NO340911B1

NO340911B1 - Selvorienterende valgbar lokaliseringshylse og fremgangsmåte for lokalisering i et brønnhull

Info

Publication number: NO340911B1
Application number: NO20053857A
Authority: NO
Inventors: Bryan P Pendelton
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2017-07-10
Also published as: NO20130567A1; WO2004067904A1; RU2005127094A; GB0516383D0; CA2514596A1; GB2413583B; AU2004208146A1; US7240738B2; US20040149452A1; CA2514596C; NO20053857L; CA2643206A1; NO343236B1; RU2323323C2; GB2413583A; CA2643206C

Description

Oljefeltoperasjoner inkluderer ofte levering av innretninger til nedihullsomgivel-sene fra initale kompletteringer gjennom fornyet innkjøring etter at kompletteringene er installert, og til alle tidspunkter mellom dette. Det som kjøres inn i nedihullsomgivel-sene må ofte orienteres og lokaliseres sikkert for å sørge for at hensikten med det som kjøres inn kan utføres korrekt. Måling under boring, lokaliseringsenheterforfor-ingsrørkrager, seismiske innretninger, valgbare profiler for ansatser eller spennhylser og orienteringsprofiler har alle blitt anvendt for å bistå ved sikker lokalisering, men i hvert tilfelle har flere verktøy og eventuelt ytterligere kjøringer vært nødvendig for å oppnå det ønskede resultat.

US 4236734 A beskriver en spennhyse som har minst en bøyelig finger. En orienteringskile er posisjonert ved den bøyelige fingeren. En spennhylseprofil er anordnet ved en utvendig dimensjon av spennhylsen. En orienteringsprofil er monterbar i en nedihullsomgivelse, og en profil sampassermed orienteringsprofilen. Det er også omtalt en fremgangsmåte for å fremme selvorientering og valgbar posisjon av en spennhylse som innbefatter installering av et rør med i det minste to orienteringsprofiler som har valgbar overensstemmende profil med spennhylsen, kjøring av en spennhylse med bøyelig orienteringskile og en profil som er komplementær med i det minste én av de to nevnte orienteringsprofilene. Spennhylsen orienteres ved å drive orienteringskilen mot orienteringsprofilen og spennhylsen bringes i inngrep med den komplementær orienteringsprofil i forlengelsesrøret.

Målene med foreliggende oppnås ved selvorienterende valgbar lokaliserings-hylse, omfattende: en spennhylse som har minst én bøyelig finger; videre kjennetegnet ved en orienteringskile som er posisjonert på den bøyelige finger og bøybar med fingeren;

en spennhylseprofil som er anordnet ved en utvendig dimensjon av

spennhylsen.

Foretrukne utførelsesformer av den selvorienterende valgbare lokaliserings-spennhylse er videre utdypet i kravene 2 til og med 9.5Målene med oppfinnelsen oppnås også ved en fremgangsmåte for å fremme selvorientering og valgbar lokalisering av spennhylser i en brønnboring, omfattende: installering, i et produksjonsrør, minst to orienteringsprofiler som har valgbare overensstemmende profiler;

kjøring av en spennhylse som har en bøyelig orienteringskile,

kilen er bøybar med en finger til spennhylsen, og en spennhylseprofil derpå komplementær til én av de minst to orienteringsprofilers overensstemmende profiler;

orientering av spennhylsen ved å drive kilen mot orienteringsprofilen og bringe den overensstemmende profil i inngrep der hvor den er komplementær til spennhylseprofilen.

Det er her beskrevet en selvorienterende valgbar spennhylse som har minst en bøyelig finger, en orienteringskile som er posisjonert med den bøyelige finger og en spennhylseprofil som er anordnet ved en utvendig dimensjon av spennhylsen.

Det beskrives her videre et system for nedihullsvalgbar orientering av en spennhylse. Det er tilveiebrakt en orienteringsprofil som kan installeres i en nedihullsomgivelse. Orienteringsprofilen inkluderer en overenstemmende profil. En spennhylse, som kan brukes i orienteringsprofilen i orienteringsprofilen har minst én bøyelig finger og en orienteringskile som er posisjonert ved den bøyelige finger. En spennhylseprofil er anordnet ved en utvendig dimensjon av spennhylsen, idet profilen valgbart kan stemme overens med den overensstemmende profil av orienteringsprofilen.

Det beskrives her videre en brønnboring som er konfigurert til selvorientering og valgbar lokalisering av spennhylser. Brønnboringen inkluderer en streng avfor-lengningsrør eller foringsrør som har minst to orienteringsprofiler, idet hver av dem haren distinkt overensstemmende profil. En spennhylse kan kjøres i borehullet, hvilken spennhylse har en spennhylseprofil som er komplementær til én av de overensstemmende profiler i de minst to orienteringsprofiler.

Det er her også beskrevet en fremgangsmåte til å fremme selvorientering og valgbar lokalisering av spennhylser i en brønnboring. Fremgangsmåten inkluderer at det i et foriengningsrør installeres minst to orienteringsprofiler som har valgbare overensstemmende profiler, kjøring av en spennhylse som har en bøyelig orienteringskile og en spennhylseprofil på denne som er komplementær til én av de minst to orienteringsprofil-overensstemmende profiler, og orientering av spennhylsen ved å drive kilen mot orienteringsprofilen og bringe den overensstemmende profil i inngrep der hvor den er komplementær til spennhylseprofilen.

Det skal nå vises til tegningene hvor like elementer er nummerert likt på de flere figurer: Fig. 1 er et perspektivriss av et selvorienterende og lokaliserende spennhylsesystem; Fig. 2 er et sideriss av en orienteringsprofil; Fig. 3 er et tverrsnitt av orienteringsprofilen på fig. 2, lagt langs snittlinjen 3-3; Fig. 4 er et sideriss av en spennhylse som anvendes i det system som her er beskrevet; Fig. 5 er et langsgående tverrsnittsriss av den spennhylse som er vist på fig. 4;

Fig. 6 er et grunnriss av en kile i spennhylsesystemet; og

Fig. 7 er et tverrsnittsriss av fig. 6, lagt langs snittlinjen 7-7 på fig. 6.

Det vises til fig. 1, hvor en oversikt over en utførelse som her beskrevet er vist. Perspektivrisset på fig. 1 tilveiebringer en referanseramme og en forståelse av det konsept som er beskrevet i nærmere detalj nedenfor. Det selvorienterende og lokaliserende spennhylsesystem 10 omfatter to hovedkomponenter. Disse er en orienteringsprofil 12, som enten kan være en uavhengig struktur eller simpelten en struktur som tilhører en annen struktur i brønnboringen, hvilken i denne utførelse er ved heng-eren foret sideforlengningsrør, og en spennhylse 30. Orienteringsprofilen 12 inkluderer generelt uttrykt en orienteringslandflate 14, som kan være helisk (som vist eller andre vinklede overflater), og en overensstemmende profil 16 som en komplementær spennyhylseprofil vil komme i inngrep med. Spennhylsen 30 inkluderer minst én, og i denne utførelse 8, bøyelige fingere 32. Ved én av fingerne 32 er det anordnet en kile 34 for inngrep med en overflate 14 av orienteringsprofilen 12, for å orientere spennhylsen 30. Spennhylseprofilen 50 har en form som er komplementær til en bestemt overensstemmende profil 16.

Kjøring av spennhylsen 30 i en spesifikk orienteringsprofil hvor den overensstemmende profil er komplementær forårsaker at spennhylsen orienteres og deretter kommer i inngrep med den overensstemmende profil. Inngrepet kan om ønskelig være lastbærende. Der hvor spennhylseprofilen og den overensstemmende profil ikke er komplementære, forårsaker kilen at spennhylsen orienteres, og når profilene ikke er i inngrep, avbøyes kilen 34 og spennhylsen 30 passerer gjennom orienteringsprofilen.

Det skal nå vises til fig. 2, hvor denne utførelse av orienteringsprofilen 12 er vist i nærmere detalj. Orienteringsprofilen 12 er vist med en helisk kantflate 14 som er tiltenkt å vende oppover eller nedover i hullet avhengig av applikasjonen. Fagpersoner innen teknikken vil være enig i at en konfigurasjon hvor den vender oppover i hullet er mest vanlig, men at en konfigurasjon hvor den vender nedover i hullet er mulig. Det er videre vist en åpning 18 i form av et spor som er konfigurert til å motta kilen 34 så snart kilen 34 har orientert spennhylsen 30. En bunnflate 20 i sporet 18 har en vinkel på ca 50°, for å hjelpe til med avbøying av kilen 34, og spennhylsen 30 som passerer gjennom orienteringsprofilen 12, hvis spennhylseprofilen 50 ikke er komplementær til den overensstemmende profil 16.

Vi forflytter oss nå til fig. 3, hvor en overensstemmende profil 16 er vist. Det skal forstås at den overensstemmende profil 16 som vist kun er en konfigurasjon i et ubegrenset antall av konfigurasjoner som er mulige. Mange forskjellige konfigurasjoner kan anvendes i en bestemt brønnboring, slik at lokaliseringer hvor slike er posisjonert i brønnboringen kan velges automatisk ved simpelten å kjøre en bestemt spennhylse i brønnen.

I den viste utførelse omfatter den overensstemmende profil 16 to radialt større seksjoner 80, 82. Som vist har disse seksjoner forskjellige lengder. Den separerende seksjon 80, 82 er en ring 84 som inkluderer et bakoverrettet innsnitt 86 (et valgbart trekk). Lokalisering og selvorientering vil skje uten å ha fordelen av det bakoverrettede innsnitt. I dette tilfelle er det bakoverrettede innsnitt 86 posisjonert på en opp-hullsende av ringen 84, og er konfigurert til å holde en last i en retning nedover i hullet. I en utførelse vil det bakoverrettede innsnitt være ca 80° i forhold til en langsgående side av seksjonen 80.

Orienteringsprofilen 12 er lokalisert på et sideforlengningsrør eller på produk-sjonsrørstrengen, som vist, og leveres nede i hullet. Muligheten for valgbart å instal-lere den overensstemmende profil tilveiebringer muligheten for valgbart å lokalisere spennhylsen, som deretter vil bli kjørt ved simpelten å velge en spennhylse som har en spennhylseprofil som er komplementær til den overensstemmende profil som er satt på plass i forlengningsrøret eller produksjonsrøret i nedihullsomgivelsen. På grunn av den heliske kantflate 14 som er koplet med sporets bunnflate 20 vil alle spennhylsene bli orientert til alle orienteringsprofiler, men blir der ikke plassert på skulderen, og hvis profilene ikke stemmer overens, vil de passere gjennom profilen 12 til den neste profil 12, for å orienteres på ny og kanskje være komplementære til den overensstemmende profil. Dette vil fortsette inntil en overensstemmende profil nåes eller alle orienteringsprofilene 12 er brukt (i dette tilfelle er en operatørfeil trolig, siden det er meningen å stemme overens med en profil). Motsatt det bakoverrettede innsnitt 86 er det en skråstilt utsneppingsflate 87 hvis vinkel er diktert av den ønskede utsneppingskraft som er relevant for opphenting av spennhylsen. I den viste utførelse er vinkelen 60°. Det er klart at en større eller mindre vinkel kan brukes avhengig av applikasjonen. Ved utsnepping kan spennhylsen hentes opp.

Det skal nå vises til fig. 4, hvor en spennhylse 30 er vist. I denne utførelse omfatter spennhylsen 30 fingere 32 og en kile 34, som påpekt ovenfor. Fingere er av-grenset ved fjerning av materiale fra en rørstruktur, som vist. Fagpersoner innen teknikken vil forstå at fingeren som holder kilen 34 er lengre enn omgivende fingere. Dette skyldes den større utvendige dimensjon som kilen 34 danner. Kilen 34 må være i stand til å avbøyes tilstrekkelig til å passe gjennom orienteringsprofilene. En lengre finger tillater denne avbøyning uten å overskride den elastiske grense for materialet i fingeren. Derved unngås permanent deformasjon av denne. Fingerne 32 bærer spennhylseprofilen 50 som består av flere forskjellige diametre av materiale, så som en bredere seksjon 52, en smalere seksjon 54 og en større bredere seksjon 56. Av fig. 2 og 3 vil en med ordinær kunnskap innen teknikken forstå at spennhylseprofilen 50 bøyes innover inntil den når en overensstemmende profil 16 som er komplementær, og ekspanderer utover til inngrep med denne. Hvis det er ønskelig å holde en last, vil en overflate av spennhylseprofilen 50 bli konfigurert til inngrep med det bakoverrettede innsnitt 86.

Fig. 5 tilveiebringer et tverrsnittsriss av fig. 4, for klarhets skyld. Det vises til fig. 6 og 7, hvor kilen 34 i den viste utførelse er vist. På fig. 6 er en nedhulls ende 36 av kilen 34 vist vinklet på to sider 38 og 40.

Disse overflater hjelper kilen 34 med å bevege seg langs den heliske kant 14 ved at de hjelper til med å unngå utgraving av metall. Hver av vinklene 38, 40 er i en utførelse nær en vinkel som anvendes for den heliske kantflate 14. Med henvisning til fig. 7, trekket 42 er en skråkant som hjelper til med å trekke spennhylsen tilbake, hvis det er nødvendig. Skråkanten hjelper verktøyet å gli gjennom restriksjoner, i steden for å lande på dem, og hindrer bevegelse oppover i hullet. En spesifikk vinkel av skråkanten er ikke kritisk så lenge vinkelen er tilstrekkelig for sitt tiltenkte formål. Kilen 34 kan maskineres på det rør som spennhylsen 30 tilvirkes av, eller, hvilket er mer vanlig, den kan festes til dette ved hjelp avfesteanordninger, klebemidler, sveising, osv.

Det vil av det foregående forstås at flere orienteringsprofiler kan plasseres i en brønn, og kan konfigureres som en på hvert sideforlengningsrør. En betydelig fordel ved det beskrevne system er at den innvendige dimensjon av hver er den samme. Det vil si at distinkte orienteringsprofiler ikke behøver å ha progressivt mindre innvendige diametre, hvilket er tilfelle innen kjent teknikk. Dette gjør det mulig at brønnbo-ringen har orienteringsprofiler mens den opprettholder den innvendige diameter hele veien. Det bakoverrettede innsnitt 86 tilveiebringer en ikke-gå konfigurasjon som fjer-ner behovet for å ha en forskjellig innvendig dimensjon, som ellers er nødvendig for en positiv ikke-gå tilstand.

Claims

1. Selvorienterende valgbar lokaliseringsspennhylse, omfattende: en spennhylse (30) som har minst én bøyelig finger (32); viderekarakterisert veden orienteringskile (34) som er posisjonert på den bøyelige finger (32) og bøybar med fingeren (32); en spennhylseprofil (50) som er anordnet ved en utvendig dimensjon av spennhylsen (30).

2. Selvorienterende valgbar lokaliseringsspennhylse som angitt i krav 1,karakterisert vedat kilen (34) inkluderer sider (38, 40) som er konfigurert til inngrep med en orienteringsprofil (12) og som orienterer spennhylsen (50) til å passere gjennom orienteringsprofilen (12) etter orientering.

3. Selvorienterende valgbar lokaliserings-spennhylse som angitt i krav 1,karakterisert vedat spennhylseprofilen (50) er valgbar til en bestemt orienterings-overensstemmende profil (16).

4. Selvorienterende valgbar lokaliserings-spennhylse som angitt i krav 1,karakterisert vedat spennhylseprofilen (50) inkluderer et bakoverrettet innsnitt (86) som gjør det mulig for spennhylseprofilen (50) å bære en last.

5. Selvorienterende valgbar lokaliserings-spennhylse som angitt i krav 4,karakterisert vedat det bakoverrettede innsnitt (86) er konfigurert til å være en last i retning nedover i hullet.

6. Selvorienterende valgbar lokaliserings-spennhylse som angitt i krav 4,karakterisert vedat det bakoverrettede innsnitt (86) er ved en vinkel på 80° i forhold til en akse i spennhylsen (30).

7. Selvorienterende valgbar lokaliserings-spennhylse som angitt i krav 1,karakterisert vedat spennhylsen (30) videre inkluderer en utsneppingsflate (87).

8. Selvorienterende valgbar lokaliserings-spennhylse som angitt i krav 7,karakterisert vedat utsneppingsflaten (87) er skråstilt for å fremme utsneppingen av spennhylsen (30) fra en separat overensstemmende profil.

9. Selvorienterende valgbar lokaliserings-spennhylse som angitt i krav 7,karakterisert vedat utsneppingsflaten (87) er skråstilt ved 60°.

10. Fremgangsmåte for å fremme selvorientering og valgbar lokalisering av spennhylser (30) i en brønnboring, omfattende: installering, i et produksjonsrør, minst to orienteringsprofiler (12) som har valgbare overensstemmende profiler (16); kjøring av en spennhylse (30) som har en bøyelig orienteringskile (34), kilen (34) er bøybar med en finger (32) til spennhylsen (30), og en spennhylseprofil (50) derpå komplementær til én av de minst to orienteringsprofilers (12) overensstemmende profiler (16); orientering av spennhylsen (30) ved å drive kilen (34) mot orienteringsprofilen (12) og bringe den overensstemmende profil i inngrep der hvor den er komplementær til spennhylseprofilen (50).