NO341120B1 - System, brønnoperasjonsverktøy og fremgangsmåte for brønnoperasjon - Google Patents

Description

Oppfinnelsen omhandler et fraktureringssystem, et brønnoperasjonsverktøy og en fremgangsmåte for å utvinne olje og gass.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Behovet for naturlig olje og gass har økt signifikant de siste årene, noe som har gjort lav-produserende olje- og gassreservoarer økonomisk gjennomførbare. Hydraulisk frakturering spiller en viktig rolle i denne type energiutvinning over hele verden. Over mange tiår har et flertall ulike teknologier blitt benyttet for å fremme metoder for å produsere ressurser fra olje- og gassbrønner. Lange horisontale brønner med flere fraktureringer er én prosess som er mye brukt for å fremme utvinning av olje og gass fra brønner. Denne prosessen starter etter at en brønn har blitt boret og kompletteringen har blitt installert i brønnen. Flertrinns-frakturering er en fremgangsmåte som medfører pumping av store mengder trykksatt vann eller gele, en proppant og/eller kjemikalier inn i borehullet for å lage atskilte multiple fraktureringer i reservoaret langs borehullet.

Én av de avanserte teknologiske metodene som benyttes er simultan proppant-frakturering av mange frakturer i én pumpeoperasjon. Denne metoden innebærer bruk av proppant for å forhindre at frakturene lukker seg. Denne metoden kan imidlertid vanligvis forårsake ujevn fordeling av proppant mellom frakturene, noe som vil redusere effektiviteten til fraktureringssystemet. Som et resultat kan denne metoden også forårsake at frakturer sprer seg til områder som er utenfor målområdet for reservoaret. En slik metode kan derfor være ineffektiv og upålitelig. I beskrivelsen er det benyttet ulike begreper for å frakturere, men som skal forstås å ha den samme betydningen, slik som frakke og frakturering.

I tillegg innebærer vanligvis proppant-frakturering flere trinn og det kreves mange verktøy for en vellykket gjennomføring. Denne metoden som tillater jevn fordeling av proppants mellom frakturer, avhenger i stor grad av settingen av plugger mellom fraktureringstrinnene eller å benytte frakke-baller av økende størrelse. I disse metodene settes plugger enten etter at hver frakturering har blitt perforert og pumpet, eller så slippes frakke-baller fra overflaten for suksessivt å åpne fraktureringsventiler anordnet langs brønnen. For hvert trinn slippes baller med ulik diameter (dvs. at en starter med ballene med minst diameter) ned i brønnen som korresponderer med et spesifikt fraktureringventilsete. Ved et punkt i brønnen vil ikke ballen lenger passere gjennom på grunn av en minking i brønndiameteren. Når ballen er på plass kan fraktureringen begynne. Etter fraktureringen må pluggene gjennombores og ballene må samles sammen. Med hvert fraktureringstrinn ved setting av plugger, benyttes det mye tid og energi på tripping ut av hullet mellom trinnene og gjennomboring av pluggene. Dessuten så er landbaserte rigger vanligvis leid på dagbasis, så alle forsinkelser kan medføre økte kostnader. I tillegg er kun 12-15 ulike fraktureringstrinn mulig med ballmetoden før en innskrenking i strømningsareal, som et resultat av baller med liten diameter, gjør fraktureringen vanskelig på grunn av store trykktap.

Et fraktureringssystem hvor bruken av multiple ball seter med ulik størrelse unngås, er vist i US 2013/0248189 Al.

Annen kjent teknikk er US 2013/0081817 Al som viser en brønnserviceanordning for frakturering med faststående fraktureringshylser i hver sone av interesse.

Med bakgrunn i kjent teknikk, er det fortsatt et behov for et forbedret system og fremgangsmåte for frakturering av olje- og gassbrønner.

Et formål med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe et forbedret fraktureringssystem, og tilhørende fremgangsmåte for benyttelse av systemet, som eliminerer behovet for ballseter og baller med ulik størrelse.

Et annet formål med den foreliggende oppfinnelsen er å muliggjøre frakturering fra hælen til tåa i brønnen.

Sammendrag av oppfinnelsen

Oppfinnelsen er beskrevet i de selvstendige kravene, mens de uselvstendige kravene beskriver andre karakteristikker ved oppfinnelsen.

Det krevde systemet tilveiebringer mange fordeler i tillegg til de beskrevet over:

• Ubegrenset horisontal brønnlengde fordi systemet ikke krever intervensjon,

• Ubegrenset antall fraktureringstrinn fordi det tillates én fraktur per trinn (også kjent som 'punktfrakturering'). Dette muliggjør kontroll av individuelle fraktureringsområder og fleksibilitet i forhold til avstand mellom frakturer og brønnlengde. Det beskrevne systemet og fremgangsmåten har ingen tekniske begrensninger for de individuelle frakturene. Som et resultat av at kompleksiteten og kostnaden er flyttet fra fraktureringshylsen til fraktureringsverktøyet, er kostnaden per fraktureringstrinn betydelig redusert. Dette skiller seg fra de kjente løsningene 'Plugg og Perforer (P&P)' og 'Ball-slippmetoder med baller av mange størrelser'. • Det vil oppleves mindre fraktureringsklemming (Eng. less fracture pinching) sammenlignet med Plugg og Perforer (P&P) fordi frakturene ikke forskyves i prosessen under nedpumping av broplugger. Sammenlignet med 'Plugg og Perforer'-metoder og tradisjonelle fraktureringshylsesystemer tilveibringer det beskrevne systemets tilbakestrømningskontroll av proppants at proppant-konsentrasjon i frakturen nærme borehullet er uskadet, hvilket reduserer risikoen for fraktureringsklemming, • Maksimal fraktureringskapasitet oppnås med full borehullsdiameter sammenlignet med systemet for slipping/dropping av baller med mange størrelser, et system som vil medføre at fraktureringsområder som dannes nærme tå-delen til brønnen reduseres, • Re-frakturering er mulig ved bruk av kveilerør eller ved å pumpe ned vaierlineverktøy for å isolere og manuelt åpne/lukke fraktureringshylser, • Bidrag fra borehullet mellom frakturer kan være viktig i naturlig frakturerte reservoarer. Dette muliggjøres ved å benytte spesielt konstruerte en-veis ringromsfraktureringspakninger, • Uten-bruk av intervensjon i fraktureringen frigjør kveilerør/vaierlineutstyr og personell. Det er imidlertid god praksis å ha en kveilerørsenhet i standby i tilfelle ikke-planlagte hendelser, • Full diameter borehullskomplettering, en av hovedkarakteristikkene til det beskrevne systemet, muliggjør, dersom nødvendig, muligheten for intervensjon både under og etter frakturering, • Ett-trinns installasjon og operasjon av fraktureringssystemet frigjør plass på riggen for boring og komplettering av andre brønner mens brønnen fraktureres og settes i stand for produksjon. Spesielt i offshore-områder med høye riggkostnader, gir dette et potensiale for betydelig kostnadsbesparelse, • "Screen out mitigation" er inkludert som en redundans. Dersom det nødvendige trykket for å initiere fraktureringen ikke kan overvinnes, eller dersom bunnhullstrykket kommer for nærme grensen, vil fraktureringsverktøyet avslutte det gjeldende fraktureringstrinnet og fortsette til det neste. Dersom «screen out» fortsatt oppstår, vil det være mulig å vaske ut borehullet med kveilerør og manuelt flytte fraktureringsverktøyet til den neste hylsen, • Kontroll på tilbakestrømningen av sand og proppant tilveiebringes ved å adskille fraktureringsåpningene og produksjonsåpningene. Etter at et fraktureringstrinn er fullført, stenges proppants bak den lukkede fraktureringsåpningen, og produksjonsåpningen utstyres med sandkontroll for å kunne inneholde proppant i ringrommet. Dette trekket tillater at systemet benytter scenarier slik som subsea-installasjoner hvor produksjon av faste stoffer er uakseptabelt. For mindre kritisk landproduksjon, vil det redusere behovet for harpiksbekledt proppant og nødvendig tid for opprenskning. Fraktureringssystemer tilgjengelige i dag benytter den samme åpningen/perforeringene til frakturering og produksjon og kan derfor ikke

forhindre at proppant strømmer tilbake inn i borehullet under frakturering og produksjon.

Jevn opprenskning (Eng. clean-up) og produksjon kan oppnås ved å benytte ICD-teknologi muliggjort ved å adskille fraktureringsåpningene og

produksj onsåpningene.

Oppfinnelsen omhandler et system, et brønnoperasjonsverktøy og en fremgangsmåte for frakturering av en brønn. Brønnoperasjonssystemet omfatter en indre hylse som har en første åpning og en ytre hylse som har en andre åpning, hvor den første åpningen og den andre åpningen i en operasjonell posisjon er tilpasset for å overlappe hverandre ved å danne en gjennomgående åpning som forløper gjennom den første åpningen og den andre åpningen fra en innside av den indre hylsen til utsiden av den ytre hylsen, hvor systemet

- i en første posisjon, er tilpasset for å motta et brønnoperasjonsverktøy,

- i en andre posisjon, er tilpasset for å frakturere en brønn gjennom den gjennomgående åpningen fra en innside av brønnoperasjonsverktøy et gjennom den gjennomgående åpningen, hvor den gjennomgående åpningen dannes av bevegelse av den indre hylsen relativt den ytre hylsen, - i en tredje posisjon, er tilpasset for å stenge av den gjennomgående åpningen ved relativ bevegelse av de indre og ytre hylsene, og tillate nevnte brønnoperasjonsverktøy å frigjøres til en posisjon lenger ned i brønnen.

Brønnoperasjonsverktøyet kan styres ved å benytte i det minste en første og en andre ball som har den samme diameteren, og er tilpasset til å åpne og lukke den gjennomgående åpningen ved manipulering fra de minst første og andre ballene og/eller ulike trykk. Brønnoperasjonsverktøyet fungerer som et 'flyttbart ballsete(r)', på en måte som, etter at ett fraktureringstrinn er ferdig, frigjøres det samme verktøyet til en annen fraktureringsposisjon i brønnen, for å gjennomføre et neste fraktureringstrinn.

Systemet kan videre omfatte minst én produksj onsåpning, hvilken minst ene produksjonsåpning er forskjellig fra den gjennomgående åpningen. Produksj onsåpningen kan være en frittstående modulær enhet med en sandskjerm/forlengelsesrør med spor forbundet til seg og kan omfatte en én-gangs ventil for å forhindre tilbakestrømning inn i skjermen og formasjonen under fraktureringsprosessen. Produksj onsåpningen kan, dersom nødvendig, utstyres med proppant/sandkontroll og innstrømningskontroll. Videre kan produksj onsåpningen ha en spesiell kontrollventil som forhindrer lekkasje under fraktureringen, men som tillater fortrengning (Eng. «bullheading») etter at fraktureringen er ferdig, dvs. ved å presse pumpefluider inn i en formasjon.

I et aspekt kan brønnoperasjonsverktøyet omfatte et rør med en første ende og en andre ende og som har et flertall gjennomgående boringer anordnet i avstand fra hverandre langs en longitudinal seksjon av røret, hvor den første og andre enden omfatter et første og andre ballsete anordnet for å motta en første og andre ball.

I en første posisjon av systemet, kan en første ball slippes og mottas av det første ballsetet i brønnoperasjonsverktøyet.

Trykkøkning kan forårsake at det første ballsetet frigjør den første ballen gjennom brønnoperasjonsverktøyet, dvs. fraktureringsverktøyet, til det andre ballsetet. Trykket øker etter hvert som den første ballen tetter for all sirkulasjon gjennom produksj onsrøret. Videre vil en økning i pumpetrykket kunne forårsake at den indre hylsen beveges relativt den ytre hylsen, eksempelvis ved kutting av et første sett av skjærskruer, til den åpne posisjonen (mot fjærkraften fra fjæren), dvs. den andre posisjonen til systemet, slik at den første åpningen i den indre hylsen overlapper med den andre åpningen i den ytre hylsen som danner den gjennomgående åpningen. I denne spesifikke utførelsen av den andre posisjonen til systemet, overlapper også flertallet gjennom-boringer i brønnoperasjonsverktøyet med den gjennomgående åpningen. Trykket faller etter hvert som produksj onsrøret nå er åpent mot formasjonen via den gjennomgående åpningen. Signal-2 til operatør at de indre og ytre hylser har åpnet riktig og sekvensen skal fortsette. Frakturering gjøres med strømningsrate og varighet etter behov.

Den andre ballen kan slippes og mottas i det første ballsetet for å avslutte fraktureringen og flytte (Eng. shift) den indre hylsen til å frigjøre brønnoperasjonsverktøyet. Den første ballen er fremdeles i det andre ballsetet. Trykket øker etter hvert som den gjennomgående åpningen (dvs. fraktureringsåpningen) har blitt blokkert ved relativ bevegelse av de indre og ytre hylsene. Signal-3 til operatør om at fraktureringen er ferdig og at sekvensen kan fortsette. Pumpetrykket kan økes til over åpningstrykket for det andre ballsetet, og den første ballen og brønnoperasjonsverktøyet frigjøres. Den indre hylsen kan flytte (Eng. shift) tilbake til en tredje posisjon til systemet hvor den gjennomgående åpningen (dvs. fraktureringsåpningen) lukkes automatisk med en fjær. De første og andre posisjonene til systemet kan være like, dvs. for å kunne lukke den gjennomgående åpningen, overlapper ikke den første åpningen i den indre hylsen den andre åpningen i den ytre hylsen. Dette betyr at funksjonaliteten til systemet i den første posisjonen og den tredje posisjonen både kan være, og ikke kan være den samme.

I et aspekt av brønnoperasjonsverktøyet, kan de første og andre ballsetene omfatte forspente fingre tilpasset for å frigjøre ballene når de utsettes for en forhåndsbestemt trykk-kraft.

Oppfinnelsen omhandler en fremgangsmåte for å frakturere en brønn ved å benytte et brønnoperasjonssystem som beskrevet over, hvor fremgangsmåten omfatter trinnene å senke et brønnoperasjonsverktøy som har et flertall gjennomgående boringer anordnet i avstand fra hverandre langs en longitudinal retning ned i brønnen, og tillate brønnoperasjonsverktøyet å entre nevnte første posisjon, - å slippe en første ball som har en første diameter ned i brønnen, og tillate at den første ballen mottas i et første ballsete i en første ende av brønnoperasjonsverktøyet, - øke trykket i brønnen, og tillate at den første ballen smetter ut av det første ballsetet og entrer et andre ballsete i den aksielt motsatte enden til brønnoperasjonsverktøyet, slik at det økte trykket beveger

brønnoperasjonsverktøyet til å bevege nevnte indre og ytre hylser slik at den første og andre åpningen overlapper og danner den gjennomgående åpningen, og

- frakturere brønnen gjennom nevnte gjennomgående åpning.

I et aspekt av fremgangsmåten, omfatter fremgangsmåten videre trinnet å, etter frakturering av brønnen, slippe ned en andre ball som har samme diameter som den første ballen, og tillate at den andre ballen mottas i det første ballsetet, - øke trykket i brønnen over en terskelverdi, slik at brønnoperasjonsverktøyet beveges ut av den indre hylsen og frigjør den første ballen, og derav brønnoperasjonsverktøyet, til en posisjon lenger ned i brønnen.

Disse og andre karakteristikker ved oppfinnelsen vil bli forklart i den etterfølgende beskrivelsen av en foretrukket utførelse, gitt som et ikke-begrensende eksempel, med referanse til de vedføyde figurene hvor:

Kort beskrivelse av figurene

Figur IA viser en typisk multi-frakturert horisontal brønn; Figur IB viser en oversikt over hovedkomponentene i en fraktureringssammenstilling, hvilken fraktureringssammenstilling den foreliggende oppfinnelsen kan utgjøre hele eller deler av; Figur 1C er et aksielt tverrsnitt langs fraktureringssammenstillingen på fig. IB; Fig. ID viser detaljer ved brønnoperasjonsverktøyet; Figurene 2-8 viser en utførelse av en operasjonssekvens til fraktureringssystemet ifølge oppfinnelsen;

Detaljert beskrivelse av en utførelse av oppfinnelsen

Figur IA viser en typisk multi-frakturert horisontal brønn. De individuelle frakturene er benevnt F og forløper hovedsakelig perpendikulært på den horisontale brønnen W. Hælen H til brønnen er vist som den bøyde seksjonen på høyre side av figuren, mens tåa T er i den enden av brønnen som er på den venstre siden av figuren. Antallet individuelle frakturer F kan variere, men på den spesifikke figuren er det vist 32 individuelle frakturer F. Fig. IB illustrerer et eksempel på hovedkomponentene i en

fraktureringssammenstilling 1, mens figur 1C er et aksielt tverrsnitt i den langsgående retningen til fraktureringssammenstillingen, i hvilken systemet 1 ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan utgjøre hele eller deler av. Pilene S og T på figurene viser retningen til systemet 1, i retning mot overflaten S er til venstre på figurene, mens i retning mot enden til brønnen, dvs. tåa T til brønnen, er til høyre på figurene.

Fraktureringssammenstillingen, dvs. systemet 1, omfatter en ytre fraktureringshylse 101 og en indre fraktureringshylse 105, første og andre fraktureringspakninger 102 A, 102B, produksj onsåpning 103 og brønnoperasjonsverktøy 104, også benevnt fraktureringsverktøy 104. De ytre og indre hylsene 101, 105 lukkes naturlig, eksempelvis ved fjærkraft fra fjærer 106, 107 i den første og/eller andre fjæren 106, 107, og åpnes av brønnoperasjonsverktøyet 104 (jf. figur 1C), under frakturering. På figur IB vises den andre åpningen 108 i den ytre hylsen 101.1 sin naturlige posisjon er denne andre åpningen 108 'lukket', ved at den er forhindret fra å komme i fluidkommunikasjon med en første åpning (ikke vist på denne spesifikke figuren) i den indre hylsen.

De første og andre fraktureringspakningene 102A, 102B er anordnet i aksielt motsatte ender i systemet 1 og tilveiebringer muligheten for punktfrakturering og produksjon fra borehullet, ved å isolere dedikerte soner både i fraktureringsoperasjoner og/eller produksj onsoperasj oner.

I denne utførelsen er produksj onsåpningen 103 en frittstående modulær enhet med en sandskjerm/forlengelsesrør med spor forbundet til seg og som kan omfatte en én-gangs ventil for å forhindre tilbakestrømning inn i skjermen og formasjonen under fraktureringsprosessen. Produksj onsåpningen 103 kan, dersom nødvendig, utstyres med proppant/sandkontroll og innstrømningskontroll. Videre kan produksj onsåpningen 103 ha en spesiell kontrollventil som forhindrer lekkasje under fraktureringen, men som tillater fortrengning etter at fraktureringen er ferdig, dvs. ved å presse pumpefluider inn i en formasjon.

Brønnoperasjonsverktøyet 104 utløses av ball(er) som slippes fra overflaten og ned i brønnen og tilpassede ballseter, hvilke ballseter opererer de indre og ytre hylsene 101, 105 og isolerer fraktureringspunktet fra resten av borehullet.

Figur ID viser detaljer ved brønnoperasjonsverktøyet 104.

Brønnoperasjonsverktøyet 104 er et hult rør som har en første aksiell ende og en andre aksiell ende. Det er anordnet et første ballsete 112 i den første enden og et andre ballsete 113 i den andre enden. Det første ballsetet 112 kan være formet som en skål som for eksempel utgjøres av skrå (Eng. inclined) fingre 112', 112", 112"' for enkel mottakelse av de i det minste første og andre baller 110, 111. Dette fremgår klart fra figuren. På samme måte omfatter det andre ballsetet 113 et antall fingre 113, 113", 113"' som krummer innover mot senteraksen til brønnoperasjonsverktøyet 104. Begge ballsetene 112, 113 er tilpasset å kunne bøyes (Eng. fl ex) når de utsettes for et trykk fra overflaten som overstiger en forhåndsbestemt terskelverdi slik at hvilken som helst ball anordnet i nevnte første eller andre ballseter 112, 113 kan passere gjennom ballsetene 112, 113. Brønnoperasjonsverktøyet 104 omfatter et flertall gjennomgående åpninger 114 som forløper fra en innside 115 av brønnoperasjonsverktøyet 104, til en radiell utside av brønnoperasj onsverktøyet.

En utførelse av et system 1, for eksempel et fraktureringssystem 1 ifølge oppfinnelsen, er vist på fig. 2. Systemet muliggjør frakturering fra hælen H i brønnen til tåa T i brønnen, i motsetning til de konvensjonelle tå-til-hæl fraktureringssystemene/metodene. Systemet 1 omfatter følgende hovedkomponenter: en indre og en ytre fraktureringshylse 105, 101 og et brønnoperasjonsverktøy 104. Den indre hylsen 105 omfatter en første åpning 109 og den ytre hylsen 101 omfatter en andre åpning 108, henholdsvis. Under frakturering danner den første og andre åpningen 109, 108 en gjennomgående åpning, gjennom hvilken gjennomgående åpning fluider, og faste stoffer slik som proppant etc, kan strømme. Den indre hylsen 105 er anordnet på den radielle innsiden til den ytre hylsen 101 og kan opereres i i det minste to ulike posisjoner, innbefattende en første posisjon i hvilke de første og andre åpningene 109, 108 ikke overlapper, og en andre posisjon i hvilken de første og andre åpningene overlapper slik at det muliggjøres for frakturering fra innsiden av den indre hylsen 105, 101 inn i formasjonen til brønnen W anordnet på den radielle utsiden til den ytre hylsen 101.

Den etterfølgende sekvensen illustrerer, med referanse til figurene 2-8, en fullstendig funksjonerende utførelse av operasjon av fraktureringssystemet ifølge oppfinnelsen:

Med referanse til fig. 2:

1.) Forlengelsesrør installeres med første og andre åpninger 109, 108 lukket og med åpen forlengelsesrør ID for å letteregjøre sirkulasjon gjennom tåventilen under installasjon inn i åpent hull borehull. 2. ) Tåventilballen frigjøres for å tette produksj onsrøret for utførelse av trykktest, og en første fraktureringspakning 102, for eksempel en ringromsisolasjonspakning, settes. 3. ) Andre fraktureringspakning 102B, for eksempel forlengelsesrørhengerpakning, settes.

4. ) Hydro/mekaniske pakninger settes ved bruk av trykk.

5. ) Gjennomføring av trykkintegritetstest for forlengelsesrøret.

6. ) Skjærskruene i tåventilen kuttes og initierer sirkulasjon for fraktureringsprosessen. 7. ) Brønnoperasjonsverktøyet 104, dvs. elastomersete fraktureringsverktøyet, har blitt installert tidligere i den indre hylsen 105, dvs. i den første fraktureringshylsen (nærmest hælen H), og er klargjort for oppstart av fraktureringsprosessen. Det første ballsetet 112, dvs. det øvre ballsetet, er vanligvis lukket og det andre ballsetet 113, dvs. det nedre ballsetet, er vanligvis åpent.

8. ) Start pumping av gele/vann.

9. ) I en første posisjon av systemet slippes en første ball 110 (for eksempel en fraktureringsball) og mottas i det første ballsetet 112 i brønnoperasjonsverktøyet 104.

Med referanse til fig. 3:

10. ) Trykkøkning forårsaker at fingrene 112', 112", 112"' i det første ballsetet ekspanderer og den første ballen frigjøres gjennom brønnoperasjonsverktøyet 104, dvs. fraktureringsverktøyet, til det andre ballsetet 113. Trykket øker etter hvert som den første ballen 110 tetter av for all sirkulasjon gjennom produksj onsrøret (signal - 1 til operatør at borehullet er riktig tettet ved fraktureringstrinn-1 og at sekvensen skal fortsette).

Med referanse til fig. 4:

11. ) Forøket pumpetrykk medfører at et første sett skjærskruer 117 kuttes og flytter indre hylse 105 i forhold til den ytre hylsen 101 til den åpne posisjonen (mot fjærkraften fra fjæren 106), dvs. den andre posisjonen til systemet, slik at den første åpningen 109 i en indre hylsen 105 overlapper med den andre åpningen 108 i den ytre hylsen 101, og slik danner den gjennomgående åpningen. I denne spesifikke utførelsen av den andre posisjonen til systemet 1, overlapper også flertallet gjennom-boringer 114 i brønnoperasjonsverktøyet 104 med den gjennomgående åpningen. Trykket faller etter hvert som produksj onsrøret nå er åpent mot formasjonen via den gjennomgående åpningen. Signal-2 til operatør at de indre og ytre hylser har åpnet riktig og sekvensen skal fortsette.

Med referanse til fig. 5:

12. ) Bytt til proppant.

13. ) Frakturering gjennomføres ved liten strømningsrate og varighet som påkrevet. 14. ) Bytt til gele/vann for å skylle (Eng. flush) frakturen og «pad» for neste trinn. 15. ) Den andre ballen 111 slippes og setter seg i det første ballsetet 112 for å stoppe fraktureringen og flytte den indre hylsen 105 for å frigjøre

brønnoperasjonsverktøyet 104. Den første ballen 110 er fortsatt i det andre ballsetet 113. Trykket øker etter hvert som at den gjennomgående åpningen (dvs. fraktureringsåpningen) har blitt blokkert ved relativ bevegelse av de indre og ytre hylsene 101, 105. Signal-3 til operatør at fraktureringen er ferdig og sekvensen skal fortsette.

Med referanse til fig. 6:

16. ) Pumpetrykket økes til det er over terskeltrykket for kutting av det andre settet skjærskruer 116 i systemet 1, noe som medfører at fingrene 113', 113", 113"' i det andre ballsetet åpner, og den første ballen 110 og brønnoperasjonsverktøyet 104 fri<g>jøres.

Med referanse til fig. 7:

17. ) Den indre hylsen 105 flytter tilbake til en tredje posisjon av systemet 1, hvor den gjennomgående åpningen (dvs. fraktureringsåpningen) lukkes automatisk av en fjær 106, 107.1 denne spesifikke utførelsen kan den første posisjonen og den tredje posisjonen av systemet være den samme, dvs. for å lukke den gjennomgående åpningen, overlapper ikke den første åpningen 109 i den indre hylsen 105 med den andre åpningen 108 i den ytre hylsen 101. Dette betyr at funksjonaliteten til systemet i den første posisjonen og den tredje posisjonen både kan være, og ikke kan være den samme. 18. ) Brønnoperasjonsverktøyet 104 strømmer til det neste fraktureringstrinnet, dvs. et identisk trinn og system 1 som systemet 1 ifølge den foreliggende oppfinnelsen, hvor det andre ballsetet 113 åpnes for å muliggjøre frigjøring av den første ballen 110 til tåa T til brønnen W. Det første ballsetet 112 forblir lukket for å holde den andre ballen 111 på plass for nedpumping av brønnoperasjonsverktøyet 104 til å mottas i et neste system 1, dvs. et andre identisk fraktureringstrinn. 19. ) Etter at brønnoperasjonsverktøyet 104 er mottatt i det andre fraktureringstrinnet-2, repeteres trinnene 9-18 ved å benytte nye baller men det samme brønnoperasjonsverktøyet 104 til fraktureringen av alle trinnene. Denne prosessen repeteres inntil alle fraktureringstrinnene har blitt gjennomført. 20. ) I det aller siste trinnet, når alle fraktureringstrinnene har blitt gjennomført, pumpes brønnoperasjonsverktøyet 104 ned til tåa til brønnen W og sperrer inne alle ballene 110, 11 og sperrer av tåventilen. 21. ) Start produksjon fra brønnen gjennom produksj onsåpningen e 103 og, alternativt i tillegg gjennom den gjennomgående åpningen.

Det oppfinneriske systemet 1 muliggjør frakturering av én enkelt fraktur F (Figur IA) om gangen, noe som øker sjansene for å lage like/jevne (Eng. even) frakturer F langs den horisontale delen til brønnen W, ved bruk av baller med lik diameter. Oppfinnelsen har blitt beskrevet i ikke-begrensende utførelser. Det er klart at en fagmann på området kan gjøre et antall endringer og modifikasjoner i de beskrevne utførelsene som faller innenfor rammen av oppfinnelsen som beskrevet i de vedlagte kravene.

Claims (7)

1. Brønnoperasjonssystem (1), omfattende en indre hylse (105) med en første åpning (109) og en ytre hylse (101) med en andre åpning (108), hvor den første åpningen (109) og den andre åpningen (108) i en operasjonell posisjon er tilpasset for å overlappe hverandre ved å danne en gjennomgående åpning som forløper gjennom den første åpningen (109) og den andre åpningen (108) fra en innside av den indre hylsen (105) til utsiden av den ytre hylsen (105), hvor systemet - i en første posisjon, er tilpasset for å motta et brønnoperasjonsverktøy (104), - i en andre posisjon, er tilpasset for å frakturere en brønn (W) gjennom den gjennomgående åpningen fra en innside av brønnoperasjonsverktøyet (104) gjennom den gjennomgående åpningen, hvor den gjennomgående åpningen dannes av bevegelse av den indre hylsen (105) relativt den ytre hylsen (101), - i en tredje posisjon, er tilpasset for å stenge av den gjennomgående åpningen ved relativ bevegelse av de indre og ytre hylsene (105, 101), og tillate nevnte brønnoperasjonsverktøy (104) å frigjøres til en posisjon lenger ned i brønnen (W).

2. System ifølge krav 1, hvor brønnoperasjonsverktøyet (104) styres ved å benytte i det minste en første og en andre ball (110, 111) som har samme diameter, og er tilpasset til å åpne og lukke den gjennomgående åpningen ved manipulering fra de minst første og andre ballene (110, 111) og/eller ulike trykk.

3. System (1) ifølge et av de foregående kravene, hvor systemet (1) videre omfatter minst én produksj onsåpning (103), hvilken minst ene produksj onsåpning (103) er forskjellig fra den gjennomgående åpningen.

4. Et brønnoperasjonsverktøy (104) for et system (1) ifølge hvilke som helst av de foregående kravene, hvor brønnoperasjonsverktøyet (104) omfatter et rør med en første ende og en andre ende, og som har et flertall gjennomgående boringer (114) anordnet i avstand fra hverandre langs en longitudinal seksjon av røret, hvor den første og andre enden omfatter et første og andre ballsete (112, 113) anordnet for å motta en første og andre ball (110, 111).

5. Et brønnoperasjonsverktøy (104) ifølge krav 4, hvor de første og andre ballsetene (112, 113) omfatter forspente fingre (112', 112", 113) tilpasset for å frigjøre ballene når de utsettes for en forhåndsbestemt trykk-kraft.

6. En fremgangsmåte for å frakturere en brønn (W) ved å benytte et brønnoperasjonssystem (1) ifølge hvilke som helst av de foregående kravene 1-3, hvor fremgangsmåten omfatter trinnene å senke et brønnoperasjonsverktøy (104) som har et flertall gjennomgående boringer (114) anordnet i avstand fra hverandre langs en longitudinal retning ned i brønnen (W), og tillate brønnoperasjonsverktøyet (104) å entre nevnte første posisjon, - å slippe en første ball (110) som har en første diameter ned i brønnen (W), og tillate at den første ballen (110) mottas i et første ballsete (112) i en første ende av brønnoperasjonsverktøyet (104), - øke trykket i brønnen (W), og tillate at den første ballen smetter ut av det første ballsetet (112) og entrer et andre ballsete (13) i den aksielt motsatte enden til brønnoperasjonsverktøyet (104), slik at det økte trykket beveger brønnoperasjonsverktøyet (104) til å bevege nevnte indre og ytre hylser (105, 101) slik at den første og andre åpningen (109, 108) overlapper og danner den gj enn omgående åpningen, og - frakturere brønnen (W) gjennom nevnte gjennomgående åpning.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, videre omfattende trinnet å, etter frakturering av brønnen (W), slippe ned en andre ball (111) som har samme diameter som den første ballen (110), og tillate at den andre ballen (111) mottas i det første ballsetet (112), - øke trykket i brønnen (W) over en terskelverdi, slik at brønnoperasjonsverktøyet (104) beveges ut av den indre hylsen (105) og frigjør den første ballen (110), og derav brønnoperasjonsverktøyet (104), til en posisjon lenger ned i brønnen (W).