NO339889B1

NO339889B1 - Fremgangsmåte for å bruke vedlikeholdsfluider for brønner omfattende elastisk materiale

Info

Publication number: NO339889B1
Application number: NO20075379A
Authority: NO
Inventors: Jr Richard F Vargo; Mark R Savery
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2017-02-13
Also published as: WO2006100491A1; US7264053B2; EP1869137B1; EP1869137A1; CA2602461A1; US20060213663A1; NO20075379L; DK1869137T3; CA2602461C

Description

Fremgangsmåte for å bruke vedlikeholdsfluider for brønner omfattende elastisk materiale Foreliggende oppfinnelse angår området brønnfluider og mer spesifikt brønnfluider som omfatter et elastisk materiale så vel som fremgangsmåte for å bruke slike brønnfluider for å vedlikeholde en brønn.

Oppfinnelsens bakgrunn

En naturlig kilde så som olje eller gass som befinner seg i en underjordisk formasjon, kan bli utvunnet ved å bore en brønn inn i formasjonen. Den underjordiske formasjon blir typisk isolert fra andre formasjoner ved å benytte en teknikk kjent som brønnsementering. Spesielt blir en brønn typisk boret inn i den underjordiske formasjon mens man sirkulerer et borefluid gjennom brønnen. Etter at boringen er avsluttet, blir en rørstreng, for eksempel et foringsrør, ført inn i brønnen. Primær sementering blir deretter vanligvis utført idet en sementoppslemming blir pumpet ned gjennom rørstrengen og inn i ringrommet mellom rørstrengen og veggene av brønnen for der å tillate sementoppslemmingen å stivne til en impermeabel sementkolonne som tetter ringrommet. Sekundære sementeringsoperasjoner kan også bli utført etter den primære sementeringsoperasjon. Ett eksempel på en sekundær sementeringsoperasjon er trykksementering hvorved en sementoppslemming under trykk blir presset til områder med tapt integritet i ringrommet, for å tette disse områder.

Etter fullføring av sementeringsoperasjonene kan produksjon av olje eller gass ta til. Olje og gass blir produsert til overflaten etter å ha strømmet gjennom brønnen. Idet olje og gass strømmer gjennom brønnen, kan varme bli overført fra disse fluider gjennom foringsrøret og inn i ringrommet, hvilket typisk fører til en ekspansjon av fluider som er til stede i ringrommet. En slik ekspansjon kan føre til en økning av trykket i ringrommet kjent som en ringroms trykkøkning. Ringroms trykkøkning skjer typisk når volumet av ringrommet er statisk. For eksempel kan ringrommet være lukket (det vil si innestengt). Det ringformede rom er innelukket for å isolere fluider inne i ringrommet fra områder utenfor ringrommet. Innelukking av et ringrom skjer typisk nær slutten av en sementeringsoperasjon etter at brønnkompletteringsfluider så som skillevæsker og sement er på plass. Det ringformede rom blir konvensjonelt innelukket ved å lukke en ventil, aktivere en pakning eller lignende. Innelukking fører til operasjonelle problemer. For eksempel kan ringroms trykkøkning skade brønnen i form av for eksempel skade på sementkappen, foringsrør, rør og annet utstyr.

For å hindre slik skade ved ringroms trykkøkning er det blitt utviklet trykkreduserende metoder så som bruk av syntaktisk "foam wrapping" på foringsrøret, plassering av nitrerte skillevæsker over sementen i ringrommet, plassering av bristbare skiver i en ytre foringsrørstreng, utforming av "bortfall" i de primære sementeringsoperasjoner, så som å utforme toppen av sementkolonnen i et ringrom nedenfor ovenfor nevnte ledesko, ved bruk av hule kuler og annet. Imidlertid har slike metoder ulemper. For eksempel kan det syntaktiske skum føre til strømningsbegrensninger under primær sementering av foringsrøret i brønnen. I tillegg kan det syntaktiske skum løsne fra foringsrøret og bli skadet idet foringsrøret blir installert. Ulemper ved å plassere nitrifiserte skillevæsker inkluderer logistiske problemer (for eksempel rom for det medfølgende overflateutstyr), trykkbegrensninger på brønnen og de typiske høye kostnader derved forbundet. Ytterligere ulemper ved å plassere nitrerte skillevæsker inkluderer tap av retur når de n nitrerte skillevæske sirkuleres på plass og i situasjoner hvor de geografiske betingelser fører til vanskeligheter med å tilføre det hensiktsmessige utstyr for å pumpe den nitrerte skillevæske. Ytterligere ulemper inkluderer de bristbare skiver slik omfattende foringsrørstrengen etter svikt av skivene slik at fortsatt gjennomføring av brønnoperasjoner ikke ville være mulig. Ytterligere ulemper inkluderer det konstruerte "bortfaH"2 som ikke kan forekomme uten som følge av at brønnfluider ikke blir fortrengt som konstruert og sement blir kanalisert opp til en ledesko og innelukker den. Videre inkluderer problemer med de hule kuler svikt av kulene før de blir plassert i ringrommet.

Fra US patentsøknad nr. 2004/171499 A er det kjent en fremgangsmåte i tilknytning til underjordiske sementeringsoperasjoner hvor det benyttes sementblandinger med forbedrede egenskaper inneholdende elastiske partikler. Sementblandingene kan inneholde et basisfluid, en hydraulisk sement og en viss mengde elastiske partikler. Sementblandingen plasseres i en brønn i en underjordisk formasjon slik at i det minste noe av sementblandingen finner vei inn i åpninger i et område av den underjordiske formasjon som står i fluidkontakt med brønnen, slik at sementblandingen tetter de nevnte åpninger.

Fra US patent nr. 5 826 669 er det kjent en fremgangsmåte for å hindre tap av borefluid inn i porer og sprekker av en underjordisk formasjon ved tilsetning av elastisk, grafittiske karbonpartikler til borevæsken i en mengde tilstrekkelig til å tette de aktuelle porer og sprekker. I tillegg til tettingen oppnås andre fordeler, som redusert friksjon med boreutstyr, redusert slitasje, etc.

Beslektede metoder og sementblandinger til de to ovenfor nevnte er kjent fra US patent nr. 5 779 787 (1997) og US patent nr. 4 530 402 (1985).

Følgelig er det et behov for å redusere ringroms trykkøkninger. I tillegg er det et behov for en forbedret måte å håndtere problemene med ringroms trykkøkning på.

Foreliggende oppfinnelse

Disse og andre behov innen faget er tatt hånd om i henhold til fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse som definert ved patentkrav 1.

Ytterligere trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil bli beskrevet i det følgende og er gjort til gjenstand for oppfinnelsens uselvstendige patentkrav. Det vil bli forstått av personer med fagkunnskap på området at begrepsoppfatningen og de spesifikke utførelsesformer som er beskrevet, kan lett bli gjort til gjenstand for modifisering eller utforning av andre strukturer for å utføre samme formål av foreliggende oppfinnelse. Det vil også bli forstått av personer med fagkunnskap på området at slike ekvivalente konstruksjoner ikke avviker fra ånden og rammen av foreliggende oppfinnelse som definert ved de etterfølgende patentkrav.

Kort omtale av tegningene

For en detaljert beskrivelse av de foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen skal det nå henvises til de vedlagte tegninger, hvor

Figur 1 viser et testforløp ved simulering av brønnbetingelser,

Figur 2 viser temperaturinduserte trykkrespons av forskjellige fluider,

Figur 3 viser trykk-temperatur responsdata for fluider som inneholder STEELSEAL, og

Figur 4 viser virkningene av fluid inneholdende forskjellige mengder STEELSEAL på ringroms trykkøkning.

Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelsesformer

Ved en utførelsesform omfatter et brønnfluid et elastisk materiale og et bærefluid. Brønnfluidet kan bli benyttet i en brønn som penetrerer en underjordisk formasjon. Det skal forstås at "underjordisk formasjon" omfatter både området nedenfor eksponert jord og områder nedenfor jord dekket av vann så som hav eller ferskvann. Brønnfluidet kan være et hvilket som helst som er beregnet til å bli innelukket i et ringrom i en underjordisk formasjon under sementeringsoperasjoner. Uten begrensninger inkluderer eksempler på egnede brønnfluider en borevæske, en skillevæske, kompletteringsvæske og lignende. Vedlikeholdsoperasjoner i brønner som gjør bruk av brønnfluidet, blir omtalt senere i denne beskrivelse.

Brønnfluidet omfatter elastiske materialer som er i stand til å reduseres i volum når de blir utsatt for trykkrefter og er også i stand til å returnere til sine normale volumer (det vil si volumet før de blir utsatt for trykkraft) når trykkreftene avtar. I en utførelsesform returnerer det elastiske materialet til omtrent sitt normale volum (for eksempel til omtrent 100 % av det normale volum) når trykkraften avtar. I en alternativ utførelsesform returnerer det elastiske materialet til en høy prosentsats av det normale volum når trykkraften avtar. Med en høy prosentsats av det normale volum menes et volum fra omtrent 70 til omtrent 99 % av det normale volum, alternativt fra omtrent 70 til omtrent 85 % av det normale volum og ytterligere alternativt fra omtrent 85 til omtrent 99 % av det normale volum. For eksempel kan en trykkraft dannet ved ekspansjon av et annet fluid i et innelukket ringrom tilveiebringe en slik kraft. I enkelte utførelsesformer kan hydrokarbonproduksjon i en brønn bevirke enøkning i ringromstemperatur i det innelukkede ringrom og således ekspandere fluidet i ringrommet og tilveiebringe den nevnte kraften. Ved å tilveiebringe et visst ekspansjonsvolum er det antatt at trykket i ringrommet kan bli påvirket (for eksempel redusert eller opprettholdt ved omtrent konstant trykk).

Uten begrensninger inkluderer eksempler på egnede elastiske materialer, naturlig gummi, elastomere materialer, styropor korn, grafitt, polymere korn og kombinasjoner av de nevnte. Elastomere materialer inkluderer termoplastiske polymerer som har ekspansjonsegenskaper og kontraksjonsegenskaper fra temperaturvariasjoner. Eksempler på egnede elastomere materialer inkluderer uten begrensning en styren-butadien kopolymer, neopren, syntetisk gummi, vinyl plastisol termoplaster og kombinasjoner av de nevnte. Uten begrensning inkluderer eksempler på syntetiske gummi nitrilgummi, butylgummi, polysulfidgummi, EPDM gummi, silikongummi, polyuretan gummi og kombinasjoner av de nevnte. I enkelte utførelsesformer omfatter den syntetiske gummi gummipartikler fra prosesserte gummidekk (for eksempel bildekk, lastebildekk og lignende). Gummipartiklene kan være av enhver egnet størrelse for bruk i et brønnfluid. I en utførelsesform er gummipartiklene av en størrelse fra omtrent 10 mikron til omtrent 20 mikron. Uten begrensning kan prosessering av gummidekk inkludere mekanisk å fjerne metall så som stål som omgir den indre kjerne av dekket og deretter strimle og male dekket til ønsket partikkelstørrelse.

Eksempler på kommersielle grafitter inkluderer uten begrensning STEELSEAL og STEELSEAL FINE tilgjengelig fra Baroid Fluids, et Halliburton selskap. STEELSEAL og STEELSEAL FINE er elastiske, tokomponent grafittderivater. I enkelte utførelsesformer omfatter brønnfluidet STEELSEAL, STEELSEAL FINE eller kombinasjoner av disse.

Grafitt har en laminær struktur. Uten å begrense oppfinnelsen til en bestemt teori, er det antatt at sjiktene i en slik laminær struktur gir grafitten evnen til å redusere sitt volum når den blir utsatt for en trykkraft og derved tilveiebringe ekspansjonsvolum i ringrommet. For eksempel, idet trykkraften blir påført og øker, kommer sjiktene tettere sammen, hvilket fører til en reduksjon av volumet av grafitten. Når et slik påført trykk slippes opp, kan sjiktene komme fra hverandre igjen med det resultat at volumet av grafittenøker. I enkelte utførelsesformer kan grafitten returnere tilbake til det volum den opptok før den ble utsatt for en trykkraft.

Brønnfluidet omfatter fra omtrent 1 til omtrent 50 vol-%, alternativt fra omtrent 10 til omtrent 40 vol-% elastisk materiale, ytterligere alternativt fra omtrent 20 til omtrent 30 vol-% elastisk materiale og alternativt fra omtrent 22 til omtrent 26 vol-% elastisk materiale. Bærefluidet omfatter et vannbasert fluid eller et ikke vannbasert fluid. Uten begrensning omfatter eksempler på vannbaserte fluider ferskvann, saltvann (for eksempel vann inneholdende ett eller flere oppløste salter), saltlake (foreksempel mettet saltvann), sjøvann, vannbaserte borevæsker (for eksempel vannbaserte borevæsker omfattende tilsetningsmidler så som leire-tilsetningsmidler) og kombinasjoner av de nevnte. Eksempler på egnede ikke vannbaserte fluider inkluderer uten begrensning diesel, råolje, kerosen, aromatiske mineraloljer, ikke-aromatiske mineraloljer, lineære alfaolefiner, polyalfaolefiner, interne eller isomeriserte olefiner, lineær alfabenzen, estere, etere, lineære parafiner og kombinasjoner av de nevnte. For eksempel kan de ikke vannbaserte fluider være blandinger så som interne olefin- og esterblandinger. I enkelte utførelsesformer kan bærefluidet være til stede i en mengde tilstrekkelig til å danne et pumpbart brønnfluid. I andre utførelsesformer omfatter brønnfluidet fra omtrent 10 til omtrent 90 vol-% bærefluid.

I enkelte utførelsesformer kan brønnfluidet omfatte tilsetningsmidler så som sporstoffer, gassgenererende midler, fortrengningshjelpere eller kombinasjoner av slike midler. Egnede sporstoffer inkluderer slike som kan indikere plassering av brønnfluidet på egnet sted i brønnen. Eksempler på egnede sporstoffer inkluderer uten begrensning fluorescente fargestoffer, sporkorn og kombinasjoner av de nevnte. I enkelte utførelsesformer kan sporstoff ikke være inkludert i brønnfluidet, men kan i stedet bli innført i brønnen forut for et brønnfluid. I slike utførelsesformer kan mengden av sporstoff som innføres i brønnen forut for brønnfluidet være fra omtrent 10 til omtrent 200 fat. Det skal forstås at mengden av sporstoff som blir innført i brønnfluidet ikke er begrenset til dette området, men kan variere i henhold til faktorer som lengde og tverrsnitt av brønnen. I enkelte utførelsesformer hvor sporstoffer innføres forut for brønnfluidet, kan sporstoffet indikere at brønnfluidene har nådd frem til ønsket sted i brønnen.

I andre utførelsesformer kan brønnfluidet bli skummet med et gassgenererende tilsetningsmiddel. For eksempel kan det gassgenererende tilsetningsmiddel generere gass in situ på ønsket tidspunkt. Uten å begrense oppfinnelsen til en bestemt teori kan det gassgenererende tilsetningsmiddel ytterligere redusere trykkøkningen i ringrommet ved kompresjon av gassen dannet av det gassgenererende tilsetningsmiddel. Eksempler på egnede gassgenererende tilsetningsmidler inkluderer uten begrensning azodikarbonamid, aluminiumpulver og kombinasjoner av de nevnte. Azodikarbonamidet kan generere nitrogengass. Aluminiumpulveret kan generere hydrogengass. Som et eksempel kan reaksjonen med hvilken aluminiumpulver danner hydrogengass, forløpe i henhold til følgende reaksjon:

SUPER CBL, som er tilgjengelig fra Halliburton Energy Services, Inc., er et kommersielt eksempel på et aluminiumpulver som er et gassgenererende tilsetningsmiddel. I tillegg kan SUPER CBL være tilgjengelig som et tørt pulver eller som et flytende tilsetningsmiddel. Det gassgenererende tilsetningsmiddel kan bli tilsatt brønnfluidet på en hvilken som helst egnet måte. For eksempel kan det gassgenererende tilsetningsmiddel bli tilsatt brønnfluidet ved tørrblanding med det elastiske materialet eller ved injeksjon inn i brønnfluidet som en flytende suspensjon idet brønnfluidet blir pumpet inn i den underjordiske formasjon. I enkelte utførelsesformer kan brønnfluidet omfatte fra omtrent 0,2 til omtrent 5 vol-% gassgenererende tilsetningsmiddel. I andre utførelsesformer kan brønnfluidet omfatte fra omtrent 0,25 til omtrent 3,8 vol-% gassgenererende tilsetningsmiddel."

I andre utførelsesformer kan brønnfluidet videre omfatte en fortrengningshjelper som kan være egnet til å støtte fortrengning av et boreslam fra brønnen. Eksempler på egnede fortrengningshjelpere inkluderer et silikat, et metasilikat, et syre pyrofosfat, et silisiumdioksid og kombinasjoner av de nevnte. Uten begrensning inkluderer eksempler på egnede silikater natriumsilikat, kaliumsilikat, metasilikater og kombinasjoner av de nevnte. FLOCHEK og SU PER FLUSH fra Halliburton Energy Services Inc. er kommersielle eksempler på tilgjengelige natrium- og kaliumsilikater. I enkelte utførelsesformer omfatter brønnfluidet fra omtrent 2 til omtrent 12 vekt-% silikater. Eksempler på egnede metasilikater inkluderer uten begrensning natrium metasilikat, kalium metasilikat og kombinasjoner av disse. Eksempler på metasilikater inkluderer ECONLITE som er kommersielt tilgjengelig fra Halliburton Energy Services Inc. I andre utførelsesformer omfatter brønnfluidet fra omtrent 2 til omtrent 12 vekt-% metasilikater. Eksempler på egnede syre pyrofosfater inkluderer uten begrensning natriumsyre pyrofosfater. Et kommersielt eksempel på et tilgjengelig natriumsyre pyrofosfat er MUD FLUSH fra Halliburton Energy Services Inc. I enkelte utførelsesformer omfatter brønnfluidet fra omtrent 1 til omtrent 5 vekt-% av syre pyrofosfater. Eksempler på silisiumdioksider inkluderer uten begrensning diatomerjord, silika fume, bentonitt og krystallinsk silika (kvarts). Kommersielle eksempler på fortrengningshjelpere med silisiumdioksider som basis inkluderer DUAL SPACER, TUNED SPACER, TUNED SPACER E+ og SD Spacer som alle er tilgjengelige fra Halliburton Energy Services Inc. I andre utførelsesformer omfatter brønnfluidet fra omtrent 0,01 til omtrent 90 vekt-% silisiumdioksid, idet den foretrukne utførelsesform er i området 1 til 10 vekt-% silisiumdioksid.

I andre utførelsesformer kan brønnfluidet også inneholde ytterligere tilsetningsmidler som er egnet for bruk med borevæsker, skillevæsker og kompletteringsvæsker. Eksempler på slike ytterligere tilsetningsmidler inkluderer uten begrensning fluidtapsreduserende midler, vektøkende midler, viskositetsøkende midler, overflateaktive midler, suspensjonsmidler, pHøkende materialer, pH reduserende materialer, midler for reduksjon av materialtap (LCM midler), geldannere og kombinasjoner av de nevnte. I en utførelsesform inneholder brønnfluidet et suspensjonsmiddel for å forbedre homogeniteten til det elastiske materiale i bærefluidet. Uten begrensning er et eksempel på et egnet suspensjonsmiddel xantangummi som er et polysakkarid. Et kommersielt eksempel på et suspensjonsmiddel er BARZAN som er tilgjengelig fra Halliburton Energy Services Inc.

Brønnfluidet ifølge foreliggende oppfinnelse kan bli benyttet i forskjellige brønn vedlikeholdsoperasjoner. For eksempel kan brønnfluidet være en skillevæske, et boreslam eller en kompletteringsvæske så som sement.

I en utførelsesform er brønnfluidet en skillevæske. Brønnfluidet kan bli plassert i et ringrom av en brønn på en hvilken som helst egnet måte. I en utførelsesform kan brønnfluidet bli plassert i ringrommet direkte fra overflaten. I en annen utførelsesform kan brønnfluidet bli plassert i ringrommet ved å la den strømme ned gjennom foringsrøret og på plass ringrommet mellom foringsrøret og den underjordiske formasjon. Ytterligere fluider, så som sementer, kan bli sirkulert på plass bak brønnfluidene. Brønnfluidene kan bli innelukket i ringrommet foran slike ytterligere fluider. Etter å ha blitt innelukket kan i det minste en del av det elastiske materiale bli utsatt for en trykkraft og derved bli redusert i volum i ringrommet, hvilket kan påvirke trykket i ringrommet. For eksempel, hvis ringromstemperaturenøker etter at produksjonen av hydrokarboner fra formasjonen begynner, kan i det miste en del av det elastiske materiale redusere sitt volum for å mildne eller unngår ringroms-trykkøkning.

I en annen utførelsesform kan brønnfluidet bli benyttet i en primær sementeringsoperasjon. I en slik utførelsesform kan brønnfluidet være en skillevæske. Primær sementering innebærer først boring av en brønn til ønsket dybde slik at brønnen penetrerer en underjordisk formasjon, mens man sirkulerer en borevæske gjennom brønnen. Etter å ha boret brønnen, kan minst en rørstreng, så som et foringsrør, bli plassert i brønnen slik at det oppstår et ringrom mellom veggen av røret og veggen av brønnen. Borevæsken kan så bli fortrengt ned gjennom røret og opp i ringrommet en eller flere ganger, for eksempel to ganger, for å rense borehullet. Brønnfluidet kan så bli plassert i ringrommet med i det minste en del av brønnfluidet innelukket i ringrommet. I enkelte utførelsesformer kan brønnfluidet fortrenge borevæske fra brønnen. Sementblandingen kan deretter bli ført ned og deretter opp i ringrommet til det innelukkede brønnfluid. Sementblandingen kan stivne til en hard masse som kan danne en sementkolonne som isolerer den tilgrensende del av formasjonen og gir støtte til det inntilliggende rør. I alternative utførelsesformer kan brønnfluidet bli innelukket i ringrommet etter at sementblandingen er plassert i ringrommet. I andre alternative utførelsesformer er brønnfluidet en borevæske. I slike andre alternative utførelsesformer kan brønnfluidet bli brukt som en bærer for produktet som kan bli benyttet for å hindre trykkøkning. Produktet kan bli tilsatt til brønnfluidet i stedet for en sement skillevæske. I enkelte tilfeller kan brønnen ha et stort volum som er uøkonomisk å bruke en sement skillevæske. I slike tilfeller kan brønnfluidet bli brukt som en bærer for et hvilket som helst trykkreduserende materiale.

De følgende eksempler er gitt for ytterligere å illustrere utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse.

Eksempel

I eksempelet ble STEELSEALs evne til å dempe temperaturindusert trykkøkning i ringrom (APB) og hindre svikt av foringsrør observert. Fem forskjellige sammensetninger av STEELSEAL ble tilsatt til skillevæske og borevæske, hvilket simulerte innelukkede ringromsfluider og deres tilhørende volumer slik de opptrer i en reell brønn, og ble testet under simulering av temperaturindusert APB (testene 1-5). I tillegg ble dypvanns brønnbetingelser og plasseringsmekanismer simulert under hver test for å sikre nøyaktighet. En modifisert ultrasonisk sementanalysator (MUCA) fra Chandler Engineering ble brukt. Ved betjening av denne MUCA kan trykket være "innelukket" under en test og MUCAen kan overvåke trykkvariasjoner generert av andre mekanismer enn maskinen selv (for eksempel temperaturindusert). I tillegg ble et testoppsett laget forut for hver test for å simulere et arbeidsforløp for plassering av det ledende fluidsystem med STEELSEAL og med temperatursykler assosiert med å produsere fra brønnen. Testoppsettet ble programmert inn i et Chandler 5270 data akkvisisjons og kontrollsystem. Figur 1 viser startpunktet i utviklingen av alle testoppsett og illustrerer MUCA testoppsett for å simulere reelle brønnbetingelser. Hvert testoppsett begynte med en initiell plasserings"rampe" (gradvisøkning eller reduksjon av parameter) for jobben fra 0 til 760 bar i 130 minutter. Trykket ble så lettet i 55 minutter til 305 bar, som er et mulig trykk som eksisterer ved den undersjøiske brønnhenger. En "rampe" til 93 °C i 60 minutter ble så initiert, hvilket simulerte en temperaturøkning under produksjon. Trykkresponsen ble så registrert. En pause på 30 minutter ved 93 °C forekom deretter og testcellen ble så kjølt tilbake til omgivelsestemperatur.

For å bestemme trykkresponsen til STEELSEAL pluss ringroms fluidsystem, ble basislinje trykkrespons bestemt for 1) vann, 2) basis skillevæsken og 3) basis borevæsken. Figur 2 viser disse responser uten STEELSEAL for en temperaturøkning fra 24 °C til 93 °C startende ved 305 bar, som er det trykk det innelukkede brønnfluid kan bli utsatt for under produksjon. Den gjennomsnittlige av de tre [bar/ °C] verdier mellom 21 °C og 77 °C (forskjell på 100 F) i figur 2, ble brukt som basislinje ved sammenligning av [bar/ °C] verdier av systemer inneholdende STEELSEAL. For å bestemme disse responser illustrert i figur 2, ble fem testoppsett tilsvarende testoppsettet til figur 1 kjørt med STEELSEAL med forskjellige sammensetninger. Hvert prøvevolum tilberedt for hver av de fem tester var 500 cm<3>, som inkluderte borevæske, skillevæske (TUNED SPACER) og STEELSEAL. Sammensetningene er notert i volumprosent som følger: TEST 1 -10 % STEELSEAL, 70 % TUNED SPACER (13,3 ppb), 20 % syntetisk oljebasert slam (SOBM)

(13,9 ppb);

TEST 2 - 22 % STEELSEAL, 68 % TUNED SPACER (13,3 ppb), 10 % SOBM (13,9 ppb);

TEST 3 - 22 % STEELSEAL, 78 % TUNED SPACER (12,2 ppb),

TEST 4 - 26 % STEELSEAL, 74 % TUNED SPACER (12,5 ppb), og

TEST 5 -40 % STEELSEAL, 60 % TUNED SPACER (12,5 ppb),

Testprosedyren var som følger:

1. Veie opp TUNED SPACER og blande; 2. Tilsette STEELSEAL til skillevæsken og blande; 3. Tilsette borevæske (hvis inkludert) og blande inntil homogen; 4. Helle blanding inn i testcelle og plassere cellen i MUCA;

5. Innføre testoppsett på Chandler kontrollskjerm og starte test, samt

6. Innelukket trykk etter initiell trykkøkning (hvis aktuell).

Etter hver test ble trykkresponsen plottet fra Chandler 5270 data akkvisisjon brukt til å finne [psi/F] verdier for hver temperatursyklus. Disse [] verdier, basert på trykkforskjellene som følger av hver "ramp" (økning), ble sammenlignet med gjennomsnitts basislinje i figur 2 for å bestemme virkningene av STEELSEAL når det gjelder å dempe trykk.

Resultatene av testene 2 og 3 er vist i figur 3 og resultatet av alle fem testene er vist i figur 4. Det kan sees av figur 3 at de to prøver med 22 vol-% STEELSEAL ga mindre trykkøkning enn sammenligningseksemplene med bare vann, bare borevæske og bare skillevæske. I tillegg viser figur 4 at prøvene med 22 vol-% STEELSEAL hadde mindre trykkøkning enn prøven med 10 vol-% STEELSEAL og 40 % STEELSEAL, hvilket indikerer at under enkelte betingelser kan 22 vol-% STEELSEAL være en optimal mengde av STEELSEAL. Resultatene viser at brønnfluider med STEELSEAL reduserte trykkøkning i et ringrom bedre enn brønnfluider uten STEELSEAL.

Oppfinnelsen er ovenfor beskrevet i form av foretrukne utførelsesformer som personer med fagkunnskap på området kan modifisere uten å fravike oppfinnelsens ånd og lære. Utførelsesformene er kun eksemplifiserende og ikke begrensende. Mange variasjoner og modifikasjoner av oppfinnelsen er mulige innenfor oppfinnelsens ramme. Bruk av betegnelsen "eventuelt" innebærer at det aktuelle element kan være inkludert, men trenger ikke være inkludert. Begge alternativer er innenfor oppfinnelsens ramme. Bruk av generelle termer som "omfatter", "inkluderer", "har" etc, skal forstås å gi støtte for snevrere termer som bestående av, hovedsakelig bestående av, hovedsakelig omfattet av etc.

I henhold til dette er beskyttelsens ramme ikke begrenset til beskrivelsen ovenfor, men bare begrenset av de etterfølgende patentkrav, idet rammen inkluderer alle ekvivalenter av oppfinnelsens gjenstand for ethvert patentkrav. Hvert enkelt patentkrav er å anse som inkorporert i beskrivelsen som utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Således er kravene en ytterligere beskrivelse som kommer i tillegg til de foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen. Omtale av en referanse i beskrivelsens bakgrunn er ikke en innrømmelse av samme referanse er "kjent" i forhold til foreliggende oppfinnelse, spesielt gjelder dette enhver publikasjon som kan ha en publiseringsdato senere enn prioritetsdatoen for foreliggende søknad. Beskrivelse av alle patenter, patentsøknader og publikasjoner som her er sitert, er herved inkludert i beskrivelsen gjennom henvisning i den utstrekning de gir eksemplifiserende, prosedurale eller andre detaljer som er supplerende i forhold til det som er eksplisitt angitt i søknaden.

Claims

1. Fremgangsmåte for å vedlikeholde en brønn omfattende å tilveiebringe et brønnfluid som omfatter et bærefluid og et elastisk materiale omfattende et elastomert materiale, et styropor korn, en grafitt, et polymerkorn eller kombinasjoner av de nevnte, samt å innføre brønnfluidet i et ringrom og la minst en del av brønnfluidet bli innelukket i ringrommet, å plassere en sementblanding i ringrommet og la sementblandingen få anledning til å stivne, idet minst en del av det elastiske materialet reduseres i volum for å påvirke trykket i ringrommet.

2. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, idet det elastomere materiale omfatter en styren-butadien kopolymer, en neopren, en syntetisk gummi eller kombinasjoner av de nevnte.

3. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 2, idet den syntetiske gummi omfatter nitrilgummi, butylgummi, polysulfid gummi, EPDM gummi, silikongummi, polyuretangummi eller kombinasjoner av de nevnte.

4. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, idet det elastiske materialet omfatter en grafitt.

5. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, idet brønnfluidet omfatter fra 1 til 50 vol-% elastisk materiale.

6. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, idet bærefluidet omfatter et ikke vannbasert fluid.

7. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, idet det vannbaserte fluid omfatter ferskvann, saltvann, saltlake, sjøvann, vannbasert borevæske eller kombinasjoner av de nevnte.

8. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 6, idet det ikke vannbasert fluid omfatter en dieselolje, råolje, kerosen, aromatisk mineralolje, ikke-aromatisk mineralolje, lineær alfaolefin, polyalfaolefin, intern eller isomerisert olefin, ester, eter, lineær parafin eller kombinasjoner av de nevnte.

9. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, idet brønnfluidet omfatter fra 10 til 90 vol-% bærefluid.

10. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, idet brønnfluidet omfatter et sporstoff, et gassgenererende tilsetningsmiddel eller kombinasjoner av de nevnte.

11. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 10, idet det gassgenererende tilsetningsmiddel omfatter azodikarbonamid, aluminiumpulver eller kombinasjoner av de nevnte.

12. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, idet i det minste en del av det elastiske materiale som reduseres i volum deretterøker i volum.

13. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1214, idet i det minste en del av det elastiske materiale med redusert volum,øker i volum til omtrent et normalt volum for det elastiske materiale.

14. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 12, idet i det minste en del av det elastiske materiale med redusert volum,øker i volum til et volum fra 70 til 99 % av det normale volum for det elastiske materialet.

15. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, idet brønnfluidet er et skillefluid.

16. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, idet fremgangsmåten videre omfatter å innføre brønnfluidet omfattende det elastiske materialet i ringrommet sammen med en borevæske.

17. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1, idet i det minste en del av brønnfluidet blir innelukket i ringrommet etter at sementblandingen er plassert inn i ringrommet.