NO340362B1

NO340362B1 - Nedihullsapparat og fremgangsmåte

Info

Publication number: NO340362B1
Application number: NO20092009A
Authority: NO
Inventors: Kim Nutley; Brian Nutley
Original assignee: Swelltec Ltd
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2009-05-25
Publication date: 2017-04-10
Also published as: BRPI0719020A2; PL2423430T3; GB0710384D0; CA2668677A1; US20130213672A1; WO2008062178A1; EP2402552A1; GB2453474B; GB0907455D0; EP2084365A1; EP2084365B1; EP2084362A1; BRPI0719020B1; GB2447996A; GB2444060A; US20090272541A1; GB2444127A; GB2456944A; NO20092014L; US20140034335A1

Description

NEDIHULLSAPPARAT OG FREMGANGSMÅTE

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et sett med deler og en fremgangsmåte for tildanning av samme, hvilket, når de er sammenstilt danner et nedihullsapparat som er utformet for å innrettes på et rør i et nedihullsmiljø.

En brønnpakning tilveiebringer en tetning i et ringrom som dannes mellom en utvendig overflate av et rør og en innvendig overflate av et brønnforingsrør eller et brønnhull. Kjente former av brønn-pakninger innføres i nedihullsmiljøet i hvilket de skal brukes i en uekspandert tilstand og ekspande-res på plass for å tilveiebringe den ønskede tetning. I én form ekspanderer brønnpakningen når den kommer i kontakt med et brønnfluid. I en annen form omfatter brønnpakningen bevegelige deler som aktiveres på plass for å danne tetningen.

WO 02/20941, WO 2006/121340, GB 2411918 og GB 2416796 beskriver bruken av svellbare materialer for brønnpakninger og ringformede barrierer. US 2006/124310 og US 2006/175065 beskriver bruken av svellbare materialer i systemer for kontroll av innstrømming.

Den foreliggende oppfinner har oppfattet at vanlige pakninger har svakheter, og den foreliggende oppfinnelse er blitt uttenkt i lys av denne oppfatning. I henhold til et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes det således et sett av deler som, når de sammenstilles danner nedihullsapparat som er utformet for å innrettes på et rør i et nedihullsmiljø, hvor settet med deler omfatter: - et første og et andre svellbart element som ekspanderer ved kontakt med minst ett forutbestemt fluid, hvor det første og det andre svellbare element har en første tilknytningsprofil mot en første ende og en andre tilknytningsprofil mot en andre motstående ende;

karakterisert vedat settet av deler videre omfatter en kopling med en tilknytningsprofil som er utformet for å passe med hver av de første og andre tilknytningsprofiler av det første og det andre svellbare element slik at koplingen kan forbindes med hvilken som helst av den første eller den andre enden av det første eller det andre svellbare element for å sette sammen nedihullsapparatet.

Kjente brønnpakninger og liknende apparater av den typen, som for eksempel sentraliseringsverk-tøy og ankere, tilveiebringes vanligvis utformet klare for bruk i henhold til spesifikasjon. Slike brønnpakninger omfatter typisk mange underkomponenter som har kompleks form. Således kan sammenstilling av en brønnpakning som skal tilfredsstille én av et antall spesifikasjoner, gjøre det nødvendig å holde et stort lager av forskjellig utformede underkomponenter, og å utføre lange og derfor kostbare sammenstillingsprosedyrer. Den foreliggende oppfinnelse tar opp disse problemer ved å tilveiebringe et sett med deler som kan settes sammen på feltet for å tilfredsstille en særskilt spesifikasjon. For eksempel kan en rekke av sett av deler i henhold til oppfinnelsen settes sammen for å tilveiebringe en streng med svellbare elementer der hvor pakningsdekning av en lang rørleng-de kreves.

Kjente brønnpakninger og liknende slike apparater bestilles vanligvis fra en leverandør noen tid på forhånd før datoen når apparatet skal brukes. Derfor kan avgjørelser som gjelder nedihullsopera-sjoner, for eksempel spesifikke isolasjonsoperasjoner, underlegges i større eller mindre grad appa-ratets ytelse når det leveres. Dette er på grunn av at kjente apparater sjelden kan modifiseres på stedet. Den foreliggende oppfinnelse kan takle slike problemer ved å tilrettelegge for en forbedring når det gjelder tilnærmingsfleksibilitet. Foreksempel kan utformingen av en streng av nedihullsapparatur som er tildannet fra en flerhet av sett av deler i henhold til oppfinnelsen endres på stedet og rett før bruk i nedihullsmiljøet.

Nærmere bestemt kan de første og andre tilknytningsprofiler ha hovedsakelig samme form.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element svelle ved kontakt med minst ett av et fluid som omfatter en vandig oppløsning og et upolart fluid, for eksempel olje.

Alternativt eller i tillegg kan koplingen ha første og andre tilknytningsprofiler hvor hver av de første og andre av koplingens tilknytningsprofiler er utformet for å passe med hver av det svellbare elements første og andre tilknytningsprofiler. Således kan koplingens første og andre tilknytningsprofiler tilpasses med enten det svellbare elements første eller andre tilknytningsprofil. Alternativt kan koplingens andre tilknytningsprofil passe med enten de svellbare elements første tilknytningsprofil eller andre tilknytningsprofil. Enn videre kan en flerhet av sett av deler i henhold til den foreliggende oppfinnelse brukes for å forbinde en flerhet av svellbare elementer sammen, for eksempel for å tilveiebringe en større lengde av nedihullsapparatur.

Nærmere bestemt kan koplingens første tilknytningsprofil innrettes mot en første ende av koplingen og den andre tilknytningsprofil kan innrettes mot en andre motstående ende av koplingen.

Alternativt eller i tillegg kan koplingens første og andre tilknytningsprofiler ha hovedsakelig samme form.

Alternativt eller i tillegg kan koplingens første og andre tilknytningsprofiler være på linje med hverandre slik at to svellbare elementer som i bruk er forbundet med hverandre er på linje med hverandre ved hjelp av koplingen.

Alternativt kan de første og andre tilknytningsprofiler orienteres slik at to svellbare elementer som er forbundet ved hjelp av koplingen er forskjøvet i forhold til hverandre.

Nærmere bestemt kan de første og andre tilknytningsprofiler orienteres slik at to svellbare elementer som er forbundet ved hjelp av koplingen er innrettet omkring nitti grader i forhold til hverandre. En slik kopling gir således et vinkelrett hjørne i en streng som omfatter to svellbare elementer som er forbundet ved hjelp av koplingen.

Alternativt eller i tillegg kan koplingens tilknytningsprofil omfatte en flerhet rifler som strekker seg bort fra en ende av koplingen.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare elements tilknytningsprofil omfatte en flerhet rifler som strekker seg bort fra en ende av det svellbare element.

Nærmere bestemt kan koplingens og det svellbare elements tilknytningsprofiler utformes som en sugepasningsforbindelse for koplingen og det svellbare element med hverandre.

Alternativt eller i tillegg kan koplingen og det svellbare element forbindes med hverandre ved hjelp av et klebestoff.

Alternativt eller i tillegg kan koplingens tilknytningsprofil omfatte en gjenget profil.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare elements tilknytningsprofil omfatte en gjenget profil.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element avgrense en tilknytningsutsparing hvor tilknytningsprofilen gjøres på tilknytningsutsparingens overflate. Således kan koplingens tilknytningsprofil mottas i tilknytningsutsparingen slik at de respektive tilknytningsprofiler på det ekspanderende element og koplingen passer sammen.

Alternativt eller i tillegg kan settet av deler utformes slik at en tilknytningsprofil på ett av koplingen og det svellbare element ved sammenkopling kan mottas i en tilknytningsprofil på den andre av koplingen og det svellbare element.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element ha en langstrakt form.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element avgrense en boring som strekker seg gjennom det. Således kan det svellbare element monteres utenpå et rør.

Nærmere bestemt kan det svellbare element ha en hovedsakelig sylindrisk form.

Alternativt kan det svellbare elements tverrsnitt variere langs det svellbare element. For eksempel kan diameteren av en utvendig overflate av det svellbare element endre seg langs det svellbare element.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element utformes slik at det svellbare elements overflate inneholder minst én uregelmessighet. Den minst ene uregelmessighet kan øke en overflate av det svellbare element som kan komme i kontakt med det minst ene forutbestemte fluid sammenliknet med et svellbart element som har en jevn overflate. Således kan ekspansjonshastigheten for det svellbare element økes.

Nærmere bestemt kan den minst ene uregelmessighet omfatte minst én av: et spor, en rifle, et innrykk, et fremspring, et ujevnt område og en åpning til en boring som strekker seg inn i det svellbare element.

Der hvor den minst ene uregelmessighet er en åpning til en boring, kan boringen forbinde én overflate av det svellbare element med en annen overflate av det svellbare element. Således kan det minst ene forutbestemte fluid passere gjennom det svellbare element via den minst ene boring fra én overflate til den andre overflate.

Alternativt eller i tillegg kan den minst ene uregelmessighet utstrekke seg hovedsakelig langsgående langs det svellbare element. Der hvor uregelmessigheten for eksempel er en kanal, kan kanalen utstrekke seg langsgående langs det svellbare element.

Alternativt eller i tillegg kan den minst ene uregelmessighet utstrekke seg rundt det svellbare element. Der hvor uregelmessigheten for eksempel er en kanal og det svellbare element har en hovedsakelig sylindrisk form, kan kanalen utstrekke seg omkretsende rundt det svellbare element.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element omfatte et lag innrettet over i det minste en del av det svellbare elements utvendige overflate, hvor laget utformes for å styre det minst ene forutbestemte fluids adgang til det svellbare elements utvendige overflate. Således kan laget styre hvordan det svellbare element ekspanderer når det bringes i kontakt med det minst ene forutbestemte fluid.

Nærmere bestemt kan laget utformes for å fremby en barriere for det minst ene forutbestemte fluid

i et forutbestemt tidsrom. Laget kan således fungere som en midlertidig barriere.

Alternativt eller i tillegg kan laget utformes for å tilrettelegge for at det minst ene forutbestemte fluid kan passere gjennom laget med en forutbestemt hastighet. Laget kan således brukes for å redusere en hastighet med hvilken det svellbare element ekspanderer når det er i nærvær av det minst ene forutbestemte fluid i forhold til hva som ville være tilfelle hvis laget ikke var til stede.

Alternativt eller i tillegg kan settet med deler videre omfatte en forsterkningsanordning som er utformet for å innrettes på det svellbare elements overflate som frembys til røret.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element omfatte en forsterkningsanordning. Nærmere bestemt kan forsterkningsanordningen være innesluttet i det svellbare element. Forsterkningsanordningen kan omfatte minst én av: et metall, en plast, et kompositt og individuelle komposittmate-rialer som for eksempel karbonfiber eller Kevlar®.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element ha en langstrakt form.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element ha en lengde på mellom omkring 30,48 cm (1 fot) og omkring 91,44 cm (3 fot).

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element omfatte etylenpropylen kopolymer tverrbundet med minst én av peroksid og svovel. Det svellbare element kan således ekspandere ved kontakt med en upolar væske som for eksempel olje.

Nærmere bestemt kan det svellbare element omfatte etylenpropylendien monomergummi (EDPM).

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element omfatte minst én av en amidbasert tverrbundet harpiks og et vannsvellbart uretan. Det svellbare element kan således ekspandere ved kontakt med vann.

Nærmere bestemt kan det svellbare element omfatte minst én av kloropren-, styrenbutadien- og etylenpropylengummi.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element omfatte en N-vinylkarboksylsyreamidbasert tverrbundet harpiks.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element ekspandere ved kontakt med minst ett fluid som kan forekomme i et nedihullsmiljø.

Alternativt eller i tillegg kan koplingen avgrense en boring som strekker seg gjennom den. Således kan koplingen og det svellbare element, når de er forbundet med hverandre, monteres rundt et rør.

Nærmere bestemt kan koplingen ha en generelt sylindrisk form.

Alternativt eller i tillegg kan koplingen omfatte et stoppelement som er utformet for å stoppe ekspansjon av det svellbare element i en forutbestemt retning når settet av deler er sammenstilt og i bruk. Således kan stoppelementet legge bånd på det svellbare elements ekspansjon slik at det svellbare element primært ekspanderer i en ønsket retning, for eksempel bort fra røret på hvilket nedihullsapparatet er innrettet.

Nærmere bestemt kan stoppelementet danne en stoppflate mot hvilken det svellbare element stø-ter når det ekspanderer.

Nærmere bestemt kan stoppelementet strekke seg ut i en retning hovedsakelig bort fra et rør på hvilket nedihullsapparatet er utformet for å innrettes, og stoppflaten kan vende mot en ende av det svellbare element.

Alternativt eller i tillegg kan stoppelementet strekke seg ut i en retning hovedsakelig mot et rør på hvilket nedihullsapparatet er utformet for å innrettes, og stoppflaten kan vende mot en ende av det svellbare element.

Alternativt eller i tillegg kan stoppelementet omfatte minst én flens. Én flens kan utstrekke seg i en retning bort fra et rør på hvilket nedihullsapparatet er utformet for å innrettes og en annen flens kan utstrekke seg i en retning hovedsakelig mot røret.

Nærmere bestemt kan boringen, hvor koplingen avgrenser en boring, utstrekke seg lengdemessig gjennom koplingen og flensen kan utstrekke seg radielt i forhold til koplingen.

Alternativt eller i tillegg kan koplingen tildannes delvis av minst én av: et metall som for eksempel stål, et plastmaterial som for eksempel nylon, eller et kompositt som for eksempel karbonfiberfor-sterket plast.

Nærmere bestemt kan settet av deler ytterligere omfatte minst én ytterligere kopling med trekk som beskrevet ovenfor med hensyn på koplingen og minst ett ytterligere ekspanderende element med trekk som beskrevet ovenfor, med hensyn på det ekspanderende element.

I en andre utforming kan settet av deler omfatte en endekopling som er utformet for å passe med det ekspanderende elements tilknytningsprofil.

Nærmere bestemt kan endekoplingen tildannes i det minste delvis av minst én av: et metall som for eksempel stål, et plastmaterial som for eksempel nylon, eller et kompositt som for eksempel kar-bonfiberforsterket plast.

Alternativt eller i tillegg kan koplingen ha en tilknytningsprofil som er utformet for å passe med hver av det svellbare elements første og andre tilknytningsprofiler. Således kan for eksempel endekoplingen brukes for å terminere en streng av svellbare elementer på et rør som er tildannet av en flerhet av sett av deler i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

Nærmere bestemt kan endekoplingens tilknytningsprofil omfatte en gjenget profil.

Alternativt eller i tillegg kan endekoplingen ha en avfaset ende. Nærmere bestemt kan den avfase-de ende og tilknytningsprofilen være mot motstående ender av endekoplingen.

Alternativt eller i tillegg kan endekoplingen og det svellbare element være forbundet med hverandre ved hjelp av et klebestoff.

Alternativt eller i tillegg kan endekoplingen ha en langstrakt form.

Alternativt eller i tillegg kan endekoplingen avgrense en boring som strekker seg gjennom den. Således kan endekoplingen være montert rundt et rør.

Alternativt eller i tillegg kan endekoplingen omfatte en første endekoplingsammenstilling som er utformet for å passe med en tilknytningsprofil på det ekspanderende element og en andre ende koplingsammenstilling som er utformet for å være løsgjørbart festet til et rør, hvor de første og andre endekoplingssammenstillinger er utformet for å festes løsgjørbart til hverandre.

Nærmere bestemt kan endekoplingen utformes slik at å forbinde de første og andre endekoplingssammenstillinger løsgjørbart til røret tilrettelegger for løsgjørbar festing av de første og andre endekoplingssammenstillinger til hverandre.

Alternativt eller i tillegg kan den andre endekoplingssammenstilling omfatte to endekoplingsdeler som er bevegelige i forhold til hverandre mellom en første innretting som tilrettelegger for fjerning av den andre endekoplingssammenstilling fra røret og en andre innretting i hvilken den andre endekoplingssammenstilling er festet til røret.

Nærmere bestemt kan de to endekoplingsdeler være bevegelige mellom den første og andre innretting ved hjelp av hengslet bevegelse av de to endekoplingsdeler i forhold til hverandre. Således kan de to endekoplingsdeler klemmes fast rundt røret.

Alternativt eller i tillegg kan de to endekoplingsdeler bibeholdes i den andre innretting ved å feste respektive partier av de to endekoplingsdeler til hverandre.

Nærmere bestemt kan de respektive partier av de to endekoplingsdeler festes til hverandre ved hjelp av minst én av: klebestoff, minst én skrue, minst én bolt og mutter og liknende.

Alternativt eller i tillegg kan den andre endekoplingssammenstilling formes for å tilveiebringe passasje for i det minste én langstrakt kropp, som for eksempel en wire eller et rør med liten diameter, langs røret til hvilket den andre endekoplingssammenstilling er festet slik at den minst ene lang-strakte kropp passerer mellom den andre endekoplingssammenstilling og røret.

Alternativt eller i tillegg kan den andre endekoplingssammenstilling utformes for å klemmes fast rundt den første endekoplingssammenstilling når den er i den andre innretting.

Alternativt eller i tillegg kan de første og andre endekoplingssammenstillinger ha overflateprofiler som er formet for å motstå separasjon av de første og andre endekoplingssammenstillinger fra hverandre når de er i den andre innretting.

Alternativt eller i tillegg kan endekoplingen utformes for å motvirke bevegelse av den andre endekoplingssammenstilling i forhold til et rør når den andre endekoplingssammenstilling er festet til røret.

Nærmere bestemt kan endekoplingen ha en antisklioverflate utformet for å motstå bevegelse tvers over rørets utvendige overflate.

Nærmere bestemt kan antisklioverflaten ha en flerhet uregelmessigheter, som for eksempel omkretsende utstrekkende rifler som er utformet for å bite inn i den utvendige overflate.

Alternativt eller i tillegg kan endekoplingen videre omfatte en antisklisammenstilling som er utformet for å tilveiebringe motstand mot bevegelse av den andre endekoplingssammenstilling i forhold til røret.

Nærmere bestemt kan endekoplingen være utformet slik at antisklisammenstillingen i bruk er innrettet mellom den andre endekoplingssammenstilling og røret.

Alternativt eller i tillegg kan endekoplingen være utformet for å motvirke separasjon av antisklisammenstillingen og den andre endekoplingssammenstilling fra hverandre.

Nærmere bestemt kan antisklisammenstillingen og den andre endekoplingssammenstilling ha profiler som griper inn i hverandre.

Nærmere bestemt kan endekoplingen ha en hovedsakelig sylindrisk form.

Alternativt eller i tillegg kan endekoplingen omfatte et boringselement som er utformet for å endre boringens diameter.

Nærmere bestemt kan endekoplingen være utformet for å tilrettelegge for en gradvis endring i boringens diameter.

Alternativt eller i tillegg kan endekoplingen være utformet slik at bevegelse av boringselementet i forhold til endekoplingens hovedkropp tilveiebringer endringen i diameter.

Nærmere bestemt kan endekoplingens boringselement og hovedkropp beveges i en lengderetning

i forhold til hverandre.

Alternativt eller i tillegg kan boringselementet ha et avsmalnende parti som bevegelig griper inn med en hovedkropp av endekoplingen for å tilrettelegge for en endring i diameter.

Alternativt eller i tillegg kan endekoplingen omfatte et endestoppelement som er utformet for å stoppe ekspansjon av det svellbare element i en forutbestemt retning når settet av deler settes sammen og er i bruk. Således kan endestoppelementet hemme ekspansjon av det svellbare element slik at det svellbare element primært ekspanderer i en ønsket retning, for eksempel bort fra et rør på hvilket nedihullsapparatet er innrettet.

Nærmere bestemt kan endestoppelementet avgrense en stoppflate mot hvilken det svellbare element støter når det ekspanderer.

Nærmere bestemt kan endestoppelementet utstrekke seg i en retning hovedsakelig bort fra et rør på hvilket nedihullsapparatet er utformet for å innrettes og stoppflaten kan vende mot en ende av det svellbare element.

Alternativt eller i tillegg kan endestoppelementet utstrekke seg i en retning hovedsakelig mot et rør på hvilket nedihullsapparatet er utformet for å innrettes og stoppflaten kan vende mot en ende av det svellbare element.

Alternativt eller i tillegg kan stoppelementet omfatte minst én leppe. En leppe kan utstrekke seg i en retning hovedsakelig bort fra et rør på hvilket nedihullsapparatet er utformet for å innrettes og en annen leppe kan utstrekke seg i en retning hovedsakelig mot røret.

Alternativt eller i tillegg kan endekoplingen omfatte minst én rørformet kopling som er utformet for å tilveiebringe, i det minste delvis, en forbindelse til et rør på hvilket nedihullsapparatet er innrettet når det er i bruk.

Nærmere bestemt kan endekoplingen omfatte en flerhet rørformede koplinger fordelt på endekoplingen.

Nærmere bestemt kan flerheten av rørformede koplinger fordeles rundt endekoplingen.

Alternativt eller i tillegg kan den minst ene rørformede kopling omfatte en innfestingsanordning som er utformet for å forbindes med et rør.

Nærmere bestemt kan innfestingsanordningen omfatte en bolt som gjengemessig griper inn med en korresponderende gjenget profil som ertildannet på endekoplingen.

I en tredje form kan settet av deler videre omfatte et bæreapparat som er utformet for å ligge an mot en overflate på det svellbare element før og under ekspansjon av det svellbare element, hvor overflaten mot hvilken bæreapparatet ligger an, i bruk vender seg mot røret.

Nærmere bestemt kan bæreapparatet utformes for å ligge an mot et parti av det svellbare elements overflate.

Nærmere bestemt kan bæreapparatet utstrekke seg langs en del av en lengde av det svellbare element.

Alternativt eller i tillegg kan bæreapparatet omfatte en flerhet av stive bæreelementer som er utformet for bevegelse i forhold til hverandre for å imøtekomme ekspansjon av det svellbare element.

Nærmere bestemt, hvor det svellbare element har sylindrisk form og avgrenser en lengdemessig utstrekkende boring, kan flerheten av stive bæreelementer være bevegelige i en radiell retning.

Alternativt eller i tillegg omfatter nedihullsapparatet videre en stiv sammenstilling hvor nedihullsapparatet er i en første tilstand før ekspansjon av det svellbare element, i hvilken den stive sammenstilling avgrenser en maksimal ytre diameter av nedihullsapparatet, og en andre tilstand etter eks pansjon av det svellbare element i hvilken det svellbare element avgrenser en maksimal ytre diameter av nedihullsapparatet.

Nærmere bestemt kan nedihullsapparatet utformes slik at en del av den stive sammenstilling omgis av det svellbare element.

Nærmere bestemt kan den stive sammenstilling omfatte minst én krage som omgis av det svellbare element.

Nærmere bestemt kan den minst ene krage være tilstøtende en boring som avgrenses av det svellbare element og utstrekker seg gjennom nedihullsapparatet.

Alternativt eller i tillegg kan den stive sammenstilling omfatte to krager i en avstand fra hverandre i en lengderetning på nedihullsapparatet.

Alternativt eller i tillegg kan den stive sammenstilling omfatte en flerhet fordelte fingrer.

Nærmere bestemt kan hver av flerheten av fordelte fingrer utstrekke seg i en lengderetning.

Alternativt eller i tillegg kan fingrene være fordelt radielt rundt nedihullsapparatet.

Alternativt eller i tillegg kan flerheten av fingrer være festet til en krage mot hver motstående ende av nedihullsapparatet.

Alternativt eller i tillegg kan den minst ene krage og flerheten av fingrer være integrert tildannet med hverandre.

Alternativt eller i tillegg kan den stive sammenstilling tildannes delvis av i det minste én av: et metall, et kompositt, en stiv plast og liknende.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element være festet til røret, for eksempel ved hjelp av et klebestoff.

Det kan tilveiebringes et sett av deler i henhold til det første aspekt ved den foreliggende oppfinnelse som, når de settes sammen, danner nedihullsapparat som er utformet for å tilveiebringe en tetning mellom røret og en annen brønnhullskomponent. Den foreliggende oppfinnelse kan således brukes til å isolere en del av en brønn. Tetninger brukes ofte i nedihullsmiljøer for å demme opp for og/eller kontrollere brønnfluider. Slike brønnfluider kan strømme til eller fra underjordiske geologiske formasjoner eller kan strømme til eller fra overflaten. Isolasjon kan brukes for å kontrollere strømmen av brønnfluider eller forhindre uønsket blanding av forskjellige brønnfluider.

Nærmere bestemt kan den andre brønnhullskomponent være én av: et foringsrør og en indre overflate av et brønn hull.

Det kan tilveiebringes et sett av deler i henhold til det første aspekt ved den foreliggende oppfinnelse som, når de settes sammen, danner nedihullsapparat som er utformet for å tilveiebringe avstand mellom et rør og en brønnhullsoverflate. Den foreliggende oppfinnelse kan således ta form av et sentraliseringsverktøy når den settes sammen.

I bruk utfører sentraliseringsverktøy viktige funksjoner i nedihullsmiljøer. Sentraliseirngsverktøy kan for eksempel sikre at et rør ikke kommer i kontakt med en brønnhulloveflate. Denne funksjon er av særskilt viktighet når et rør sementeres inn i et brønnhull. Dette er fordi et dårlig sentralisert rør kan føre til kanalisering, det vil si mangelen på å danne en sementbinding rundt hele omkretsen av det ringformede rom mellom røret og brønnhullet. Dette resulterer i dårlig isolasjon av brønnfluider, hvilket til slutt kan føre til ukontrollerbar strøm av brønnfluider til overflaten eller til underjordiske geologiske formasjoner.

Det kan tilveiebringes et sett av deler i henhold til det første aspekt ved den foreliggende oppfinnelse som, når de settes sammen, danner nedihullsapparat som er utformet for å begrense bevegelse av et rør i forhold til en brønnhullsoverflate.

Rørformede ankere anvendes i nedihullsmiljøer for å begrense bevegelse av et rør i forhold til en brønnhullsoverflate. Bevegelse av et rør kan forårsakes av mekanisk belastning på røret eller hyd-rauliske stempelkrefter. I tillegg kan en temperaturendring over en brønn forårsake ekspansjon eller sammentrekking av et rør og derved forårsake bevegelse av røret i forhold til brønnen.

Det kan tilveiebringes olje- eller gass- utvinnings- eller undersøkelsesapparat som omfatter nedihullsapparat satt sammen av settet med deler i henhold til det første aspekt ved oppfinnelsen.

I henhold til et andre aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes det en fremgangsmåte for å sammenstille nedihullsapparat, hvor fremgangsmåten omfatter: - å tilveiebringe et første og et andre svellbart element, idet det første og det andre svellbare element ekspanderer ved kontakt med i det minste ett forutbestemt fluid og har en første tilknytningsprofil mot en første ende og en andre tilknytningsprofil mot en andre, motstående ende; - å tilveiebringe en kopling med en tilknytningsprofil som er utformet for å passe med hver av de første og andre tilknytningsprofiler av det første og det andre svellbare element; ogkarakterisert vedat fremgangsmåten omfatter å kople det første svellbare element til det andre svellbare element ved å tilknytte koplingen med hvilken som helst av den første eller den andre enden til det første eller det andre svellbare element for derved å sette sammen nedihullsapparatet.

Det kan tilveiebringes et nedihullsapparat som er utformet for å innrettes på et rør i et nedihullsmiljø, hvor nedihullsapparatet omfatter et svellbart element som ekspanderer ved kontakt med minst ett forutbestemt fluid, i hvilket det svellbare element er utformet slik at en overflate av det svellbare element avgrenser minst én uregelmessighet.

I bruk øker den minst ene uregelmessighet det svellbare elements overflateareal som kommer i kontakt med det minst ene forutbestemte fluid sammenliknet med et svellbart element som avgrenser en jevn overflate, for eksempel et svellbart element av hovedsakelig sylindrisk form som har en jevn overflate. Således kan det svellbare elements ekspansjonshastighet økes.

Nærmere bestemt kan den minst ene uregelmessighet omfatte minst én av: et spor, en rifle, en inntrykning, et fremspring, et opprevet område og en åpning til en boring som strekker seg inn i det svellbare element.

Alternativt eller i tillegg kan den minst ene uregelmessighet utstrekke seg hovedsakelig langsgående langs det svellbare element.

Alternativt eller i tillegg kan den minst ene uregelmessighet utstrekke seg rundt det svellbare element. Hvor uregelmessigheten for eksempel er en kanal og det svellbare element har en hovedsakelig sylindrisk form, kan kanalen strekke seg omkretsende rundt det svellbare element.

Alternativt eller i tillegg kan det svellbare element danne del av et sett med deler som, når det sammenstilles utgjør nedihullsapparatet.

Nærmere bestemt kan det svellbare element ha en første tilknytningsprofil mot en første ende og en andre tilknytningsprofil mot en andre, motstående ende, og settet av deler kan videre omfatte en kopling som har en tilknytningsprofil som er utformet for å passe med hver av det svellbare elements første og andre tilknytningsprofiler slik at koplingen kan forbindes med den ene eller den andre av det svellbare elements første og andre ender.

Det kan tilveiebringes nedihullsapparat som er utformet for å innrettes på et rør i et nedihullsmiljø, hvor nedihullsapparatet omfatter: et svellbart element som ekspanderer ved kontakt med minst ett forutbestemt fluid; og en stiv sammenstilling hvor nedihullsapparatet har en første tilstand før ekspansjon av det svellbare element, i hvilken den stive sammenstilling avgrenser en maksimum ytre diameter av nedihullsapparatet, og en andre tilstand etter ekspansjon av det svellbare element, i hvilken det svellbare element avgrenser en maksimum ytre diameter av nedihullsapparatet.

Når nedihullsapparatet er i bruk nedihulls i den første tilstand kan den stive sammenstilling tilveiebringe avstandsbeskyttelse. Når nedihullsapparatet er i den andre tilstand, er det svellbare element ekspandert for, for eksempel å tilveiebringe isolasjon.

Nærmere bestemt kan nedihullsapparatet utformes slik at en del av den stive sammenstilling er omkranset av det svellbare element.

Nærmere bestemt kan den stive sammenstilling omfatte minst én krage som omkranses av det svellbare element.

Nærmere bestemt kan den minst ene krage være proksimal til en boring som avgrenses av det svellbare element og utstrekker seg gjennom nedihullsapparatet.

Nærmere bestemt kan hver av de fordelte fingrer utstrekke seg i en lengderetning.

Alternativt eller i tillegg kan den stive sammenstilling tildannes i det minste delvis av én av: et metall, et kompositt, en stiv plast og liknende.

I henhold til et tredje aspekt ved den foreliggende oppfinnelse, er det tilveiebrakt en brønnpakning satt sammen fra settet av deler i henhold til det første aspektet av oppfinnelsen.

I henhold til et fjerde aspekt ved den foreliggende oppfinnelse, er det tilveiebrakt en brønninstalla-sjon som omfatter et nedihullsapparat sammensatt fra settet av deler i henhold til det første aspektet av oppfinnelsen.

Ytterligere trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil klarlegges ut fra den etterfølgende spesifikke beskrivelse som bare gis i form av eksempler og med henvisning til de medfølgende tegninger i hvilke: Fig. 1 viser et sett av deler i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 viser settet av deler i figur 1 delvis installert på et rør; Fig. 3 viser settet av deler i figur 1 installert på et rør; Fig. 4 viser settet av deler i figur 1 sammenstilt og på plass i et nedihullsmiljø; Fig. 5 tilveiebringer et detaljert riss av et svellbart element fra settet av deler i figur 1; Fig. 6 tilveiebringer et detaljert riss av en kopling fra settet av deler i henhold til en utførelse av oppfinnelsen; Fig. 7A tilveiebringer et detaljert riss av en endekopling fra settet av deler i figur 1; Fig. 7B tilveiebringer et detaljert riss av del av et lengdesnitt gjennom en alternativ endekopling i en sammenstilt tilstand; Fig. 8 tilveiebringer et detaljert riss av en alternativ endekopling som utgjør del av en alternativ utførelse av oppfinnelsen; Fig. 9 tilveiebringer et riss av del av utførelsen i figur 8; Fig. 10 viser et sammenstilt sett av deler når det svellbare element aktiveres; Fig. 11 viser en utførelse av den foreliggende oppfinnelse i hvilken en alternativ form for

endekopling brukes;

Fig. 12 viser utførelsen i figur 11 i den fastklemte tilstand; og

Fig. 13 viser en alternativ form for et svellbart element i den foreliggende oppfinnelse.

Figur 1 viser et sett av deler 10 i henhold til den foreliggende oppfinnelse som har et første svellbart element 12, et andre svellbart element 14, en kopling 16, en første endekopling 18 og en andre endekopling 20. Koplingen 16 er utformet for å forbinde de to svellbare elementer 12,14 med hverandre som beskrevet nedenfor. De første og andre endekoplinger 18, 20 forbindes til motstående ender av sammenkoplede svellbare elementer 12,14 som beskrevet nedenfor. Hvert av de første og andre svellbare elementer 12,14, de første og andre endekoplinger 18, 20 og koplingen 16 har en generelt sylindrisk form og avgrenser således en boring som utstrekker seg lengdemessig gjennom dem.

Settet av deler 10 i figur 1 sammenstilles og monteres på et rør 22, som for eksempel et standard rør for oljefelt (API), som vist i delvis sammenstilt utgave i figur 2. De første og andre svellbare elementer 12,14 har begge en riflet profil i hver ende. Koplingen 16 har også en riflet profil i hver ende. Den riflete profil i en første ende av koplingen 16 skyves inn i den riflete profil i én ende av det første svellbare element 12 og den riflete profil i den andre, motstående ende av koplingen skyves inn i den riflete ende av det andre svellbare element 14. De første og andre svellbare elementer 12,14 forbindes således med hverandre ende mot ende ved hjelp av koplingen 16. Hver av endekoplingene 18, 20 har en riflet profil som skyves inn på en respektiv riflet profil ved en fri ende av de sammenkoplede svellbare elementer 12,14. De således sammenskjøtede svellbare elementer, kopling og endekoplinger avgrenser sammen en boring gjennom hvilke røret 22 utstrekker seg. Figur 3 viser settet med deler 10 installert på røret 22 i figur 2. Nærmere bestemt er endekoplinge-nes 18, 20 og koplingens 16 riflete profiler fullt mottatt i de svellbare elementers 12,14 riflete profiler slik at disse komponenter er riktig forbundet med hverandre. Figur 4 viser et sett med deler som omfatter et svellbart element 12, en kopling 16 og en endekopling 18 som er forbundet med hverandre i serie, som beskrevet ovenfor, og montert på et rør 22, som strekker seg gjennom en underjordisk geologisk formasjon 24. Figur 5 tilveiebringer et detaljert riss 30 av det svellbare element ifølge figurer 1 til 4. Det svellbare element 30 i figur 5 har hovedsakelig sylindrisk form og avgrenser således en boring 32. Det svellbare elements lengde er mellom cirka 30,48 cm (1 fot) og cirka 91,44 cm (3 fot). Det svellbare elements indre og ytre diametre er valgt for den påtenkte anvendelse. Faktisk kan settet av deler omfatte et antall slike svellbare elastomerer slik at selektiv bruk av settet av deler kan gjøres,

avhengig av påtenkte anvendelse. Tilbake til figur 5 så har det svellbare element en riflet profil 34, 36, som beskrevet ovenfor, ved hver motstående ende 38, 40 av det svellbare element. Hver riflet profil 34, 36 er anlagt i en utsparing som er tildannet i en ende av det svellbare element slik at, for eksempel, når en kopling forbindes med det svellbare element 30, kommer koplingens riflete profil mellom partier av det svellbare element.

Det svellbare element 30 er tildannet av en svellbar elastomer. Det svellbare element 30 kan også ha et forsterkningselement som for eksempel Kevlar® (ikke vist), som er innesluttet i og utstrekker seg langs det svellbare element. En svellbar elastomer er et elastisk material som sveller når det plasseres i visse fluider. Svelling forårsakes ved absorpsjon av fluid. Det fins to typer av svellbare elastomerer:

<*>de som sveller i olje; og ;<*>de som sveller i en vandig oppløsning.

Der hvor det svellbare element sveller i olje, kan elementet omfatte etylenpropylendien monomergummi (EDPM). Der hvor det svellbare element sveller i vann, kan elementet omfatte en N-vinylkarboksylsyreamidbasert tverrbundet harpiks og et vannsvellende uretan i en etylenpropylen gummimatriks.

Et detaljert riss av en kopling 50 fra settet av deler ifølge figurer 1 til 4 tilveiebringes i figur 6. Koplingen har generelt sylindrisk form slik at den avgrenser en boring 52. Koplingen har første og andre riflete profiler 54, 56 mot respektive motstående ender av koplingen, som beskrevet ovenfor. Første 58 og andre 60 flenser (som utgjør stoppelementer) er tilveiebrakt på koplingen 50. Den første flens 58 utstrekker seg radielt fra koplingens utvendige overflate, det vil si i en retning bort fra et rør på hvilket det sammenstilte sett av deler er installert. Den andre flens 60 utstrekker seg radielt inn i koplingens 52 boring. De første og andre flenser hemmer ekspansjonen av det svellbare element som beskrevet nedenfor.

Et detaljert riss av endekoplingen 70 fra settet av deler ifølge figurer 1 til 4 tilveiebringes i figur 7A. Endekoplingen har generelt sylindrisk form slik at den avgrenser en boring 72. En riflet profil 74 er tilveiebrakt mot én ende av endekoplingen 70. Den utvendige overflate av koplingens motstående ende ertilformet med en skråkant 76. En leppe 78 er tildannet på en utvendig overflate og på en innvendig overflate av endekoplingen. Hver leppe 78 danner en radielt utstrekkende overflate som hemmer ekspansjonen av det svellbare element som beskrevet nedenfor. Endekoplingen 70 har også et antall bolter som gjengemessig griper inn med endekoplingen på fordelte steder omkretsbart rundt endekoplingens utvendige overflate. Boltene kan brukes til å feste endekoplingen 70 til en nedihullskomponent som for eksempel et foringsrør.

I en alternativ utførelse omfatter også endekoplingen 70 et boringselement (ikke vist) som brukes til å endre boringens 72 diameter for å sette endekoplingen 70 i stand til utformes for rør med forskjellige diametre. Boringselementet understøtter endekoplingen på røret. I en variant har boringselementet et avsmalnende parti, og bevegelse av boringselementet lengdemessig i forhold til endekoplingen forårsaker at boringselementet progressivt reduserer boringsdiameteren.

Figur 7B viser en endekopling i henhold til en alternativ utførelse av oppfinnelsen. Endekoplingen, som er generelt angitt med 700, likner endekoplingen 70 og er vist innrettet på et rør og forbundet med et svellbart element 12. Endekoplingen 700 er imidlertid forskjellig ved at den omfatter to komponenter: et tilknytningsparti 702 og et holdeparti 703. En riflet profil 704 er tilveiebrakt mot én ende av tilknytningspartiet 702, hvilken korresponderer med en tilknytningsprofil i en utsparing i det svellbare element 12. Den motstående ende til tilknytningspartiet tilveiebringer en opplagringsflate 705 som ligger an mot holdepartiets 703 korresponderende opplagringsflate 706. Tilknytningspartiet 702 avgrenser en forstørret boring for mottak av det svellbare elements 12 indre deler. Holdepartiet 703 har også festemidler i form av bolter (ikke vist) som gjengemessig griper inn med boringer 707 på fordelte steder omkretsbart rundt den utvendige overflate for å feste koplingen til et rør.

Når det brukes med endekoplingen 700, vil apparatet som er sammenstilt av settet med deler være roterbart på røret. Tilknytningspartiet 702 er koplet til apparatet og roterer med apparatet, og rela-tivt til holdepartiet 703. Holdepartiet 703 forhindrer aksiell bevegelse av apparatet.

Figur 8 tilveiebringer et detaljert riss av en annen utførelse av en endekopling 90. Endekoplingen 90 i utførelsen i figur 8 omfatter en hovedkropp 92 som er som beskrevet ovenfor vedrørende utfø-relsen i figur 7, og en bæresammenstilling 94. Bæresammenstillingen 94 er vist mer detaljert i figur 9. Bæresammenstillingen 94 er utformet for å ligge an mot en utvendig overflate av et svellbart element som er forbundet med endekoplingen 92 når det svellbare element er i en uekspandert tilstand og å forbli i kontakt med den utvendige overflate idet det svellbare element ekspanderer.

Nærmere bestemt omfatter bæresammenstillingen 94 et antall konsentriske bæreelementer 96 hvorav hvert avgrenser en boring gjennom hvilken et rør mottas. Ett av bæreelementene 96 har fire bæreelementer 98 som er fordelt rundt og festet til bæreelementet 96. Bæreelementene 98 utstrekker seg i en lengderetning slik at de tilrettelegger for en økning i kontaktareal mellom bæresammenstillingen og det svellbare element. Hvert av bæreelementene 98 omfatter fire stive under-støttelsesdeler 100 som er utformet for bevegelse i forhold til hverandre i en radiell retning bort fra et rør hvorved ekspansjon av det svellbare element imøtekommes. Figur 10 viser et sammenstilt sett av deler 120 i bruk på et rør. Komponentdelene i det sammenstilte settet av deler 120 i figur 10 er de samme som de som er beskrevet ovenfor med henvisning til figur 3.1 bruk utsettes de svellbare elementer 12, 14 for brønnfluider som forårsaker at de sveller. Ekspansjon av de svellbare elementer rettes radielt bort fra røret 22 som anskueliggjort ved de radielt rettede piler. Ekspansjon av de svellbare elementer i lengderetningen stoppes av flensene 58, 60 og lepper 78 som er tilveiebrakt på koplingen 16 og endekoplingene 18, 20. Figur 11 viser en utførelse av den foreliggende oppfinnelse i hvilken en alternativ form for endekopling 130 brukes. Endekoplingen 130 har en første endekoplingsammenstilling 132 for tilpasning med det svellbare elements tilknytningsprofil og en andre endekoplingsammenstilling 134 som er utformet for å festes løsgjørbart til et rør som beskrevet nedenfor. Den andre endekoplingsammenstilling 134 har to endekoplingsdeler 136,138 som er bevegelige i forhold til hverandre mellom en første innretting som tilrettelegger for fjerning av den andre endekoplingsammenstilling fra et rør (som vist i figur 11) og en andre innretting i hvilken den andre endekoplingsammenstilling er fastklemt omkring et rør. Figur 12 viser den andre endekoplingsammenstilling 134 alene når den er i den andre innretting. Det vises igjen til figur 11 hvor de to endekoplingsdeler 136, 138 beveger seg mellom den første og andre innretting ved hjelp av hengsler 140 som er tilveiebrakt langs respektive kanter. De motstående respektive ikke-hengslede kanter av de to endekoplingsdeler 136, 138 er festet til hverandre ved hjelp av minst én av klebestoff, skruer, bolter og muttere eller liknende.

Den første endekoplingsammenstilling 132 og den andre endekoplingsammenstilling 134 har overflateprofiler 142, 144 som er formet for å gripe inn sammen slik at separasjon av den første og den andre endekoplingsammenstilling fra hverandre motvirkes når den andre endekoplingsammenstilling er fastklemt rundt et rør.

Endekoplingen omfatter også en anti-sklisammenstilling 150 som er utformet for å tilveiebringe motstand mot bevegelse av den andre endekoplingsammenstilling på et rør. Antisklisammenstillingen 150 har en anti-sklioverflate 152 som har en flerhet radielt utstrekkende rifler 154 som er utformet for å bite inn i den utvendige overflate. I bruk er anti-sklisammensti Ili ngen 150 innrettet mellom den andre endekoplingsammenstilling og røret. For å motstå separasjon av antisklisammenstillingen og den andre endekoplingsammenstilling fra hverandre har antisklisammenstillingen 150 og den andre endekoplingsammenstilling sammengripende profiler 156, 158.

I en ikke-anskueliggjort form for utførelsen i figurer 11 og 12 er den andre endekoplingsammenstilling formet for passasje av wirer langs røret til hvilket den andre endekoplingsammenstilling er festet. Dette oppnås ved tilveiebringelse av en lengdemessig utstrekkende utsparing på den andre endekoplingssammenstillings innoverrettede overflate. Derfor kan wirer passere mellom den andre endekoplingsammenstilling og røret.

I en ytterligere ikke-anskueliggjort utførelse er det svellbare element ifølge de tidligere beskrevne utførelser utformet slik at dets overflate har et antall åpninger (som utgjør en uregelmessighet) hvor hver åpning gir adgang til en boring som utstrekker seg gjennom det svellbare element. Tilveie-bringelsen av boringer øker det svellbare elements overflateareal som kommer i kontakt med fluidet som forårsaker at det svellbare element ekspanderer. Det svellbare elements ekspansjonshastighet økes således. Enn videre omfatter det svellbare element et lag som er innrettet over i det minste del av dets utvendige overflate. Laget er utformet for å styre adgang av det minst ene forutbestemte fluid til det svellbare elements utvendige overflate. Således styrer laget hvordan det svellbare element ekspanderer når det bringes i kontakt med det minst ene forutbestemte fluid. Nærmere bestemt er laget utformet for å presentere en barriere for det minst ene forutbestemte fluid for et forutbestemt tidsrom. Således fungerer laget som en midlertidig barriere. Laget er også utformet for å tilrettelegge for passering av fluidet gjennom laget med en forutbestemt hastighet. Således brukes laget til å redusere en hastighet med hvilken det svellbare element ekspanderer ved tilstedeværelsen av fluidet enn hva som ville være tilfelle hvis laget skulle mangle.

Figur 13 viser en alternativ form 180 av et svellbart element ifølge den foreliggende oppfinnelse. Det svellbare element 182 har en stiv sammenstilling 184 som har tre deler: en første krage 186, en flerhet av fordelte fingrer 188 og en andre krage. Den første krage 186 og den andre krage befinner seg inne i det svellbare elements 182 kropp. De første 186 og andre krager befinner seg mot motstående ender av det svellbare element og er sammenføyd med flerheten av fordelte fingrer 188. Fingrene 188 er fordelt rundt omkretsen av det svellbare element 182. Fingrene 188 følger en bane slik at de omkring sitt midtpunkt har det svellbare elements maksimale utvendige diameter.

Bemerk at den andre krage ikke er vist i figur 13. Dette er fordi figur 13 viser det svellbare element bortskåret i nærheten av den første krage 186, men ikke bortskåret i nærheten av den andre krage. De to krager og flerheten av fingrer er integrert tildannet med hverandre av et passende stivt material som for eksempel et metall.

Hver ende av det svellbare element har en utsparing 190 som har rifler for å tillate for sugepasningsforbindelse med koplingen 16 som beskrevet ovenfor med henvisning, for eksempel til figur 1.

I de ovenfor beskrevne utførelser, kan det svellbare element festes til røret på hvilket det brukes, for eksempel ved hjelp av et klebestoff. Forbindelsen mellom koplingen og det svellbare element kan også forbedres ved hjelp av klebestoff.

I bruk settes nedihullsapparatet som omfatter det svellbare element i figur 13 nedihulls i en første tilstand før ekspansjon av det svellbare element. Således og som vist i figur 13 avgrenser den stive sammenstilling 184 en maksimum ytre diameter av nedihullsapparatet slik at den for eksempel tilveiebringer en avstands- eller stabiliseringsfunksjon. Den stive sammenstillings stive natur tilveiebringer beskyttelse for nedihullsapparatet. Oppbygningen av den stive sammenstilling 184 som strekker seg inn i det svellbare elements kropp fungerer også som et skjelett for å moderere virk-ningen av skjærkrefter som, hvis det ikke var for den stive sammenstilling 184, ville påføres det svellbare element på en ukontrollert måte. Den stive sammenstillings 184 fordelte fingrer 188 kan bøyes slik at maksimumsdiameteren som avgrenses av den stive sammenstilling 184 reduseres. Dette tillater nedihullsapparat, av hvilket det svellbare element 180 utgjør en del, å passere gjennom innsnevringer. Når nedihullsapparat er på det ønskede sted (for eksempel hvor det ønskes å lage en tetning) utsettes det svellbare element for det forutbestemte fluid som beskrevet ovenfor. Det svellbare element ekspanderer så, slik at det avgrenser nedihullsapparatets maksimale ytre diameter.

Anvendelser av settet av deler vil nå bli beskrevet. Settet av deler kan, når det sammenstilles, brukes som en pakning som tilveiebringer fordeler fremfor kjente pakninger. Brønnbygging involverer normalt plassering av metallrørsom sementeres inn i brønnhullet. Et metallrør anses å være riktig sementert på plass når en forutbestemt mengde sement er blitt pumpet ned innsiden av røret og fyller det ringformede rom mellom røret og brønnhullet. I henhold til kjent teknikk plasseres deretter pakninger på innsiden av det sementerte rør. Dette betyr at kjente pakninger er konstruert for å tette godt definerte rom som er omgitt av glatte overflater. Slike kjente pakninger settes ofte på en konsentrisk måte, hvilket betyr at pakningsdeler er utformet for å bevege seg jevnt i en radiell retning og således har liten toleranse for ujevne overflater. Brønnpakninger tildannet fra sett av deler i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan gi forbedret toleranse for ujevne overflater.

Settet av deler kan sammenstilles for å tilveiebringe isolasjonsverktøy for diverse forskjellige anvendelser. I noen scenarier kan, for eksempel verktøyets primære formål være å hindre ringroms-strøm av partikler som for eksempel produsert sand, og en høytrykkstetning er ikke påkrevd. Settet av deler kan således sammenstilles for å danne et nedihullsapparat som består av et svellbart element og to endekoplinger. Alternativt kan settet av deler sammenstilles for å danne et nedihullsapparat som termineres i én ende av en endekopling, og å forbindes med et annet verktøy i sin motstående ende ved hjelp av en kopling 50 av den type som er vist i figur 6.1 en annen anvendelse kan en pakning med høytrykkstetningsegenskaper tildannes fra settet av deler ved å kople flere svellbare elementer i serie. Alle de ovennevnte verktøy kan sammenstilles fra de samme kompo-nentsett.

Bruk av den foreliggende oppfinnelse kan også tilveiebringe fordeler ved å møte krav om økning av brønnproduksjon, effektivitet og pålitelighet og for å redusere kostnader. Plugging (det vil si overfla-teskade (såkalt skin damage)) i steinformasjoner hvor sementerings- og perforeringsprosedyrer følges er alltid en bekymring under brønnbygging og ofte gjenstand for mye diskusjon og investe- ring for å forsøke å minimere dens virkninger. Fleksibiliteten og utformingsvennligheten til brønn-pakninger som tildannes fra den foreliggende oppfinnelse kan hjelpe til å takle slike problemer ved å eliminere sementerings- og perforeringsoperasjonene fullstendig og sikre at formasjonsplugging holdes på et minimum. Dette er fordi den foreliggende oppfinnelses svellbare element tillater at forlengingsrør eller produksjonsrør understøttes uten sementering og at pre-perforert produksjons-rør derfor kan brukes. Dessuten eliminerer denne anvendelse av den foreliggende oppfinnelse kostnaden og tiden som medgår ved sementerings- og perforeringsoperasjoner.

Bruk av den foreliggende oppfinnelse kan også tilveiebringe fordeler ved sentralisering av rør. Den foreliggende oppfinnelse fremstilles for å ha størrelsesmål som mange vanlige åpne hulls diametre og tilveiebringer derved maksimal avstand for det svellbare element og tilstøtende verktøy. Inklude-ringen av et svellbart element betyr at oppfinnelsen drar nytte av den integrerte oppbygging av et svellbart element og en stiv sammenstilling som er robust og har høy slagstyrke. Så snart det er fuktet av brønnfluider tillater det svellbare elastomerelement forbedret kjøring av brannrør på grunn av en lavere friksjonskoefflsient. Dette er til nytte i høyt devierte brønner eller brønner med lang horisontal utstrekning hvor kumulativ trekkmotstand kan hindre full installasjon av metallrør. Så snart den svellbare elastomer ekspanderer, kan den radielle svellekraft ofte løfte rør opp fra den lave side av horisontale borehull og tilveiebringe ytterligere sentralisering.

Den foreliggende oppfinnelse tilbyr følgende fordeler:

i) Settet med deler kan tilpasses til og installeres på hvilket som helst brønnrør som kan være laget av plast, kompositt eller metall. Rørene med hvilke oppfinnelsen kan brukes innbefatter: produksjonsrør, foringsrør, sandfilter, gruspakning, arbeidsstrenger, utvendige slettkoplinger, kveilerør og pumpesugestenger.

ii) Bruken av et svellbart element som ekspanderer ved kontakt med brønnfluider tilrettelegger for aktivering av det svellbare element uten nedihulls intervensjon.

iii) En rekke svellbare elementer kan settes på en ikke-konsentrisk måte og uavhengig av

deres orientering.

iv) De svellbare elementer kan settes i irregulære, ikke-sirkulære og ikke-lineære formasjoner eller nedihullsstrukturer.

v) Settet av deler kan installeres i eksisterende rør uten behov for spesialiserte sammen-stillingsteknikker eller -utstyr.

vi) Settet av deler kan normalt sammenstilles og installeres uten spesielt opplært perso-nell.

vii) Rør og formasjoner i forskjellige størrelser og diametre kan imøtekommes.

viii) Nedihullsapparatet kan utformes for å styre ekspansjonshastigheten til det svellbare

element.

ix) Nedihullsapparatet tilveiebringer, når det sammenstilles fra settet av deler, for integrert

selvsentralisering når det er i bruk.

x) Settet av deler kan sammenstilles i siste øyeblikk for å ta hensyn til endrede spesifika-sjonskrav.

Settet av deler tilrettelegger for sammenstilling av nedihullsapparatur som kan ha vesentlig redu-serte friksjonskoeffisienter i forhold til vanlig nedihullsapparatur.

Claims

1. Sett av deler (10) som, når de settes sammen, tildanner et nedihullsapparat som er utformet for å innrettes på et rør (22) i et nedihullsmiljø, idet settet av deler omfatter: - et første og et andre svellbart element (12,14) som ekspanderer ved kontakt med minst ett forutbestemt fluid, hvor det første og det andre svellbare element har en første tilknytningsprofil (34) mot en første ende (38) og en andre tilknytningsprofil (36) mot en andre motstående ende (40); karakterisert vedat settet av deler videre omfatter en kopling (16, 50) med en tilknytningsprofil som er utformet for å passe med hver av de første og andre tilknytningsprofiler av det første og det andre svellbare element (12,14) slik at koplingen kan forbindes med hvilken som helst av den første eller den andre enden av det første eller det andre svellbare elementet for å sette sammen nedihullsapparatet.

2. Sett av deler i henhold til krav 1, hvor koplingen (50) har første og andre tilknytningsprofiler (54, 56) hvor hver av koplingens første og andre tilknytningsprofiler er utformet for å passe med hver av de svellbare elementenes (12,14) første og andre tilknytningsprofiler (34, 36).

3. Sett av deler i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor tilknytningsprofiler på koplingen og det første og det andre svellbare element er utformet for en sugepasningsforbindelse mellom koplingen og det første og det andre svellbare element.

4. Sett av deler i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor et tilknytningsprofil på koplingen omfatter en gjenget profil.

5. Sett av deler i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor det første og det andre svellbare element avgrenser en tilpasningsutsparing hvor tilknytningsprofilene (34, 36) inneholdes på en overflate av tilpasningsutsparingen.

6. Sett av deler i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor settet av deler videre omfatter en forsterkningsanordning som er utformet for å innrettes på en overflate av det første eller det andre svellbare element som skal frembys til røret.

7. Sett av deler i henhold til krav 6, hvor forsterkningsanordningen er innlagt i det første eller det andre svellbare element.

8. Sett av deler i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor koplingen (50) omfatter et stoppelement (58) som er utformet for å stoppe ekspansjon av det første eller det andre svellbare element utstrekker seg i en retning hovedsakelig bort fra et rør på hvilket nedihullsapparatet er utformet for å innrettes og hvor stoppflaten vender mot en ende av det første eller det andre svellbare element.

9. Sett av deler i henhold til hvilket som helst av kravene 1-7, hvor koplingen (50) omfatter et stoppelement (60) innrettet til å stoppe utstrekningen av det første eller det andre svellbare elementet og som utstrekker seg i en retning hovedsakelig mot et rør på hvilket nedihullsapparatet er utformet for å innrettes og hvor stoppflaten vender mot en en-de av det første eller det andre svellbare element.

10. Sett av deler i henhold til hvilket som helst av de foregående krav, hvor settet av deler omfatter en endekopling (18, 20, 70, 90, 700) som er utformet for å passe med en tilknytningsprofil (34, 36) på det første eller det andre svellbare element (12,14).

11. Sett av deler i henhold til krav 10, hvor endekoplingen (700) omfatter et tilknytningsparti (702) som er utformet for å passe med det første eller det andre svellbare element og et holdeparti (703) som er utformet for å festes til et rør.

12. Brønnhullspakning satt sammen fra settet av deler i henhold til hvilket som helst av de foregående krav.

13. Brønninstallasjon som omfatter et nedihullsapparat satt sammen fra settet av deler iføl-ge hvilket som helst av kravene 1 til 11.

14. Fremgangsmåte for sammenstilling av et nedihullsapparat, hvor fremgangsmåten omfatter: - å tilveiebringe et første og et andre svellbart element, idet det første og det andre svellbare element ekspanderer ved kontakt med i det minste ett forutbestemt fluid og har en første tilknytningsprofil (34) mot en første ende (38) og en andre tilknytningsprofil (36) mot en andre, motstående ende (40); - å tilveiebringe en kopling med en tilknytningsprofil som er utformet for å passe med hver av de første og andre tilknytningsprofiler av det første og det andre svellbare element; og karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter å kople det førs-te svellbare element til det andre svellbare element ved å tilknytte koplingen med hvilken som helst av den første eller den andre enden til det første eller det andre svellbare element for derved å sette sammen nedihullsapparatet.

15. Fremgangsmåte for sammenstilling av et nedihullsapparat ifølge krav 14, hvor fremgangsmåten omfatter å tilknytte koplingens tilknytningsprofiler med det første eller det andre svellbare element ved hjelp av en sugepasningsforbindelse.