål med lavt karboninnhold, og blir, om benyttet, sveiset ved 59 til sleiden 36 ved hver ende. Uslissede utpresningshindrende plater kan mulig-gjøre fjerning av indre elastomerelement 50 og et bufferlag. Et bufferlag av ikke-metallisk materiale kan tilføyes mellom den innerste, utpresningshindrende metall-platesylinder 54 og det indre elastomerelement 50. Et bufferlag kan brukes for å hindre at metallplatesylinderens skarpe kanter skal punktere det forholdsvis tynne elastomerlag som benyttes for det indre elastomerelement 50. Passende buffer-lagmaterialer omfatter polyetereterketon (PEEK), og kan ha en tykkelse i området fra ca 0,010 til ca 0,030 tommer (ca 0,025 til ca 0,076 cm). Fig. 14A og 14B viser skjematiske tverrsnittsriss av et filterrør (fig. 14A) og en pakning (fig. 14B) ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 14A viser grenrør 62 for pumping av grusblanding eller injeksjonsfluider gjennom et sone-isolasjonsverktøy ifølge oppfinnelsen, og viser at filterets ytre omkrets kan ha et annet midtpunkt 70 enn den indre omkrets 72. Fig. 14B viser alternative fluidbaner for pumping av grusblanding eller injeksjonsfluider gjennom et soneisolasjons-verktøy ifølge oppfinnelsen. Tre baner 64 vist mellom et filterbasisrør 66 og et pakningsbasisrør 15, sammen med tre pakningssetteporter 68. Opprettholdelse av en tilstrekkelig stor innerdiameter er ønskelig for å oppnå full funksjonsevne for slike alternative fluidbaner. Den viste konstruksjon opprettholder et ekvivalent område fra transportrør. Det er mulig å bevege paknings- og filterbasisrørene på ulike midtpunkter, hvilket vil lette avbrytelsen i strømningsovergangen. Fig. 15A, 15B og 15C viser skjematisk en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen 80. Denne utførelsesformen avviker fra utførelsesformen 29 vist i fig. 3-5 i drift. Etter at innledende tetningstrykk er nådd i kammeret 43 ved bruk av fluid 41, blir en bevegelig blokk 76 beveget til høyre ved hjelp av fluidtrykk 45, og en O-ring 77 brakt bort fra sitt sete inn i et lite kammer 78. I den samme bevegel-sen blir oppblåsingsporten 21 lukket, og høytrykksfluid i ringrommet 6 tillates å strømme gjennom kammeret 78 inn i kammeret 43, hvilket bringer trykkene 35A og 35B til å bli nesten like. Ettersom det ikke er noen kanal i blokken 76 som kan korrespondere med oppblåsingsporten 21 i basisrøret 15, er det i denne utførel- sesformen mindre sjanse for at ringroms-trykket vil passere gjennom porten 21, og porten 21 kan lettere avstenges.
Anordningen ifølge oppfinnelsen kan brukes i et uforet hull for sandflate-kompletteringer ved bruk av enkeltstående filtre. Anordningen ifølge oppfinnelsen kan imidlertid også innrettes for bruk ved åpent hull-gruspakke-sandstyringsanvendelser. I sistnevnte rolle kan anordningen ifølge oppfinnelsen innbefatte bruk av transport via alternative baner og grenrør for å medvirke til plassering av grusblanding. Dessuten kan anordningene ifølge oppfinnelsen brukes i sandstyringsanvendelser der ekspanderbare filtre benyttes. Bortsett fra de forskjellige angitte sandstyringsanvendelser, kan anordningen ifølge oppfinnelsen også brukes som en ringformet sperre, eller for å dele opp lange, uforede borehull-seksjoner.
Soneisolasjonsverktøyene ifølge oppfinnelsen kan forbindes med sine borehullmotstykker på hvilken som helst måte. Hver ende av anordningen ifølge oppfinnelsen kan være innrettet til å festes i en rørstreng. Dette kan skje ved hjelp av gjengeforbindelser, friksjonspasninger, ekspanderbare tetningsmidler og lignende, alle på en måte som er velkjente innen oljeverktøyfaget. Selv om termen rørstreng er benyttet, kan dette innbefatte sammensatte rør eller kveilrør, foringsrør eller hvilken som helst annen ekvivalent struktur for plassering av verktøy ifølge oppfinnelsen. Materialene som brukes kan være egnet for bruk med produksjonsfluid eller med et oppblåsingsfluid.
De ytre elastomerelementer ligger an mot en tilstøtende overflate i et borehull, foringsrør, rør, produksjonsrør og lignende. Andre elastomerlag mellom de indre og ytre elastomerdeler kan være anordnet for ytterligere fleksibilitet og støtte. Et ikke-begrensende eksempel på et elastomer-element er gummi, men hvilke som helst elastomere materialer kan benyttes. En separat membran kan brukes med et elastomerelement hvis ytterligere bestandighet overfor slitasje og punktering er ønskelig. En separat membran kan være innlagt mellom elastomerelementer hvis elastomermaterialet er utilstrekkelig til å benyttes alene. Elastomermaterialet i de ytre tetningselementer bør være av tilstrekkelig durometer for ekspanderbar kontakt med et borehull, foringsrør, rør eller lignende overflate. I visse utførelsesformer kan elastomermaterialet ha tilstrekkelig elastisitet til å gå tilbake til en diameter som er mindre enn borehullets diameter, for lettere å kunne fjernes derfra. Elastomermaterialet skal lette tetting av borehullet, foringsrøret eller rør i oppblåst tilstand.
"Elastomer" som her brukt, er en generisk term for stoffer som emulerer naturgummi ved at de strekkes under strekkbelastning, har høy strekkfasthet, trekker seg hurtig tilbake, og gjenvinner hovedsakelig sine opprinnelige dimensjoner (eller også mindre i noen utførelsesformer). Termen innbefatter naturlig og syntetisk elastomer, og elastomeren kan være en termoplastelastomer eller en ikke-termoplastelastomer. Termen innbefatter blandinger (fysiske blandinger) av elastomer, så vel som kopolymerer, terpolymerer og multipolymerer. Eksempler innbefatter etylenpropylendienpolymer (EPDM), forskjellige nitrilgummier som er kopolymerer av butadien og akrylnitril så som Buna-N (også kjent som standard nitril og NBR). Ved å variere akrylnitrilinnholdet, kan det oppnås elastomer med forbedret olje/brenselsvelling eller med forbedret lavtemperatur ytelse. Spesial-versjoner av karboksylert høyakrylnitrilbutadienkopolymerer (XNBR) gir forbedret abrasjonsbestandighet, og hydrogenerte versjoner av disse kopolymerr (HNBR) gir bedre kjemiske og ozonbestandige elastomer. Karboksylert HNBR er også kjent. Andre anvendbare gummier innbefatter polyvinylkloridnitrilbutadien (PVC-NBR)-blandinger, klorinert polyetylen (CM), klorinert sulfonatpolyetylen (CSM), alifatiske polyestere med klorinerte sidekjeder så som epiklorhydrinhomopolymer (CO), epiklorhydrinkopolymer (ECO) og epiklorhydrinterpolymer (GECO), polyakrylatgummier så som etylenakrylatkopolymer (ACM),
etylenakrylatterpolymer (AEM), EPR, elastomerer av etylen og propylen, tidvis med en tredje monomer, så som etylenpropylenkopolymer (EPM), etylenvinylacetatkopolymerer (EVM), fluorkarbonpolymerer (FKM), kopolymerer av poly(vinylidenfluorid) og heksafluorpropylen (VF2/HFP), terpolymer av poly-(vinylidenfluorid), heksafluorpropylen og tetrafluoretylen (VF2/HFP/TFE), terpolymerer av poly(vinylidenfluorid), polyvinylmetyleter og tetrafluoretylen (VF2/- PVME/TFE), terpolymerer av poly(vinyldinfluorid), heksafluorpropylen og tetrafluoretylen (VF2/HPF/TFE), terpolymerer av poly(vinylidenfluorid), tetrafluoretylen og propylen (VF2/TFE/P), perfluorelastomerer så som tetrafluoretylenperfluor-elastomerer (FFKM), sterkt fluorinerte elastomerer (FEPM), butadiengummi (BR), polyklorprengummi (CR), polyisoprengummi (IR), IM, polynorbornenes, polysulfid-gummier (OT og EOT), polyuretaner (AU) og (EU), silikongummier (MQ), vinyl-
silikongummier (VMQ), fluormetylsilikongummi (FMQ), fluorvinylsilikongummier (FVMQ), fenylmetylsilikongummier (PMQ), styrenbutadiengummier (SBR), kopolymerer av isobutylen og isopren kjent som butylgummier (MR), brominerte kopolymerer av isobutylen og isopren (BNR) og klorinerte kopolymerer av isobutylen og isopren (Cl I R).
De ekspanderbare deler av pakningene ifølge oppfinnelsen kan innbefatte kontinuerlige strenger av polymerfibere herdet i matriksen til det integrerte kompo-sittlegeme omfattende elastomerelementer. Strenger av polymerfibere kan buntes langs en lengdeakse av det ekspanderbare pakningslegeme parallelt med langsgående snitt i en laminær, innvendig del av det ekspanderbare legeme. Dette kan lette ekspansjon av den ekspanderbare del av komposittlegemet og likevel gi tilstrekkelig styrke til å hindre katastrofal svikt av den ekspanderbare pakning ved fullstendig ekspansjon.
De ekspanderbare deler av verktøyene ifølge oppfinnelsen kan også inne-holde et flertall av overlappende forsterknings- eller armeringselementer. Disse elementer kan konstrueres av hvilket som helst egnet materiale, for eksempel høyfaste legeringer, fiberarmert polymerer og/eller elastomerer, nanofiber, nano-partikler og nanorør armerte polymerer og/eller elastomerer, eller lignende, alt på en måte som er kjent og vist i US-patentsøknad nr. 11/093390, innlevert den 30. mars 2005, med tittel "Improved Inflatable Packers", som det herved henvises til i sin helhet.
Soneisolasjonsverktøyet ifølge oppfinnelsen kan konstrueres av en kompositt eller flere kompositter for derved å gi fleksibilitet. De ekspanderbare deler av verktøyene ifølge oppfinnelsen kan konstrueres fra et passende kompo-sittmatriksmateriale, med andre deler konstruert av en kompositt som er tilstrekkelig for bruk i et borehull, men ikke nødvendigvis krever fleksibilitet. Kompositten kan formes og legges ved hjelp av konvensjonelle midler som er kjent innen komposittfremstillingsfaget. Kompositten kan konstrueres av en matriks eller et bindemiddel som omslutter en gruppe polymerfibere. Matriksen kan omfatte en herdeplastpolymer som herdner etter fremstilling som følge av varme. Andre matrikser er keramikk, karbon og metaller, men oppfinnelsen er ikke begrenset til dette. Matriksen kan lages av materialer med en meget lav bøyemodul nær den til gummi eller høyere, tilpasset brønnforhold. Komposittlegemet kan ha en meget lavere stivhet enn stivheten til et metallegeme, men likevel gi styrke og slitefasthet og ugjennomtrengelig for korroderende eller skadelige brønnforhold. Kompositt-verktøylegemet kan konstrueres for utskiftbarhet med hensyn til komposittype, dimensjoner, antall kabel og fiberlag, samt utforminger for ulike brønnmiljøer.

Claims (30)

1. Borehullsoneisolasjonsverktøy omfattende: a) en borehulltetningsdel (34) som kan ekspandere ved hjelp av fluidtrykk for kontakt med et borehull over en innledende kontaktflate; b) en oppblåsingsventil (19) som er åpen under ekspansjon av tetningsdelen til den innledende kontaktflate og som lukkes når fluidtrykket når en forut bestemt innstilling;karakterisert vedat c) et avløp (9) mellom tetningsdelen og et borehull-ringrom (6) er innrettet til å åpne etter at oppblåsingsventilen er lukket; og d) en mekanisme for å kontrollere den langsgående plasseringen til en fremre kant til en endelig forsegling for å sikre et forseglingspunkt på eller nær en fremre kant til borehulltetningsdelen (34).
2. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 1, hvor mekanismen omfatter et aksialt komprimeringselement som er innrettet til å påføre en trykkbelastning på borehulltetningsdelen for å danne et tetningspunkt ved eller nær en fremre kant (32) av borehulltetningsdelen.
3. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 1, hvor borehulltetningsdelen omfatter et indre tetningselement (50) og et ytre tetningselement (52), og hvor ett eller begge de indre og ytre tetningselementer, eller partier av hvert, omfatter et elastomermateriale som kan være det samme eller forskjellige for hver del eller parti av denne.
4. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 1, omfattende midler for å hindre vesentlig radial ekspansjon av borehulltetningsdelen under kjøring av anordningen i borehullet.
5. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 1, omfattende midler for styring av lengdeposisjonen til en fremre kant av en endelig tetning for å sikre tetningspunkt ved eller nær en fremre kant av borehulltetningsdelen.
6. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 5, hvor midlene for styring av lengdeposisjon omfatter et slisset element valgt fra et slisset, sylindrisk metall-element og et slisset, sylindrisk komposittelement, idet det slissede element har et antall enkeltbjelker, hvor minst noen av bjelkene har innsnitt nær tetningsdelens fremre kant for å simulere enkelt opplagrede bjelker.
7. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 6, omfattende ett eller flere utpresningshindrende elementer (54) selektivt plassert mellom det slissede, sylindriske element og det indre tetningselement, eller mellom det slissede sylindriske element og det ytre tetningselement, eller i begge posisjoner.
8. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 1, omfattende en utluftingsport (60) beliggende på en lavtrykksside av borehulltetningsdelen.
9. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 1, omfattende én eller flere alternative strømningsbaner.
10. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 1, omfattende en rørstreng som setter borehulltetningsdelen i fluidforbindelse med en overflatepumpe eller annen trykksettingsinnretning, idet borehulltetningsdelen er innrettet til å bli innledningsvis hydroformet via trykk som overføres gjennom rørstrengen og deretter trykkavlastet gjennom rørstrengen for å danne en innledende tettet borehulltetningsdel.
11. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 10, hvor borehullet er et ikke-foret borehull, og hvor den innledende tettede borehulldel er innrettet til å komprimere via trykk som overføres gjennom rørstrengen for å innlede en skål-typetetning i det ikke-forede borehull.
12. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 11, hvor skåltypetetningen er innrettet til å aktiveres fullstendig via ringformet differensialtrykk gjennom avløpet.
13. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 1, hvori borehulltetningsdelen omfatter et indre tetningselement (50) og et ytre tetningselement (52); og omfatter d) et komprimeringselement som er innrettet til å frembringe aksial-belastningen på borehulltetningselementet for å danne et tetningspunkt ved eller nær en fremre kant av borehulltetningsdelen.
14. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 13, hvor det ene eller begge av de indre og ytre tetningselementer, eller deler av hvert, omfatter et elastomermateriale som kan være det samme eller forskjellig for hver del eller parti av denne.
15. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 13, omfattende midler for å hindre vesentlig radial ekspansjon av borehulltetningsdelen under kjøring av anordningen i borehullet.
16. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 13, hvor midlene for styring av lengdeposisjon omfatter et slisset element valgt fra et slisset, sylindrisk metall-element og et slisset, sylindrisk komposittelement, idet det slissede element har et antall enkeltbjelker, hvor minst noen av bjelkene har innsnitt nær tetningsdelens fremre kant (32) for å simulere enkelt opplagrede bjelker.
17. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 13, omfattende ett eller flere utpresningshindrende elementer (54) selektivt plassert mellom det slissede, sylindriske element og det indre tetningselement, eller mellom det slissede sylindriske element og det ytre tetningselement, eller i begge posisjoner.
18. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 13, omfattende en rørstreng som setter borehulltetningsdelen i fluidforbindelse med en overflatepumpe eller annen trykksettingsinnretning, idet borehulltetningsdelen er innrettet til å bli innledningsvis hydroformet via trykk som overføres gjennom rørstrengen og deretter trykkavlastet gjennom rørstrengen for å danne en innledende tettet borehulltetningsdel.
19. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 18, hvor borehullet er et ikke-foret borehull, og hvor den innledende tettede borehulldel er innrettet til å komprimere via trykk som overføres gjennom rørstrengen for å innlede en skål-typetetning i det ikke-forede borehull.
20. Borehullsoneisolasjonsverktøy ifølge krav 19, hvor skåltypetetningen er innrettet til å aktiveres fullstendig via ringformet differensialtrykk gjennom avløpet.
21. Fremgangsmåte for å isolere soner i et brønnhull, karakterisert vedå omfatte trinnene: a) å plassere et soneisolasjonsverktøy i et borehull mellom to soner, hvilket soneisolasjonsverktøy omfatter i) en borehulltetningsdel (34) som kan ekspandere ved hjelp av fluidtrykk for kontakt med et borehull over en innledende kontaktflate; ii) en oppblåsingsventil (19) som er åpen under ekspansjon av tetningsdelen til den innledende kontaktflate og som lukkes når fluidtrykket når en forut bestemt innstilling; og iii) et avløp (9) mellom tetningsdelen og et borehull-ringrom (6) innrettet til å åpne etter at oppblåsingsventilen er lukket. b) å blåse opp borehulltetningselementet for å opprette en innledende tetningsflate; c) komprimere aksialt borehulltetningsdelen for å oppnå en endelig tetning som har et punkt ved eller nær en fremre kant av tetningsdelen.
22. Fremgangsmåte ifølge krav 21, omfattende innledning av aksial komprimering av borehulltetningselementet før utlufting av borehulltetningsdelen til borehull-ringrommet.
23. Fremgangsmåte ifølge krav 21, omfattende innledning av aksial komprimering av borehulltetningselementet før fullstendig lukking av oppblåsingsventilen, fulgt av utluftingen av borehulltetningselementet til borehull-ringrommet.
24. Fremgangsmåte ifølge krav 21, omfattende produsering av fluid fra minst én av de to soner.
25. Fremgangsmåte ifølge krav 21, omfattende produsering av to ulike fluider fra de to soner.
26. Fremgangsmåte ifølge krav 21, omfattende styring av lengdeposisjonen til den fremre kant av den endelige tetning for å sikre et tetningspunkt ved eller nær en fremre ende av borehulltetningsdelen.
27. Fremgangsmåte ifølge krav 21, hvor oppblåsingen omfatter innledende hydroforming av borehulltetningsdelen med en overflatepumpe eller annen trykksettingsinnretning gjennom en rørstreng som er forbundet med borehulltetningsdelen og deretter trykkavlastning gjennom rørstrengen for å forme en innledningsvis tettet borehulltetningsdel.
28. Fremgangsmåte ifølge krav 27, hvor borehullet er et ikke-foret borehull og komprimering av den innledningsvis tettede borehulldel via trykk som overføres gjennom rørstrengen for derved å innlede en tetning av skål-type i det ikke-forede borehull.
29. Fremgangsmåte ifølge krav 28, omfattende fullstendig aktivering av tetningen av skål-type via ringformet differensialtrykk ved utlufting gjennom avløpet.
30. Fremgangsmåte ifølge krav 21, videre omfattende bruk av ringformet differensialtrykk til å aktivere borehulltetningsdelen.
NO20061803A 2005-04-25 2006-04-24 Borehullsoneisolasjonsverktøy og fremgangsmåte for bruk av samme NO339283B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US59462805P 2005-04-25 2005-04-25
US11/308,617 US7591321B2 (en) 2005-04-25 2006-04-12 Zonal isolation tools and methods of use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20061803L NO20061803L (no) 2006-10-26
NO339283B1 true NO339283B1 (no) 2016-11-21

Family

ID=36580923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20061803A NO339283B1 (no) 2005-04-25 2006-04-24 Borehullsoneisolasjonsverktøy og fremgangsmåte for bruk av samme

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7591321B2 (no)
BR (1) BRPI0602133A (no)
CA (1) CA2544657C (no)
GB (1) GB2437525B (no)
NO (1) NO339283B1 (no)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE527426C2 (sv) * 2004-07-08 2006-02-28 Atlas Copco Rocktech Ab Anordning för fastsättning av en expanderbar packer i ett hål
US20090283279A1 (en) * 2005-04-25 2009-11-19 Schlumberger Technology Corporation Zonal isolation system
US7661471B2 (en) * 2005-12-01 2010-02-16 Baker Hughes Incorporated Self energized backup system for packer sealing elements
BRPI0709898B1 (pt) * 2006-04-03 2017-11-14 Exxonmobil Upstream Research Company Associated system with hydrocarbon production, and, method
US7753121B2 (en) * 2006-04-28 2010-07-13 Schlumberger Technology Corporation Well completion system having perforating charges integrated with a spirally wrapped screen
US7510019B2 (en) * 2006-09-11 2009-03-31 Schlumberger Technology Corporation Forming a metal-to-metal seal in a well
CN101535595B (zh) 2006-11-15 2013-01-23 埃克森美孚上游研究公司 用于完井、开采和注入的井身方法和设备
GB2444060B (en) * 2006-11-21 2008-12-17 Swelltec Ltd Downhole apparatus and method
US8336634B2 (en) * 2008-03-28 2012-12-25 Schlumberger Technology Corporation System and method for packing
ES2464457T3 (es) * 2009-01-12 2014-06-02 Welltec A/S Barrera anular y sistema de barrera anular
CA2755252C (en) 2009-04-14 2016-06-21 Charles S. Yeh Systems and methods for providing zonal isolation in wells
CA2781001A1 (en) * 2009-11-19 2011-05-26 Ian Gray External casing packer
CN102639808B (zh) 2009-11-20 2015-09-09 埃克森美孚上游研究公司 用于替代路径砂砾充填的裸眼封隔器以及完成裸眼井筒的方法
WO2011149597A1 (en) 2010-05-26 2011-12-01 Exxonmobil Upstream Research Company Assembly and method for multi-zone fracture stimulation of a reservoir using autonomous tubular units
CA2803032A1 (en) * 2010-06-22 2011-12-29 Inflatable Packers International Pty Ltd Inflatable packer and control valve
EP2652254A4 (en) 2010-12-16 2017-12-06 Exxonmobil Upstream Research Company Communications module for alternate path gravel packing, and method for completing a wellbore
MY166117A (en) 2010-12-17 2018-05-24 Exxonmobil Upstream Res Co Packer for alternate flow channel gravel packing and method for completing a wellbore
CN103688015B (zh) 2010-12-17 2016-09-07 埃克森美孚上游研究公司 用于多层井完井、采油和注入的井筒装置和方法
CA2819627C (en) 2010-12-17 2016-10-18 Exxonmobil Upstream Research Company Wellbore apparatus and methods for zonal isolation and flow control
AU2011341562B2 (en) 2010-12-17 2016-06-02 Exxonmobil Upstream Research Company Autonomous downhole conveyance system
AU2011341559B2 (en) 2010-12-17 2016-08-11 Exxonmobil Upstream Research Company Crossover joint for connecting eccentric flow paths to concentric flow paths
EP2652262B1 (en) 2010-12-17 2019-10-16 Exxonmobil Upstream Research Company Method for automatic control and positioning of autonomous downhole tools
WO2012161854A2 (en) 2011-05-23 2012-11-29 Exxonmobil Upstream Research Company Safety system for autonomous downhole tool
DK2570588T3 (en) * 2011-09-13 2015-06-29 Welltec As An annular barrier with aksialkraftmekanisme
US9010417B2 (en) 2012-02-09 2015-04-21 Baker Hughes Incorporated Downhole screen with exterior bypass tubes and fluid interconnections at tubular joints therefore
EP2631423A1 (en) * 2012-02-23 2013-08-28 Services Pétroliers Schlumberger Screen apparatus and method
GB2504234B (en) 2012-03-07 2015-12-02 Darcy Technologies Ltd Downhole apparatus
FR2988126B1 (fr) 2012-03-16 2015-03-13 Saltel Ind Dispositif d'isolation d'une partie d'un puits
WO2014066071A1 (en) 2012-10-26 2014-05-01 Exxonmobil Upstream Research Company Downhole flow control, joint assembly and method
US9638012B2 (en) 2012-10-26 2017-05-02 Exxonmobil Upstream Research Company Wellbore apparatus and method for sand control using gravel reserve
US9322239B2 (en) 2012-11-13 2016-04-26 Exxonmobil Upstream Research Company Drag enhancing structures for downhole operations, and systems and methods including the same
US10138707B2 (en) 2012-11-13 2018-11-27 Exxonmobil Upstream Research Company Method for remediating a screen-out during well completion
CA2904445C (en) * 2013-03-08 2017-09-12 Weatherford/Lamb, Inc. Sealing apparatus having a rigid member disposed in a compressible element
US9638011B2 (en) 2013-08-07 2017-05-02 Schlumberger Technology Corporation System and method for actuating downhole packers
US9816361B2 (en) 2013-09-16 2017-11-14 Exxonmobil Upstream Research Company Downhole sand control assembly with flow control, and method for completing a wellbore
US9359864B2 (en) * 2013-11-06 2016-06-07 Team Oil Tools, Lp Method and apparatus for actuating a downhole tool
EP2876252A1 (en) * 2013-11-25 2015-05-27 Welltec A/S Annular barrier with an anti-collapsing unit
FR3016389B1 (fr) 2014-01-10 2016-01-08 Saltel Ind Dispositif d'isolation pour puits
US9670756B2 (en) 2014-04-08 2017-06-06 Exxonmobil Upstream Research Company Wellbore apparatus and method for sand control using gravel reserve
US9732580B2 (en) 2014-07-29 2017-08-15 Baker Hughes Incorporated Self-boosting expandable seal with cantilevered seal arm
US9856720B2 (en) 2014-08-21 2018-01-02 Exxonmobil Upstream Research Company Bidirectional flow control device for facilitating stimulation treatments in a subterranean formation
GB201417671D0 (en) * 2014-10-07 2014-11-19 Meta Downhole Ltd Improved isolation barrier
US9951596B2 (en) 2014-10-16 2018-04-24 Exxonmobil Uptream Research Company Sliding sleeve for stimulating a horizontal wellbore, and method for completing a wellbore
MY188225A (en) 2015-05-18 2021-11-24 Halliburton Energy Services Inc Expandable seal
FR3038931B1 (fr) * 2015-07-15 2017-08-25 Saltel Ind Dispositif de protection d'un pion degradable pour systeme d'isolation dans une barriere annulaire
WO2017204785A1 (en) * 2016-05-24 2017-11-30 Halliburton Energy Services, Inc. Anti-preset mechanism for setting piston in downhole tools
US10214996B2 (en) * 2016-06-24 2019-02-26 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Method and apparatus to utilize a metal to metal seal
DK3601718T3 (en) 2017-03-27 2021-09-20 Saltel Ind Expandable metal packer system and methodology with annulus pressure compensation
US10662745B2 (en) 2017-11-22 2020-05-26 Exxonmobil Upstream Research Company Perforation devices including gas supply structures and methods of utilizing the same
US10724350B2 (en) 2017-11-22 2020-07-28 Exxonmobil Upstream Research Company Perforation devices including trajectory-altering structures and methods of utilizing the same
US11555364B2 (en) 2020-10-30 2023-01-17 Weatherford Technology Holdings, Llc High expansion anchoring system
US11713643B2 (en) 2020-10-30 2023-08-01 Weatherford Technology Holdings, Llc Controlled deformation and shape recovery of packing elements
US11959352B2 (en) 2020-10-30 2024-04-16 Weatherford Technology Holdings, Llc Retrievable high expansion bridge plug and packer with retractable anti-extrusion backup system
CN115405252B (zh) * 2021-05-28 2023-11-28 中国石油天然气集团有限公司 管外封隔器
CN113847018A (zh) * 2021-09-30 2021-12-28 于婷婷 用于封隔地层的一般试采工具

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4403660A (en) * 1980-08-08 1983-09-13 Mgc Oil Tools, Inc. Well packer and method of use thereof

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3437142A (en) * 1965-10-28 1969-04-08 George E Conover Inflatable packer for external use on casing and liners and method of use
US3524503A (en) 1968-09-05 1970-08-18 Halliburton Co Cementing tool with inflatable packer and method of cementing
US3606924A (en) * 1969-01-28 1971-09-21 Lynes Inc Well tool for use in a tubular string
US3604732A (en) 1969-05-12 1971-09-14 Lynes Inc Inflatable element
US3581816A (en) 1970-03-05 1971-06-01 Lynes Inc Permanent set inflatable element
US4191383A (en) * 1979-02-02 1980-03-04 Halliburton Company Inflatable packer and method of constructing same
US4349204A (en) 1981-04-29 1982-09-14 Lynes, Inc. Non-extruding inflatable packer assembly
US4420159A (en) * 1982-08-13 1983-12-13 Completion Tool Company Packer valve arrangement
US4492383A (en) * 1983-02-28 1985-01-08 Completion Tool Company Inflatable well bore packer with pressure equalized rib cavity
US4648448A (en) 1984-12-20 1987-03-10 Tam International, Inc. Packer assembly
US4711301A (en) * 1985-09-05 1987-12-08 Weatherford U.S., Inc. Valve assembly for inflatable packer
US4768590A (en) 1986-07-29 1988-09-06 Tam International, Inc. Inflatable well packer
US4832120A (en) 1987-12-28 1989-05-23 Baker Hughes Incorporated Inflatable tool for a subterranean well
US4951747A (en) 1989-10-17 1990-08-28 Baker Hughes Incorporated Inflatable tool
US5143154A (en) 1990-03-13 1992-09-01 Baker Hughes Incorporated Inflatable packing element
US5205567A (en) 1991-10-30 1993-04-27 The Gates Rubber Company Reinforced inflatable packer
US5197542A (en) 1992-03-31 1993-03-30 Davis-Lynch, Inc. Well packer
US5271469A (en) 1992-04-08 1993-12-21 Ctc International Borehole stressed packer inflation system
US5383520A (en) 1992-09-22 1995-01-24 Halliburton Company Coiled tubing inflatable packer with circulating port
US5439053A (en) * 1993-07-13 1995-08-08 Dowell Schlumberger Incorporated Reinforcing slat for inflatable packer
FR2791732B1 (fr) 1999-03-29 2001-08-10 Cooperation Miniere Et Ind Soc Dispositif d'obturation d'un puits de forage
US20030098153A1 (en) 2001-11-23 2003-05-29 Serafin Witold P. Composite packer cup
US6752205B2 (en) 2002-04-17 2004-06-22 Tam International, Inc. Inflatable packer with prestressed bladder
US6988557B2 (en) 2003-05-22 2006-01-24 Weatherford/Lamb, Inc. Self sealing expandable inflatable packers
US7234533B2 (en) 2003-10-03 2007-06-26 Schlumberger Technology Corporation Well packer having an energized sealing element and associated method
CN1902375B (zh) 2003-11-25 2011-07-06 贝克休斯公司 井眼可膨胀式封隔器
US7347274B2 (en) 2004-01-27 2008-03-25 Schlumberger Technology Corporation Annular barrier tool
GB2432609A (en) 2004-08-11 2007-05-30 Enventure Global Technology Method of expansion

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4403660A (en) * 1980-08-08 1983-09-13 Mgc Oil Tools, Inc. Well packer and method of use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
NO20061803L (no) 2006-10-26
GB2437525A (en) 2007-10-31
BRPI0602133A (pt) 2007-07-17
CA2544657C (en) 2008-07-29
GB0607801D0 (en) 2006-05-31
US20060260820A1 (en) 2006-11-23
CA2544657A1 (en) 2006-10-25
US7591321B2 (en) 2009-09-22
GB2437525B (en) 2008-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO339283B1 (no) Borehullsoneisolasjonsverktøy og fremgangsmåte for bruk av samme
US20090283279A1 (en) Zonal isolation system
CA2577573C (en) Packers and methods of use
US8235108B2 (en) Swell packer and method of manufacturing
NO331627B1 (no) Apparat og fremgangsmate for festing av ror.
NO334108B1 (no) Brønnhullsystem med ringrom-tetningselement
NO331500B1 (no) Anordning og fremgangsmåte for å ekspandere og feste et rørelement
NO341113B1 (no) Fluidaktuert paknings- og mansjettsammenstilling og fremgangsmåte for å operere en ekspanderbar pakning for posisjonering nede i brønnhullet på en rørdel
NO315056B1 (no) Brönnpakning
US20140183382A1 (en) Dual compound variable ram packer
NO322915B1 (no) Apparat og fremgangsmate for a opprettholde jevnt trykk i et ekspanderbart bronnverktoy
BR112013027727B1 (pt) dispositivo para operar ferramentas ou equipamentos subaquáticos e método para controlar tal dispositivo
NO20110769A1 (no) Pakning for tetning mot en bronnvegg
CA2971085C (en) Pressure containment devices
US8365835B2 (en) Method and downhole tool actuator
NO340259B1 (no) Pakning og fremgangsmåte for å sette nevnte pakning i en brønn
US20170159392A1 (en) Inflatable variable bore ram
US11131165B2 (en) Rolling seal for transfer of pressure in a downhole tool
WO2010146374A2 (en) Retrievable seal
US20180340420A1 (en) Systems and Methods for an Expandable Packer
NO20101178A1 (no) Hoytrykk/hoytemperatur pakningstetning
WO2011151650A2 (en) Well intervention and control method and apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees