NO341083B1 - Freseverktøy og fremgangsmåte for fresing av et hull i en obstruksjon innen en rørdel samt et system for forming av et hull i en underjordisk obstruksjon - Google Patents

Description

[0001]Denne søknad krever prioritet fra US provisorisk patentsøknad serie nr. 61/247928, innlevert 1. oktober 2009.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

1. Området for oppfinnelsen

[0002]Oppfinnelsen angår generelt systemer og fremgangsmåter for å forme en åpning ved å kutte gjennom en obstruksjon innen en brønnboring.

2. Beskrivelse av relatert teknikk

[0003]US 6109347 A omtaler en enturs vindu-fresesystemfremgangsmåte og apparat. Systemet er spesielt nyttig i rørledningsanvendelser hvor fresene kjøres på kveilerør i forbindelse med en brønnmotor. Fortrinnsvis er borekilen kjørt gjennom røret og satt i posisjon. Fressammenstillingen er typisk kjørt inn etter at gjennom-rørborekilen er orientert og satt. Fressammenstillingen er støttet av en brønnmotor, som igjen er kjørt inn med kveilerør. Pilotfresen eller den ledende fres er av en spesiell form for på den måten å minimere dens momentkrav for å initiere vinduet. En sliteanordning, som fungerer som en styring, er lokalisert bak de initielle freser og virker med en fleksibel kopling over de påfølgende freser i oriente-ring av den initielle fres inn i foringsrøret og bort fra borekilen. Den påfølgende fres eller freser har en gradvis økning i tverrsnittsareal langs sin eller deres lengde, som også minimerer det nødvendige moment for brønnmotoren. Systemet er i stand til å penetrere tykt foringsrør slik som standardvekt 7 tommers foringsrør på omtrent 3 timer eller mindre.

[0004]Under brønnboringsproduksjonsoperasjoner, blir av og til gjenstander og anordninger uønsket satt fast innen en produksjonsbrønnboring og er vesentlig motstandsdyktig mot fjerning som benytter oppfiskingsanordninger. Slike tilfeller kan innbefatte for eksempel når en gjenstand, slik som en kuleventil er låst i den lukkede posisjon slik at den ikke kan åpnes ved å benytte konvensjonelle fremgangsmåter. I noen tilfeller er den låste lukkede gjenstand oftest generelt orientert slik at et tverrgående hull innen gjenstanden er generelt orientert perpendikulær til brønnboringen.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0005]Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et freseverktøy for fresing av et hull i en obstruksjon innen en rørdel, kjennetegnet ved at verktøyet omfatter: et freseverktøylegeme med en distal ende og en proksimal ende; en kutteseksjon anbrakt på freseverktøylegemet, kutteseksjonen har et flertall av herdede kuttere som vil kutte obstruksjonen til en maksimal kuttediameter;

et akselparti anbrakt proksimalt fra kutteseksjonen på freseverktøylegemet;

en slitasjepute anbrakt på kutteseksjonen og akselpartiet og som er formet av et materiale som er bløtere enn materialet som former de herdede kutterne, slitasjeputen er i inngrepskontakt med obstruksjonen ettersom hullet bores; slitasjeputen strekker seg radialt utover fra akselpartiet til en inngrepsdiameter som overskrider den maksimale kuttediameter; og

en ikke-gjennomførbar sentreringshylse periferisk anbrakt rundt akselpartiet, den ikke-gjennomførbare hylse fremviser en stoppskulder for å tilveiebringe tilstøtende kontakt med obstruksjonen for å forhindre ytterligere aksial bevegelse av frese-verktøylegemet.

[0006]Foretrukne utførelsesformer av verktøyet er videre utdypet i kravene 2 til og med 9.

[0007]Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås også ved et system for forming av et hull i en underjordisk obstruksjon, kjennetegnet ved at det omfatter: en verktøystreng som er anbrakt i jorden;

et hull som former apparatet festet til verktøystrengen og som omfatter:

et freseverktøylegeme med en distal ende og en proksimal ende;

et nesekutteparti ved den distale ende av freseverktøylegemet, nesekuttepartiet omfatter i det minste én herdet nesekutter;

en kutteseksjon anbrakt proksimalt fra nesekuttepartiet på freseverktøylegemet, kutteseksjonen omfatter et flertall av ringformede partier med sekvensielt økende diameter, de ringformede partier er atskilt fra hverandre ved vinklede skuldre;

et flertall av kuttere anbrakt på kutteseksjonen og som fremviser en maksimal kuttediameter; og

et akselparti anbrakt proksimalt fra kutteseksjonen på freseverktøylegemet, aksel-

partiet har en slitasjepute anbrakt derpå formet av slitbart materiale og som for-løper radialt utover fra akselpartiet til en inngrepsdiameter som overskrider den maksimale kuttediameter, slitasjeputen er i inngrepskontakt med obstruksjonen ettersom hullet bores.

[0008]Foretrukne utførelsesformer av systemet er videre utdypet i kravene 11 til og med 15.

[0009]Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås også ved en fremgangsmåte forfresing av et hull innen en obstruksjon innen en rørdel, kjennetegnet ved at den omfatter trinnene av: anbringelse i den rørformede delen av en verktøystreng med et frese-verktøy som omfatter: a) et freseverktøylegeme med en distal ende og en proksimal ende; b) en kutteseksjon anbringes på freseverktøylegemet, kutteseksjonen har et flertall av herdede kuttere som vil kutte obstruksjonen til en maksimal kuttediameter; c) et akselparti anbringes proksimalt fra kutteseksjonen på freseverktøy-legemet; d) en slitasjepute anbringes på kutteseksjonen og akselpartiet og formes av et slitbart materiale som er bløtere enn materialet som former kutterne, slitasjeputen forløper radialt utover fra akselpartiet til en inngrepsdiameter som overskrider den maksimale kuttediameter, slitasjeputen er i inngrepskontakt med obstruksjonen ettersom hullet bores;

obstruksjonen kontaktes med freseverktøyet;

rotering av freseverktøyet for å bevirke at kutteseksjonen kutter et hull i obstruksjonen til en maksimal kuttediameter;

anbringelse av akselpartiet innen et parti av obstruksjonen slik at slitasjeputen kontakter obstruksjonen ved sin inngrepsdiameter for å stabilisere freseverktøyet; og

å stoppe aksial progresjon av freseverktøyet gjennom obstruksjonen ved å oppta obstruksjonen med en stoppskulder på freseverktøyet.

[0010]En foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten er videre utdypet i

krav 17.

[0011]Det er omtalt et freseverktøy og en fremgangsmåte for å benytte et slikt apparat for å forme en åpning i en gjenstand, anordning eller annen obstruksjon innen en brønnboring som innbefatter et tverrgående hull. Tilstedeværelsen av dette hull krever at freseverktøyet borer gjennom buede overflater ved toppen og bunnen av hullet som fremviser enestående og komplekse utformingsutfordringer. Freseverktøyet kan utplasseres nede i hullet på borestreng eller på kveilerør. Ved utplassering på kveilerør er en slammotor posisjonert mellom kveilerøret og frese-verktøyet for å bevirke at freseverktøyet roterer.

[0012]I en foretrukket utførelse innbefatter freseverktøyet et freseverktøylegeme med en sekvens av seksjoner med økt diameter med et nesekutteparti ved den distale ende, en kutteseksjon, og et akselparti ved den proksimale ende av frese-verktøylegemet. Den generelt avtrinnede kutteseksjon til freseverktøylegemet fremviser fortrinnsvis en rekke av seksjoner med økte diametre anordnet i en trinn-type fasong. Kutteseksjonen fremviser et flertall av tilfestede kuttere som er konstruert for å kontakte og bore gjennom en obstruksjon. I en foretrukket utførelse er kutterne festet innen kutterlommer som er formet i freseverktøylegemet.

[0013]I foretrukne utførelser innbefatter freseverktøyet et flertall av stabiliserende slitasjeputen Slitasjeputene er fortrinnsvis formet av aksialt forløpende bånd av kobberlegering eller lignende materiale som er lokalisert i et spesifikt atskilt periferisk forhold rundt periferien av freseverktøylegemet som er posisjonert nærmest de tilstøtende kutterne for kuttebeskyttelse. Putene anbrakt på akselpartiet tilstøt-ende kuttepartiet fremviser en større inngrepsdiameter langs akselpartiet av frese-verktøylegemet enn den største kuttediameter til kutterne. Dette tillater at freselasten opplagres og stabiliseres når kutterne i slutt-trinnet er fullstendig gjennom det øvre massive parti av obstruksjonen. Under kutteoperasjon slites disse puter bort.

[0014]Freseverktøyet innbefatter en aksial fluidstrømningsboring som er i fluidkommunikasjon med fluid som strømmer gjennom settestrengen. Fluidsirkulasjonsporter forløper fra fluidstrømningsboringen gjennom freseverktøylegemet. Fluid som er dispergert ned gjennom settestrengen vil således sirkuleres ut gjennom sirkulasjonsportene for at rester skal strømme bort fra kutterne under operasjon.

[0015]I en ytterligere egenskap omgir en ringformet strømning gjennom ikke-gjennomførbar sentraliserer fortrinnsvis et redusert diameter-akselparti av frese-verktøylegemet. Den ikke-gjennomførbare sentraliserer er fortrinnsvis rotasjons-messig bevegbar med hensyn til freseverktøylegemet. Den utvendige diameter av sentralisereren som målt rundt sentralisererens ribber er større enn freseverktøy-legemets diameter, slik at sentralisererens ribber fremviser stoppskuldre for å oppta et øvre parti av en brønnboringsobstruksjon, og derved stoppe kutteproduksjo-nen av freseverktøyet og signalisere til en operatør at det ønskede hull har blitt etablert.

[0016]Under drift er freseverktøyet benyttet for å etablere åpninger gjennom brønnboringsobstruksjoner og skape adkomst til hydrokarbon-reservoarer inn i hvilke adkomst tidligere var begrenset av obstruksjonen. Dog generelt i tilsiktede anvendelser er anordningene og fremgangsmåtene til den foreliggende oppfinnelse spesielt godt tilpasset for eksempel hvor anordningen må bore gjennom brønnboringsobstruksjoner, slik som lukkede kuleventilkuler, som innbefatter hull med stor diameter som traverseres i forhold til boreretningen. Disse anvendelser er spesielt utfordrende da både toppen og bunnen av det traverserende hull er buet. Ettersom denne kurvatur bores, vil kutterne til et gitt trinn støtte seg på ob-struksjonsmaterialet under et parti av en gitt omdreining av freseverktøyet og vil være uopplagret under et annet parti av omdreiningen. Når det borede hull nær-mer seg den tverrgående hulldiameter, blir buene som kutterne er i kontakt med små. Kutterne må konstant opplagres for å unngå alvorlig vibrasjon, slik at et alternativt middel for å opplagre kutterne må være tilveiebrakt. I henhold til utførel-ser av den foreliggende oppfinnelse, når kutterne ikke er opplagret på toppsiden av det tverrgående hull, er kutterne som kutter på bunnsiden av hullet i kontakt med obstruksjonen. Hvis kutterne til hvert trinn utfører vesentlig deres kutting i et plan perpendikulær til freseverktøy aksen, er det ikke alltid geometrisk mulig å holde disse opplagret. Således er kutterne vinklet med hensyn til freseverktøy-aksen slik at deres kontakt på toppen og bunnen av det tverrgående hull er utvidet over en vesentlig boredistanse som muliggjør at freseverktøyet konstrueres slik at det er opplagret av kutterne i kontakt med obstruksjonen for det meste av omdreiningen. Selv når kutterne ved toppen og bunnen av det tverrgående hull er fullstendig opplagret, tilveiebringer vinkling av kutterne en annen viktig fordel for kutteeffektivitet med en relativt konstant påført kuttebelastning ved å opprettholde en omtrentlig konstant kuttebredde. Ettersom kutterne ved toppen entrer det tverrgående hull, blir deres kuttebredde progressivt smalere ettersom boringen går fremover. Omvendt starter kutterne som opptar bunnen av hullet med en meget smal kuttebredde ved kontakt, og bredden vokser progressivt ettersom boringen går fremover. Med riktig aksial avstand, kan bredden av bunnkuttet øke vesentlig med den samme mengde som toppkuttet avtar, og tilveiebringer en vesentlig konstant kuttebredde og fresekontaktareal. I tillegg når kutterne har passert fullstendig gjennom det øvre faste parti av obstruksjonen, er freseverktøyet stabilisert ved kontakt mellom sliteputer og det øvre massive parti. Hullkutteanordningene konstruert i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan benyttes med gjennomgå-ende rørarrangementer. Disse anordninger anvender en vesentlig konstant kutte-last, slik at utforminger er fremskaffet som vil operere effektivt ved en konstant last, og derved tilby vesentlige fordeler.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0017]Fordelene og ytterligere aspekter med oppfinnelsen vil lett forstås av de som er normalt faglært på området ettersom denne bedre forstås med referanse til den følgende detaljerte beskrivelse når sett i forbindelse med de vedføyde tegnin-ger hvor like referansebetegnelser angir like lignende elementer ut gjennom de mange figurer av tegningene og hvor:

[0018]Figur 1 er et utvendig, isometrisk riss av et eksemplifiserende freseverktøy konstruert i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

[0019]Figur 2 er et enderiss av freseverktøyet vist i fig. 1.

[0020]Figur 3 er et forstørret utvendig isometrisk riss av partier av det eksemplifiserende freseverktøy vist i fig. 1 og 2.

[0021]Figur 4 er et utvendig isometrisk riss av partier til det eksemplifiserende freseverktøy vist i fig. 1-3, med unntak av kuttere som er vist fjernet.

[0022]Figur 5 er et utvendig, sideriss av et eksemplifiserende freseverktøy i henhold til den foreliggende oppfinnelse, sammen med en ikke-gjennomførbar sentraliseringshylse.

[0023]Figur 5A er et forstørret riss av et parti av fig. 5.

[0024]Figur 6 er et side, tverrsnittsriss av freseverktøyet vist i fig. 5.

[0025]Figur 7 er et side, tverrsnittsriss av freseverktøyet i posisjon for å starte boring gjennom en kule til en kuleventil.

[0026]Figur 8 er et sideriss, tverrsnittsmessig riss av freseverktøyet vist i fig. 7 etter å ha boret gjennom kulen til kuleventilen.

[0027]Figur 9 er et utvendig sideriss av freseverktøyet under kutting av et hull innen en kuleventilkule.

[0028]Figur 9A er et tverrsnitt tatt langs linje A-A i fig. 9.

[0029]Figur 9B er et tverrsnitt tatt langs linje B-B i fig. 9.

[0030]Figur 9C er en sammensetning av tverrsnittsriss i fig. 9A og 9B.

[0031]Figur 10 er et utvendig sideriss av freseverktøyet nå ved et ytterligere punkt under kutting av hullet innen en kuleventilkule.

[0032]Figur 10A er et tverrsnittsriss tatt langs linje A-A i fig. 10.

[0033]Figur 10B er et tverrsnittsriss tatt langs linje B-B i fig. 10.

[0034]Figur 10C er en sammensetning av tverrsnittsriss i fig. 10A og 10B.

[0035]Figur 11 illustrerer et eksemplifiserende kveilerør-arrangement for kjøring av et freseverktøy i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

[0036]Figur 12 er et utvendig sideriss av freseverktøyet nå ved et ytterligere punkt under kutting av hullet innen en kuleventilkule.

[0037]Figur 12A er et tverrsnittsriss tatt langs linjer A-A i fig. 12.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DE FORETRUKNE UTFØRELSER

[0038]Med referanse først til fig. 1-8, er det der vist et eksemplifiserende frese-verktøy 10 som har blitt konstruert i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Freseverktøyet 10 innbefatter et freseverktøylegeme 12 som har en aksel/opp-fiskingshals. I tilfellet at kveilerøret er benyttet for setting av freseverktøyet 10, er en slammotor av en type kjent innen fagområdet posisjonert mellom kveilerøret og freseverktøyet 10 for å bevirke at freseverktøy 10 roterer ettersom fluid strømmer ned gjennom slammotoren. Under operasjon i en brønnboring er freseverktøy 10 rotert i retningen indikert ved pil 16.

[0039]Freseverktøylegemet 12 har en distal ende 20 og en proksimal ende 21. Den distale ende 20 til freseverktøylegemet 12 fremvise et nesekutteparti, generelt indikert ved 22. I en foretrukket utførelse innbefatter nesekuttepartiet 22 et par av kutteklør24, 26 som stikker frem aksialt i den distale retning fra sylinderbase 27. Hver kutteklo 24, 26 har et generelt halvsirkulært tverrsnitt og en åpning 28 lokalisert mellom kutteklørne 24, 26. Herdede nesekuttere 30, 32 er festet til henholds-vis hver av kutteklørne 24, 26. Nesekutterne 30, 32 er fortrinnsvis formet av karbid eller en lignende passende hard substans og kan være festet til klørne 24 eller 26 ved lodding, som er kjent innen fagområdet. Nesekutterne 30, 32 har fortrinnsvis en langstrakt, generelt avlang konfigurasjon. Nesekutterne 30, 32 kan være av typen beskrevet i US-patent nr. 7363992, med tittelen "Cutters for Downhole Cutting Devices" og utstedt til Stowe mfl. US-patent nr. 7363992 er eid av søkeren i den foreliggende oppfinnelse og er herved innlemmet i sin helhet med referanse. Hver av nesekutterne 30, 32 fremviser en slitasjeflate 34. Som det fremgår fra fig. 1-3 er nesekutterne 30, 32 montert i et forskjøvet forhold i forhold til hverandre slik at sliteoverflatene 34 til hver er eksponert. I tillegg er sliteflatene 34 til hver av nesekutterne 30, 32 i et motstående forhold til hverandre.

[0040]En generelt konisk kutteseksjon 36 er lokalisert tilstøtende nesekuttepartiet 22 på freseverktøylegemet 12 og er fortrinnsvis integrerende formet med den sylindriske seksjon 27 til nesekutterpartiet 22. Som best vist i fig. 3 og 4 er den koniske kutteseksjonen 36 fortrinnsvis formet av et flertall av ringformede partier 38a, 38b, 38c, 38d, 38e eller sekvensielt økende diametre. De ringformede partier 38a, 38b, 38c, 38d, 38e er atskilt ved vinklede skuldre 40, som resulterer i en av-trinnet konfigurasjon. Det skal bemerkes at ringformede partier 38c er aksialt for-lenget sammenlignet med de andre ringformede partier 38a, 38b, 38d og 38e.

[0041]Figur 4 viser freseverktøylegemet 12 uten kuttere tilført derpå og viser et flertall av kutterlommer 42 som er formet i kutteseksjonen 36. Det er bemerket at kutterlommene 42 er formet tilstøtende hverandre i en aksial linje langs kutteseksjonen 36. Det er også påpekt at det er fortrinnsvis flere aksiale linjer av kutterlommer 42 som er anordnet i et periferisk atskilt forhold omkring periferien av frese-verktøylegemet 12. I den viste utførelse er det fire linjer av kutterlommer 42 som er vinkelmessig atskilt fra hverandre omkring periferien av kutteseksjonen ved omkring 90 grader.

[0042]Herdede kuttere 44 er festet innen kutterlommene 42 slik at i det minste tre flate sider kan være posisjonert mot kuttelommeveggene. Kutterne 44 kontakter lommene 42 på i det minste tre sider slik at deres lokalisering er fullstendig be- stemt av lommen. Kutterne 44 er fortrinnsvis laget av karbid eller et lignende passende hardt materiale og kan være av den samme type som nesekutterne 30, 32 som tidligere beskrevet. Kutterne 44 kan være festet til kutterlommene 42 ved lodding. Som det kan sees i fig. 3, er de mest distale kuttere 44a orientert slik at kutterens langstrakte sider forløper i en aksial retning parallell til aksen av frese-verktøylegemet 12. De gjenværende kuttere 44 er fortrinnsvis orientert i en vinklet fasong. Slitasjeflatene 46 til kutterne 44 er rettet til å vende i rotasjonsretningen av kutting 16. Som illustrert i fig. 3 er kutterne 44 anordnet i kutterekker 44a, 44b, 44c, 44d, 44e og 44f. Kutterne 44 i hver rekke vil oppta og frese en obstruksjon langs den samme støtbue, skjønt kutterne 44 i hver rekke kan være vekslende koblet under fresing av en obstruksjon som i seg selv inneholder et tverrgående hull. Det aksialt langstrakte ringformede partiet 38c atskiller kutterekker 44c og 44d.

[0043]Freseverktøylegemet 12 innbefatter også et langstrakt akselparti 48 som er lokalisert proksimalt fra det koniske kuttepartiet 36. Akselpartiet 38 tilveiebringer en seksjon med maksimal diameter for verktøyet 10. Det er ingen kuttere 44 lokalisert på akselpartiet 48.

[0044]Flere stabiliserings- og slitasjeputer 50 er fortrinnsvis festet til freseverktøy-legemet 12. Det er foretrukket å benytte en kobberlegering, et annet passende bløtt og eroderbart materiale for å forme putene 50. Slitasjeputene 50 er formet av et materiale som er bløtere enn kutterne 44. Det er også foretrukket at slitasjeputene 50 er formet av et materiale som er bløtere enn freseverktøylegemet 12. Slitasjeputene 50 tilveiebringer en seksjon for stabilisering fordi de demper vibra-sjonsindusert skade på kutterne 44 og motstår motortap på grunn av ekstrem metall-til-metall friksjon. Det skal bemerkes at putene 50 er generelt anbrakt i en langsgående aksial konfigurasjon på freseverktøylegemet 12 som innbefatter både kutteseksjonen 36 og akselpartiet 48. Som det kan sees med referanse til fig. 5A, strekker slitasjeputene 50 seg radialt utover fra akselpartiet 48 og strekker seg utover selv ytterligere enn den ytre kutterekkevidden til enhver kutter 44. Figur 2 illustrerer at, langs akselpartiet 48, tilveiebringer slitasjeputene 50 en inngrepsdiameter 49 som overskrider den maksimale kuttediameter 51 som er fremskaffet av kutterne 44. Som det også kan sees spesielt fra fig. 2, er det fortrinnsvis en pute 50 for hver aksiale linje av kuttere 44. I tillegg er putene 50 plassert nær hver linje av kutter 44 og i en lokalisering hvor de vil følge deres respektive kuttere 44 under rotasjon av freseverktøyet 50. Under operasjon vil putene 50 ha en tendens til å slites bort siden de er formet av et materiale som er bløtere enn kutterne 44.

[0045]Som det kan sees i fig. 8 danner freseverktøylegemet 12 til freseverktøyet 10 en sentral fluidstrømningsboring 52. Når freseverktøyet 10 er sammenkoblet med slammotoren, er strømningsboringen 52 i fluidkommunikasjon med strøm-ningsboringen til slammotoren slik at fluid som strømmer gjennom slammotoren vil entre strømningsboringen 52. Fluidsirkulasjonsporter 54 er anbrakt gjennom frese-verktøylegemet 12 for å tillate fluid å gå ut gjennom freseverktøylegemet 12 nær kutterne 44 og tilveiebringe smøring for kutterne 44 så vel som å føre avfall og av-skjæringer bort fra kutterne 44. Hullkutteren 10 kan dannes ved å benytte en numerisk styrt 5-akse fremstillingsmaskin av en type kjent innen fagområdet.

[0046]I henhold til en ytterligere egenskap av den foreliggende oppfinnelse er en ikke-gjennomførbar sentraliseringshylse 56 fortrinnsvis anbrakt rundt et akselparti 58 med redusert diameter til akselpartiet 48 til freseverktøylegemet 12. En eksemplifiserende ikke-gjennomførbar sentraliseringshylse 56 er vist i fig. 5, 5A, 6, 7 og 8. Hylsen 56 fremviser en ytre diameter som overskrider diameteren av aksel-seksjonen 48 til freseverktøylegemet 12. Hylsen 56 fremviser nedover-vendende aksiale stoppskuldre 60. Figur 8 illustrerer et eksemplifiserende freseverktøy 10 som allerede har kuttet gjennom en brønnboringsobstruksjon i formen av en kuleventilkule 62. Kuleventilkulen 62 er i en lukket posisjon, som er kjent, og derved fremviser en tverrgående åpning 63. Stoppskuldrene 60 til sentreringshylse 56 er i tilstøtende kontakt med kuleventilkulen 62, og derved forhindrer ytterligere aksial bevegelse av freseverktøyet 10 i retningen av kutting 64. Hylsen 56 tilveiebringer en indikasjon for en operatør at kutting har blitt utført, og begrenser også ytterligere produksjon av bunnhullssammenstillingen (BHA).

[0047]Under drift er freseverktøyet 10 opererbart for å kontakte en brønnborings-obstruksjon og skape et hull deri. Konfigurasjonen av freseverktøyet 10 tillater et

lite, initielt hull eller åpning å dannes i obstruksjonen som så er utvidet inntil frese-verktøyet 10 har skapt et hull som er i den ønskede hulldiameter. Fresing gjennom en kuleventilkule, slik som kuleventilkule 62, fremviser unike utfordringer på grunn av geometrien av kuleventilkulen og det faktum at den typisk er utformet fra meget

hardt materiale. Fresing gjennom en kuleventilkule krever kutting av et hull gjennom et øvre massivt parti av kuleventilkulen (62a i fig. 9), og spenner over en åpning formet av en tverrgående åpning 63 og så kutting gjennom et nedre massivt parti av ventilkulen (62b i fig. 9). I én utførelse er lengden av det ringformede parti 38c langt nok til å unngå at den tilstøtende kutterekke 44d opptar det øvre massive parti 62a til ventilkulen 62 idet nesekutterne 30, 32 freser i det minste 90% av veien gjennom bunnen av ventilkulen 62. Den økte avstand mellom rekker av kuttere 44c og 44d som er fremskaffet ved ringformet parti 38c tillater et relativt balansert inngrep av de distale kutterekker 44a, 44b, 44c med det nedre massive parti 62b til ventilkulen 62 og av de proksimale kutterekker 44d, 44e, 44f med det øvre massive parti 62a til ventilkulen 62 under mellomliggende partier av freseoperasjonen.

[0048]Figurer 9, 9A, 9B og 9C viser freseverktøyet 10 under et stadium av fresing gjennom kuleventilkule 62. Ved dette punkt under fresing, er rekken av kuttere 44d engasjert i fresing av det øvre parti 62a til kuleventilkulen 62. En andre rekke av kuttere 44b er engasjert i fresing gjennom et nedre massivt parti 62b til kuleventilkulen 62. Tverrsnittsrisset i fig. 9A illustrerer et første areal 70 av fresekontakt mellom de fire kuttere 44d (se fig. 9) og kuleventilkulen 62. Arealet 70 er bygget opp av arealpartier 70a og 70b som et resultat av at fullkontaktarealet 70 atskilles av et parti av tverrgående åpning 63. Fresekontaktarealet 70 er illustrert med nær skravering. Figur 9B viser et andre areal av fresekontakt som oppstår mellom de fire kuttere 44b og kuleventilkulen 62. Igjen er fresekontaktarealet 72 avdelt av den tverrgående åpning 63 inn i områdepartier 72a og 72b. Det kan sees fra fig. 9A og 9B at slitasjebåndene 50 er i kontakt med ventilkulen 62 under dette stadium av fresing.

[0049]Figur 9C illustrerer fresekontaktarealene 70 og 72 nå overlappet med areal 72 viser 90° ut av rotasjon. Det kombinerte areal av kontakten representerer det totale freseområdet mellom freseverktøyet 10 og ventilkulen 62.

[0050]Figurer 10, 10A, 10B og 10C illustrerer freseverktøyet 10 ved et ytterligere punkt i fresing gjennom ventilkulen 62. Kutterekker 44d og 44b har allerede passert gjennom ventilkulen 62. Kutterekker 44e opptar topp-partiet 62a til ventilkulen 62 idet kutterekke 44c opptar bunnpartiet 62b til ventilkulen 62.

[0051]Figur 10A viser fresekontaktarealet 74 som er fremskaffet av rekken av kuttere 44e og ventilkulen 62. Fresekontaktarealet 76 i fig. 10B er det som er fremskaffet mellom kutterne 44c og det nedre massive parti 62b. Det skal bemerkes at de kombinerte fresekontaktarealer 70 og 72 vist i fig. 9C er omtrent ekvivalente til de kombinerte fresekontaktarealer 74 og 76 vist i fig. 10C. I noen utførelser er det totale fresekontaktareal 70+72 innen 10% av det totale fresekontaktareal 74+76. I noen utførelser er det totale fresekontaktareal 70+72 innen 5% av det totale fresekontaktareal 74+76. Det skal videre bemerkes at den vesentlige ekvivalens i det totale fresekontaktareal, som kommer fra plasseringen og antallet av kuttere 44 og den avtrinnede natur av kutteseksjonen 36, er riktig ut gjennom hoveddelen av operasjonen av fresing gjennom kuleventilkulen 62. På grunn av de totale fresekontaktarealer er vesentlig ekvivalente med hverandre under forskjellige stadier av freseoperasjonen, forblir freselasten vesentlig konstant under fresing.

[0052]Det vesentlig ekvivalente fresekontaktareal er høyt ønskelig når fresing ut-føres ved å benytte en kveilerørsettestreng. Figur 11 viser skjematisk en kveilerør-settestreng 80 som er benyttet for å anbringe freseverktøyet 10 i en brønnboring 82 for å frese gjennom kuleventilkule 62. En slammotor 84, av en type kjent innen fagområdet, er innlemmet i settestrengen 80 for å drive freseverktøyet 10. En vekt 86 er også innbefattet i settestrengen 80 for å påføre en nedsettingslast på frese-verktøyet 10. Under fresing er kveilerørstrengen 80 typisk plassert i strekk, og lasten påført freseverktøyet 10 resulterer fra vekten 86. På grunn av at nedover-kraft ikke effektivt kan påføres en kveilerørstreng, er lasten påført freseverktøyet 10 effektivt begrenset til det som resulterer fra vekten 86. Til tross for denne vesentlige konstante last, på grunn av geometrien av kuleventilen 62 varierer mot-standen mot fresing ettersom freseverktøyet 10 borer/freser gjennom ventilkulen 62. Det er imidlertid ønskelig å minimalisere denne varians for å forhindre skade på freseverktøyet 10.

[0053]Nå med referanse til fig. 12 og 12A, er freseverktøyet 10 vist ved et ytterligere punkt under fresing gjennom kuleventilkulen 62. Akselpartiet 48 er lokalisert innen det øvre massive parti 62a til kuleventilkulen 62, og ingen kuttere 44 opptar det øvre massive parti 62a. Imidlertid, som fig. 12A viser, kontakter slitasjeputene 50 det øvre massive parti 62a. Kontakten mellom slitasjeputene 50 og det øvre massive parti 62a tilveiebringer en stabilisering for freseverktøyet 10 ettersom det fortsetter å frese gjennom det nedre massive parti 62b.

[0054]De som er faglært på området vil erkjenne at mange modifikasjoner og for-andringer kan gjøres i de eksemplifiserende utforminger og utførelser beskrevet heri og at oppfinnelsen kun er begrenset av kravene som følger og ekvivalenter derav.

Claims (17)

1. Freseverktøy (10) for fresing av et hull i en obstruksjon innen en rørdel,karakterisert vedat verktøyet omfatter: et freseverktøylegeme (12) med en distal ende (20) og en proksimal ende (21); en kutteseksjon (36) anbrakt på freseverktøylegemet (12), kutteseksjonen (36) har et flertall av herdede kuttere (44) som vil kutte obstruksjonen til en maksimal kuttediameter; et akselparti (48) anbrakt proksimalt fra kutteseksjonen (36) på freseverk-tøylegemet (12); en slitasjepute (50) anbrakt på kutteseksjonen (36) og akselpartiet og som er formet av et materiale som er bløtere enn materialet som former de herdede kutterne (44), slitasjeputen (50) er i inngrepskontakt med obstruksjonen ettersom hullet bores; slitasjeputen (50) strekker seg radialt utover fra akselpartiet (48) til en inngrepsdiameter som overskrider den maksimale kuttediameter; og en ikke-gjennomførbar sentreringshylse (56) periferisk anbrakt rundt akselpartiet (48, 52), den ikke-gjennomførbare hylse (56) fremviser en stoppskulder (60) for å tilveiebringe tilstøtende kontakt med obstruksjonen for å forhindre ytterligere aksial bevegelse av freseverktøylegemet (12).

2. Verktøy (10) ifølge krav 1, karakterisert vedat det videre omfatter et nesekutteparti (22) ved den distale ende av freseverktøylegemet (12) og som har: en base (27); og to kutteklør (24, 26) som strekker seg distalt fra basen; og en herdet nesekutter (30) festet til hver av klørne (24, 26) i et forskjøvet forhold, nesekutterne (30, 32) fremviser hver en slitasjeflate (34) som er i et motstående forhold til slitasjeflaten (34) av den andre nesekutter (32).

3. Verktøy (10) ifølge krav 1, karakterisert vedat kutteseksjonen (36) omfatter: et flertall av ringformede partier (38a, 38b, 38c, 38d, 38e) med sekvensielt økende diameter; og de ringformede partier (38a, 38b, 38c, 38d, 38e) er atskilt fra hverandre ved vinklede skuldre (40).

4. Verktøy (10) ifølge krav 3, karakterisert vedat én av nevnte ringformede partier (38a, 38b, 38c, 38d, 38e) har en større aksial lengde enn de andre ringformede partier (38a, 38b, 38c, 38d, 38e).

5. Verktøy (10) ifølge krav 3, karakterisert vedat kutteseksjonen (36) videre omfatter: et flertall av kutterlommer (42) arrangert tilstøtende til hverandre i en aksial linje langs kutteseksjonen (36); og hvori en herdet kutter (44) er anbrakt i hver kutterlomme (42).

6. Verktøy (10) ifølge krav 5, karakterisert vedat det er flere aksiale linjer av kutterlommer (42) arrangert langs kutteseksjonen (36).

7. Verktøy (10) ifølge krav 6, karakterisert vedat det er flere slitasjeputer (50) festet til freseverk-tøylegemet (12) ved kutteseksjonen (36) og hver av slitasjeputene (50) er lokalisert tilstøtende til én av de aksiale linjer til kutterlommer (42).

8. Verktøy (10) ifølge krav 5, karakterisert vedat kutterne (44) er anordnet i et flertall av kutter-rekker på kutteseksjonen s(36) lik at hver av kutterne (44) til en kutterrekke opptar obstruksjonen i kutting langs den samme støtbue.

9. Verktøy (10) ifølge krav 8, karakterisert vedat: obstruksjonen omfatter en kuleventilkule (62) med et øvre massivt parti (62a) og et nedre massivt parti (62b) som er atskilt av en tverrgående åpning (63); og kutterne (44) opptar de øvre og nedre massive partier (62a, 62b) for å tilveiebringe et vesentlig ekvivalent totalt fresekontaktareal ut gjennom fresing.

10. System for forming av et hull i en underjordisk obstruksjon,karakterisert vedat det omfatter: en verktøystreng som er anbrakt i jorden; et hull som former apparatet festet til verktøystrengen og som omfatter: et freseverktøylegeme (12) med en distal ende (20) og en proksimal ende (21); et nesekutteparti (22) ved den distale ende (20) av freseverktøylege-met (12), nesekuttepartiet (22) omfatter i det minste én herdet nesekutter (30, 32); en kutteseksjon (36) anbrakt proksimalt fra nesekuttepartiet (22) på freseverktøylegemet (12), kutteseksjonen (36) omfatter et flertall av ringformede partier (38a, 38b, 38c, 38d, 38e) med sekvensielt økende diameter, de ringformede partier (38a, 38b, 38c, 38d, 38e) er atskilt fra hverandre ved vinklede skuldre (40); et flertall av kuttere (44) anbrakt på kutteseksjonen (36) og som fremviser en maksimal kuttediameter; og et akselparti (48) anbrakt proksimalt fra kutteseksjonen (36) på frese-verktøylegemet (12), akselpartiet (48) har en slitasjepute (50) anbrakt derpå formet av slitbart materiale og som forløper radialt utover fra akselpartiet (48) til en inngrepsdiameter som overskrider den maksimale kuttediameter, slitasjeputen (50) er i inngrepskontakt med obstruksjonen ettersom hullet bores.

11. System ifølge krav 10, karakterisert vedat: verktøystrengen omfatter kveilet rør; og omfatter videre en slammotor innbefattet i verktøystrengen for å rotere hull-formingsapparatet i samsvar med fluid som strømmer nedover gjennom verktøy-strengen.

12. System ifølge krav 10, karakterisert vedat det videre omfatter: en ikke-gjennomførbar sentreringshylse (56) periferisk anbrakt rundt akselpartiet (48), den ikke-gjennomførbare hylse (56) fremviser en stoppskulder (60) for å tilveiebringe tilstøtende kontakt med obstruksjonen for å forhindre ytterligere aksial bevegelse av freseverktøylegemet (12).

13. System ifølge krav 10, karakterisert vedat kutteseksjonen (36) videre omfatter: et flertall av kutterlommer (42) anordnet tilstøtende hverandre i en aksial linje langs kutteseksjonen (36); og hvori en kutter (44) er anbrakt i hver kutterlomme (42).

14. System ifølge krav 13, karakterisert vedat det er flere aksiale linjer av kutterlommer (42) anordnet langs kutteseksjonen (36).

15. System ifølge krav 13, karakterisert vedat slitasjeputen (50) er festet til freseverktøylegemet (12) i en aksial linje på kutteseksjonen (36) og tilstøtende den aksiale linje av kutterlommer (42), slitasjeputene (50) er formet av et materiale som er bløtere enn materialet som former kutterne (44).

16. Fremgangsmåte for fresing av et hull innen en obstruksjon innen en rørdel,karakterisert vedat den omfatter trinnene av: anbringelse i den rørformede delen av en verktøystreng med et frese-verktøy (10) som omfatter: a) et freseverktøylegeme (12) med en distal ende (20) og en proksimal ende (21); b) en kutteseksjon (36) anbringes på freseverktøylegemet (12), kutteseksjonen (36) har et flertall av herdede kuttere (44) som vil kutte obstruksjonen til en maksimal kuttediameter; c) et akselparti (48) anbringes proksimalt fra kutteseksjonen (36) på freseverktøylegemet (12); d) en slitasjepute (50) anbringes på kutteseksjonen (36) og akselpartiet (48) og formes av et slitbart materiale som er bløtere enn materialet som former kutterne (44), slitasjeputen (50) forløper radialt utover fra akselpartiet (48) til en inngrepsdiameter som overskrider den maksimale kuttediameter, slitasjeputen (50) er i inngrepskontakt med obstruksjonen ettersom hullet bores; obstruksjonen kontaktes med freseverktøyet (10); rotering av freseverktøyet (10) for å bevirke at kutteseksjonen (36) kutter et hull i obstruksjonen til en maksimal kuttediameter; anbringelse av akselpartiet (48) innen et parti av obstruksjonen slik at slitasjeputen (50) kontakter obstruksjonen ved sin inngrepsdiameter for å stabilisere freseverktøyet (10); og å stoppe aksial progresjon av freseverktøyet (10) gjennom obstruksjonen ved å oppta obstruksjonen med en stoppskulder (60) på freseverktøyet (10).

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert vedat: obstruksjonen omfatter en kuleventilkule (62) med et øvre massivt parti (62a) og et nedre massivt parti (62b) som separeres av en tverrgående åpning (63); partiet av obstruksjonen innen hvilken akselpartiet (48) anbringes er det øvre massive parti (62a).