NO342379B1

NO342379B1 - Method of plug and shutdown operation

Info

Publication number: NO342379B1
Application number: NO20151216A
Authority: NO
Inventors: Sverre Bakken
Original assignee: Archer Oiltools As
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2018-05-14
Also published as: NO20151216A1

Abstract

Fremgangsmåte for å utføre en plugge- og nedstengningsoperasjon i en brønn ved hjelp av et kombinert perforerings- og vaskeverktøy (1), der verktøyet (1) omfatter et perforeringsverktøy i nedre ende, i det minste et nedre sett med tetningselement (2) plassert under et fluidfortrengingselement omfattende et flertall radielle hull (4), og i det minste et øvre sett med tetningselement (3) plassert over de radielle hullene (4), der metoden omfatter følgende trinn: a) senke ned verktøyet (1) til ønsket plassering i brønnen, b) perforere i det minste en seksjon av brønnen, dersom seksjonen ikke allerede er perforert c) vaske nevnte perforerte seksjon (10) ved å pumpe vaske- og/eller rensefluid gjennom de radielle hullene (4) i fluidfortrengningselementet, d) tette en nedre del av brønnen ved et sted nedenfor den perforerte seksjonen (10) ved hjelp av i det minste ett nedre sett med tetningselement (2) , e) tette brønnen ved en nedre del i den perforerte seksjonen (10) ved hjelp av det øvre sett med tetningselement (3), f) pumpe tetningsfluid gjennom de radielle hullene (4) i fluidfortrengningselementet, g) løfte verktøyet (1) gjennom, og over den perforerte seksjonen (10), samtidig som man fortsetter å pumpe tetningsfluidMethod for performing a plugging and shutting-down operation in a well by means of a combined perforating and washing tool (1), the tool (1) comprising a perforating tool at the lower end, at least one lower set of sealing elements (2) placed below a fluid displacement element comprising a plurality of radial holes (4), and at least one upper set of sealing elements (3) located above the radial holes (4), the method comprising the steps of: a) lowering the tool (1) to the desired location in the well, b) perforating at least one section of the well, if the section is not already perforated c) washing said perforated section (10) by pumping washing and / or cleaning fluid through the radial holes (4) in the fluid displacement element, d) sealed a lower part of the well at a place below the perforated section (10) by means of at least one lower set of sealing element (2), e) sealing the well at a lower part of the perforated section (10) by means of the upper s one with sealing element (3), f) pump sealing fluid through the radial holes (4) in the fluid displacement element, g) lift the tool (1) through, and over the perforated section (10), while continuing to pump sealing fluid

Description

Foreliggende oppfinnelse omhandler en fremgangsmåte for å plugge en petroleumsbrønn permanent eller temporært, for eksempel, under en plugg- og nedstengingsoperasjon (P&A) eller under andre operasjoner der det er nødvendig å danne en barriere i brønnen, ved hjelp av et multifunksjonsverktøy. The present invention relates to a method for plugging a petroleum well permanently or temporarily, for example, during a plugging and shutdown operation (P&A) or during other operations where it is necessary to form a barrier in the well, using a multi-function tool.

Bakgrunn til oppfinnelsen Background to the invention

Petroleumsbrønner for utvinning av olje og/eller gas fra et reservoar består normalt av et øvre og ytre hovedrør, et såkalt konduktorrør, hvilket utgjør basen for en brønn, et øvre fôringsrør montert inn i og som forlengelse av konduktorrøret, og lenger ned i brønnen mer fôringsrør montert inn i og for å overlappe det øvre fôringsrøret. En produksjonsrørstreng er plassert midt i brønnen for å transportere petroleum fra bunnen av brønnen til jordens overflate eller til havbunnen. Ringrommet vil dermed dannes mellom de forskjellige fôringsrørene. Petroleum wells for the extraction of oil and/or gas from a reservoir normally consist of an upper and outer main pipe, a so-called conductor pipe, which forms the base of a well, an upper casing pipe fitted into and as an extension of the conductor pipe, and further down the well more casing fitted into and to overlap the upper casing. A production pipe string is placed in the middle of the well to transport petroleum from the bottom of the well to the earth's surface or to the seabed. The annulus will thus be formed between the different feeding tubes.

Flere brønner vil normalt bli boret i et reservoar, der noen av disse er testbrønner kun til å brukes under en kortere periode i forkant av produksjonen fra et reservoar, og dermed plugges etter testing. Dersom en testbrønn viser seg for å være en fremgangsrik brønn, vil den normalt plugges temporært før produksjonen settes i gang, mens en «tørr» testbrønn, dvs. en brønn der hydrokarboninnholdet er for lavt for produksjon, vil komme til å plugges permanent. Several wells will normally be drilled in a reservoir, where some of these are test wells only to be used for a shorter period ahead of production from a reservoir, and thus plugged after testing. If a test well turns out to be a successful well, it will normally be plugged temporarily before production starts, while a "dry" test well, i.e. a well where the hydrocarbon content is too low for production, will be plugged permanently.

Siden produksjonen i en brønn gradvis faller, vil før eller senere alle brønner behøve å bli nedstengt. Før brønnen blir nedstengt permanent, kreves det at brønnen blir plugget på en sikker måte, der det er myndighetskrav som styrer hvordan arbeidet skal utføres og sluttføres. Since production in a well gradually falls, sooner or later all wells will need to be shut down. Before the well is shut down permanently, it is required that the well is plugged in a safe manner, where there are official requirements that govern how the work is to be carried out and completed.

Vanligvis brukes sementplugger for å danne en barriere i en brønn. Typically, cement plugs are used to form a barrier in a well.

Et vanlig krav under plugg- og nedstengingsoperasjoner er for eksempel å sette en plugg i et indre fôringsrør og ytterligere en plugg i annulus mellom det indre og ytre fôringsrøret. Pluggen vil dermed fylle hele tverrsnittet av brønnen og tette både vertikalt og horisontalt. A common requirement during plugging and shut-down operations is, for example, to put a plug in an inner casing and a further plug in the annulus between the inner and outer casing. The plug will thus fill the entire cross-section of the well and seal both vertically and horizontally.

I andre operasjoner, der det er krav om å sette en barriere i en brønn, kan det være aktuelt med å oppfylle ytterligere krav fra myndighetene. In other operations, where there is a requirement to put a barrier in a well, it may be relevant to fulfill additional requirements from the authorities.

Andre vanlige metoder for å tette ringrom under en temporær eller permanent plugging av en petroleumsbrønn er, alle med det formålet å plassere sement i ringrom på en trygg og sikker måte via enten hull i rørstrengen eller ved å pumpe det direkte inn i ringrommet: Other common methods of sealing annulus during a temporary or permanent plugging of a petroleum well are, all with the aim of placing cement in annulus in a safe and secure manner via either holes in the pipe string or by pumping it directly into the annulus:

a) såkalt skyting og press (eng. squeeze), der fluidet plasseres ut ved hjelp av borestreng eller rørstreng med åpen ende, a) so-called shooting and pressure (eng. squeeze), where the fluid is placed out using a drill string or a pipe string with an open end,

b) sementering fra toppen b) cementation from the top

c) sirkuleringspress (eng. circulation squeeze) c) circulation squeeze

d) avventende press (eng. hesitation squeeze); d) hesitation squeeze;

Alle de ovennevnte metodene a) -d) har utfordringer i forhold til å tilpasse sementen over hele intervallet, både hva gjelder utplassering og loggføring. Utplassering av sementen er ikke endelig siden sementen skal fortrenge fluidet allerede til stede i ringrommet før sementen som skal danne en barriere plasseres der. Fluidet til stede i annulus må evakueres/fortrenges enten over eller under den perforerte seksjonen eller ut i fjellformasjonen gjennom en formasjons-lekkasje. All of the above-mentioned methods a) -d) have challenges in relation to adapting the cement over the entire interval, both in terms of deployment and logging. Deployment of the cement is not final since the cement must displace the fluid already present in the annulus before the cement that will form a barrier is placed there. The fluid present in the annulus must be evacuated/displaced either above or below the perforated section or out into the rock formation through a formation leak.

De nåværende logging teknologiene, for eksempel Ultra Sonic Imager Tool (USIT), Cement Bond Log (CBL), Segmented Bond Tool (SBT), har vist seg å være meget subjektive når det kommer til å få bekreftet eller verifisert at barrieren tetter skikkelig i ringrommet. Designen på dagens logg-verktøy er helt avhengig av logg-vennlig omgivelse, dvs. omgivelsen må fylle visse krav for å kunne gjennomføre en skikkelig logg-operasjon. The current logging technologies, for example Ultra Sonic Imager Tool (USIT), Cement Bond Log (CBL), Segmented Bond Tool (SBT), have proven to be very subjective when it comes to confirming or verifying that the barrier seals properly in the annulus. The design of today's logging tools is completely dependent on a logging-friendly environment, i.e. the environment must meet certain requirements to be able to carry out a proper logging operation.

Schlumbergers lærebok «Well Cementing» fra 2006 er sentral på dette området. Spesielt kapittel 14 «Remedial cementing» er av interesse her. Schlumberger's textbook "Well Cementing" from 2006 is central to this area. Especially chapter 14 "Remedial cementing" is of interest here.

I WO2012/105852 A1 beskrives en fremgangsmåte for utføring og fjerning av en plugg i en brønn brønn som skal tas ut av drift. WO2012/105852 A1 describes a method for carrying out and removing a plug in a well that is to be taken out of service.

WO 2013/133719 A1 beskriver en metode for kombinert vasking og plugging av en petroleumsbrønn med to fôringsrør. WO 2013/133719 A1 describes a method for combined washing and plugging of a petroleum well with two casing pipes.

I US 4279306A beskrives et vaskeverktøy for brønner. US 4279306A describes a washing tool for wells.

US 2512801 beskriver et vaskeverktøy til å vaske ut perforeringer i en brønn. US 2512801 describes a washing tool for washing out perforations in a well.

US 4372384 viser et verktøy kombinert av et vaskeverktøy og en perforeringskanon montert på en rørstreng. US 4372384 shows a tool combined of a washing tool and a perforating gun mounted on a pipe string.

Dokument WO 2012/096580 A1 beskriver en metode og et vaske-verktøy for kombinert vasking av et ringrom i en brønn over en longitudinell seksjon av en brønn, for så å plugge den longitudinelle seksjonen. Document WO 2012/096580 A1 describes a method and a washing tool for combined washing of an annulus in a well above a longitudinal section of a well, in order to plug the longitudinal section.

Det er likevel en utfordring med de kjente teknikkene, på lik linje med den løsning som er beskrevet i WO 2012/096580 A1, at fortrengingen av vaskefluidet ved hjelp av sementen ikke er tilfredsstillende, hvor dette, i verste fall, vil kunne innebære en lekkende sement plugg. En av utførelsene beskrevet i ovennevnte dokument inkluderer det å slippe perforeringsverktøyet etter perforeringen av brønnen, vasking av den perforerte sonen, plassere vaskeverktøyet på et bestemt sted i brønnen, og til slutt sementere den perforerte sonen. Dessuten, etter at det at sementen er blitt plassert i brønnen, må normalt gjenstående væskefluid som ikke allerede er blitt fortrengt under sementeringsoperasjonen, fortrenges ved å sette trykk på sementpluggen. En slik trykksetting av sementpluggen kan imidlertid innebære at pluggen ikke vil tette brønnen ordentlig, idet ikke bare vaskevæsken vil tvinges eller presses ut gjennom foringsrøret og ut i den omgivende formasjonen, uten også sementen. Videre vil ikke sementpluggen være utsatt for det samme trykket over hele dess lengde, hvilket vil kunne innebære at sementen ikke er jevnt fordelt rundt om hele ringrommet i brønnen. It is nevertheless a challenge with the known techniques, similarly to the solution described in WO 2012/096580 A1, that the displacement of the washing fluid by means of the cement is not satisfactory, where this, in the worst case, could involve a leaking cement plug. One of the embodiments described in the above document includes dropping the perforating tool after perforating the well, washing the perforated zone, placing the washing tool at a specific location in the well, and finally cementing the perforated zone. Also, after the cement has been placed in the well, normally remaining liquid fluid that has not already been displaced during the cementing operation must be displaced by pressurizing the cement plug. Such a pressurization of the cement plug may, however, mean that the plug will not seal the well properly, as not only the washing liquid will be forced or pushed out through the casing and into the surrounding formation, but also the cement. Furthermore, the cement plug will not be exposed to the same pressure over its entire length, which could mean that the cement is not evenly distributed around the entire annulus in the well.

Den aktuelle oppfinnelsen har derfor til formål og kunne tilby en metode for temporær eller permanent plugging av en petroleumsbrønn som er mer pålitelig enn løsningene beskrevet i kjent teknikk. The invention in question therefore aims and could offer a method for temporary or permanent plugging of a petroleum well which is more reliable than the solutions described in the prior art.

Mer presis, er formålet med den aktuelle oppfinnelsen at sørge for en løsning som sikrer enn mer pålitelig og kontrollert fortrenging av væskene, for eksempel tetningsfluider, til stede i ringrommet i en plugge- og nedstengingsoperasjon eller i andre operasjoner der det er nødvendig med å sette en barriere i en brønn. More precisely, the purpose of the present invention is to provide a solution that ensures more reliable and controlled displacement of the liquids, for example sealing fluids, present in the annulus in a plugging and closing operation or in other operations where it is necessary to put a barrier in a well.

Et annet formål er at sørge for en fremgangsmåte som gjør det mulig å gjennomføre perforering, vasking og sementering i en og samme tur ned i brønnen. Another purpose is to provide a method that makes it possible to carry out perforating, washing and cementing in one and the same trip down the well.

Oppsummering av oppfinnelsen Summary of the invention

Oppfinnelsen er stilt opp og karakterisert i det selvstendige kravet, mens de uselvstendige kravene beskriver andre karakteristika ved oppfinnelsen. The invention is set out and characterized in the independent claim, while the non-independent claims describe other characteristics of the invention.

Oppfinnelsen løser i det minste en av utfordringene i forhold til det som kommer frem av kjent teknikk, der sementen plasseres i fôringsrøret for så å trykksettes ut gjennom fôringsrøret og videre ut i ringrommet, ved å tilby en fremgangsmåte som sørger for en skikkelig fortrenging av fluidene i ringrommet under sementeringsfasen av en plugge- og nedstengingsoperasjon. Ved å bruke den aktuelle oppfinnelsen sørger man for å bruke en fremgangsmåte som forsikrer at tetningsfluidet blir plassert i ringrommet på en sikker, kontrollert og bekreftet måte. Mer presis, den beskrevne fremgangsmåten sørger for at tetningsfluidet plasseres ut på en kontrollert måte, der tetningsfluidet plasseres i ønsket sone i brønnen for å forsikre at barrierene møter både myndighetenes standarder og andre aktuelle standarder (DNV, NORSOK, API etc.). The invention solves at least one of the challenges in relation to what emerges from known technology, where the cement is placed in the feed pipe and then pressurized through the feed pipe and further into the annulus, by offering a method that ensures a proper displacement of the fluids in the annulus during the cementing phase of a plug and shut-in operation. By using the invention in question, it is ensured that a method is used which ensures that the sealing fluid is placed in the annulus in a safe, controlled and confirmed manner. More precisely, the described procedure ensures that the sealing fluid is placed out in a controlled manner, where the sealing fluid is placed in the desired zone in the well to ensure that the barriers meet both the authorities' standards and other relevant standards (DNV, NORSOK, API etc.).

En fagmann på området vil vite hvordan man gjennomfører nedsenking-, perforering- og vaskesekvensen i operasjonen. Følgelig, er ikke en detaljert beskrivelse av disse operasjonene å finne i foreliggende søknad. Det kan videre vises til at en fremgangsmåte inkludert de ovennevnte trinnene (nedsenking, perforering og vasking) slik den er beskrevet i WO 2012/096580 A 1, kan tillempes i den foreliggende oppfinnelsen. A person skilled in the art will know how to carry out the immersion, perforation and washing sequence in the operation. Consequently, a detailed description of these operations cannot be found in the present application. It can further be pointed out that a method including the above-mentioned steps (immersion, perforation and washing) as described in WO 2012/096580 A 1, can be applied in the present invention.

Den aktuelle oppfinnelsen relaterer til en fremgangsmåte for å gjennomføre en plugge- og nedstengingsoperasjon eller under andre operasjoner der det å sette en barriere i en brønn er påkrevd ved hjelp av et multifunksjonsverktøy, for eksempel et kombinert perforerings- og vaskeverktøy eller kun et vaskeverktøy, der verktøyet brukes til å fortrenge både vaskefluidet og tetningsfluidet, i det minste et nedre sett med tetningselement og i det minste et øvre sett med tetningselement plassert under og over et fluidfortrengingselement, der fluidfortrengingselementet omfatter et flertall radielle hull, der fremgangsmåten omfatter følgende trinn: The present invention relates to a method for carrying out a plugging and shut-in operation or during other operations where putting a barrier in a well is required using a multi-function tool, for example a combined perforating and washing tool or only a washing tool, where the tool is used to displace both the wash fluid and the sealing fluid, at least a lower set of sealing elements and at least an upper set of sealing elements positioned below and above a fluid displacement element, wherein the fluid displacement element comprises a plurality of radial holes, the method comprising the following steps:

a) senke ned verktøyet til ønsket plassering i brønnen, a) lower the tool to the desired location in the well,

b) perforere i det minste en seksjon av brønnen, dersom seksjonen ikke allerede er perforert c) vaske nevnte perforerte seksjon ved å pumpe vaske- og/eller rensefluid gjennom de radielle hullene i fluidfortrengningselementet, b) perforate at least one section of the well, if the section is not already perforated c) wash said perforated section by pumping washing and/or cleaning fluid through the radial holes in the fluid displacement element,

d) tette en nedre del av brønnen ved et sted nedenfor den perforerte seksjonen ved hjelp av det nedre sett med tetningselement, d) sealing a lower part of the well at a location below the perforated section by means of the lower set of sealing elements,

e) tette brønnen ved en nedre del i den perforerte seksjonen ved hjelp av det øvre sett med tetnings-element, e) sealing the well at a lower part in the perforated section by means of the upper set of sealing elements,

f) pumpe tetningsfluid gjennom de radielle hullene i fluidfortrengningselementet, g) løfte verktøyet gjennom, og over den perforerte seksjonen, samtidig som man fortsetter å pumpe tetningsfluid. f) pumping sealing fluid through the radial holes in the fluid displacement element, g) lifting the tool through and over the perforated section while continuing to pump sealing fluid.

Det nedre og øvre sett med tetningselement, omfatter kopper, for eksempel vaskekopper (eng.: swab cups) , omfattende en eller flere individuelle vaskekopper for å tette mot den omgivende formasjonen, fôringsrøret etc. The lower and upper set of sealing elements comprise cups, for example swab cups, comprising one or more individual swab cups to seal against the surrounding formation, feed pipe etc.

I en aspekt av oppfinnelsen kan fremgangsmåten omfatte, etter trinn c) men før trinn d), trekking og nedsenking av verktøyet en rekke ganger i den perforerte seksjonen for å gjennomføre ytterligere vasking av den perforerte seksjonen. In one aspect of the invention, the method may comprise, after step c) but before step d), pulling and plunging the tool a number of times into the perforated section to effect further washing of the perforated section.

I en aspekt av oppfinnelsen kan fremgangsmåten videre omfatte, etter trinn g), et trinn h) der overskudd av tetningsfluid eller fluid i ringrommet passeres forbi de avtettede delene av brønnen gjennom et system for forbi-passering (eng.: bypass). In one aspect of the invention, the method can further comprise, after step g), a step h) where excess sealing fluid or fluid in the annulus is passed past the sealed parts of the well through a bypass system.

I en aspekt der systemet for forbi-passering er ordnet i verktøyet og at tetningsfluid eller fluid i ringrommet er ledet fra ringrommet via et andre sett med åpninger gjennom verktøyet og ut gjennom et første sett med åpninger, til et sted over de avtettede delene av brønnen. In an aspect where the bypass system is arranged in the tool and that sealing fluid or fluid in the annulus is directed from the annulus via a second set of openings through the tool and out through a first set of openings, to a location above the sealed portions of the well .

I en utførelse av fremgangsmåten, omfatter verktøyet et internt pluggeelement, der det interne pluggeelementet er innrettet til å kunne aktiveres ved hjelp av en fjernoperasjon. In one embodiment of the method, the tool comprises an internal plug element, where the internal plug element is arranged to be activated by means of a remote operation.

I en aspekt kan tetningsfluidet omfatte sement for å danne en sementplugg. Tetningsfluidet kan også omfatte andre typer fluid så som Sandaband®, Thermaset® (Wellcem), Liquid Stone® eller lignende. In one aspect, the sealing fluid may comprise cement to form a cement plug. The sealing fluid can also include other types of fluid such as Sandaband®, Thermaset® (Wellcem), Liquid Stone® or the like.

I en utførelse av fremgangsmåten vil trinnene kunne utføres i en og samme tur ned i brønnen. In one embodiment of the method, the steps can be carried out in one and the same trip down the well.

I en annen utførelse av fremgangsmåten vil trinnene kunne utføres i to eller flere turer ned i brønnen. In another embodiment of the method, the steps can be carried out in two or more trips down the well.

I en aspekt kan vaskefluidet og tetningsfluidet ledes gjennom de radielle hullene i fluidfortrengningselementet, der de radielle hullene er plassert med jevne mellomrom rundt verktøyets omkrets. In one aspect, the washing fluid and the sealing fluid may be directed through the radial holes in the fluid displacement element, where the radial holes are spaced at regular intervals around the circumference of the tool.

I en aspekt kan fremgangsmåten videre omfatte trinnet der fluid i ringrommet eller tetningsfluid presses fra et sted over de avtettede delene av brønnen til et sted nedenfor de avtettede delene ved å lede fluidet gjennom et første sett med åpninger i systemet for forbi-passering over de avtettede delene og ut gjennom et andre sett med åpninger i forbi-passering systemet nedenfor de avtettede delene. In one aspect, the method may further comprise the step of forcing fluid in the annulus or sealing fluid from a location above the sealed portions of the well to a location below the sealed portions by passing the fluid through a first set of openings in the system for bypassing the sealed portions the parts and out through a second set of openings in the by-pass system below the sealed parts.

I en aspekt kan fremgangsmåten videre omfatte, etter trinn h), et trin i) der verktøyet løftes til et sted over tetningsfluidet i brønnen, der verktøyet vaskes ved å pumpe vaskefluid gjennom det første og andre settet med åpninger i systemet for forbi-passering i verktøyet. In one aspect, the method may further comprise, after step h), a step i) in which the tool is raised to a location above the sealing fluid in the well, where the tool is washed by pumping washing fluid through the first and second sets of openings in the bypass system in the tool.

Det skal være klart for en fagperson på området at de forskjellige utførelsene og aspektene av oppfinnelsen kan kombineres på hvilken som helst måte, uavhengig av om de uttrykkelig er beskrevet i en spesifikk utførelse i de utførelsene eller aspektene som er beskrevet. It should be clear to a person skilled in the art that the various embodiments and aspects of the invention can be combined in any way, regardless of whether they are expressly described in a specific embodiment in the embodiments or aspects described.

Kort beskrivelse av figurene Brief description of the figures

Disse og andre karakteristikker i oppfinnelsen vil klart fremgå av følgende beskrivelse av en preferensiell utførelse, gitt som en ikke-restriktiv eksempel, med henvisning til de heri vedlagte tegningene; These and other characteristics of the invention will be clear from the following description of a preferential embodiment, given as a non-restrictive example, with reference to the drawings attached hereto;

Fig.1-7 viser en sekvens der fluid i brønnens ringrom fortrenges ved at tetningsfluid blir fylt på, som vil sørge for at et område av formasjonen som settes under trykk er isolert slik at de ikke lekker til overflaten. Og Fig.1-7 shows a sequence where fluid in the annulus of the well is displaced by the filling of sealing fluid, which will ensure that an area of the formation that is put under pressure is isolated so that they do not leak to the surface. And

Fig.8 viser en større oversikt over situasjonen i Fig.1. Fig.8 shows a larger overview of the situation in Fig.1.

Detaljert beskrivelse av en preferensiell utførelse Detailed description of a preferential embodiment

Fig.1 viser situasjonen etter det at en ønsket sone i brønnen er blitt perforert og vasket ved hjelp av et kombinert perforerings- og vaskeverktøy. Det skal likevel sies at en perforeringskanon ikke skal brukes når det allerede eksisterer perforeringer som kan brukes ved plugging. I andre tilfeller følger perforeringskanonen vaskeverktøyet 1 for å danne perforeringer. En pakking eller bro-plugg, slik den er vist frem skjematisk i Fig.8, er også plassert lenger ned i brønnen for å støtte det tetningsmaterial som skal ned i røret som skal perforeres ovenfor for å støtte opp under tetningen under den perforerte seksjonen 10. Pluggen kan føres ned i en og samme tur eller i en annen tur som verktøyet 1. Det kombinerte perforerings- og vaskeverktøyet 1 er blitt senket ned i brønnen til dess de nedre sett med tetningselement, i form av kopper 2, er plassert under den nedre delen av den perforerte seksjonen 10, den perforerte seksjonen er indikert ved hjelp av de stiplete linjene, og de øvre sett med tetningselement, i form av kopper 3, er rett over den nedre delen av den perforerte seksjonen. Dette gjør det mulig for tetningsfluidet til å sirkulere (vist i lysegrå i figurene) mellom det nedre sett med tetningselement 2 og det øvre sett med tetningselement 3, og ut gjennom et flertall radielle hull 4 plassert mellom det nedre og øvre sett med tetningselement 2,3 i verktøyet 1 fra innsiden av rørstrengen 11. Mønstret for strømmingen vises ved hjelp av pilene A1, A2 i figurene, tvinger tetningsfluidet fra bunnen av den perforerte seksjonen 10 radielt utad mot sideveggene av fôringsrøret 9 og den perforerte seksjonen 10, inkludert formasjonen 14, ved bruk av verktøy 1. Verktøyet 1 har et internt pluggeelement 7 som holdes lukket under denne delen av operasjonen Fig.1 shows the situation after a desired zone in the well has been perforated and washed using a combined perforation and washing tool. It should nevertheless be said that a perforation gun should not be used when there are already perforations that can be used for plugging. In other cases, the perforating gun follows the washing tool 1 to form perforations. A packing or bridge plug, as shown schematically in Fig.8, is also placed further down the well to support the sealing material that is to go down into the pipe that is to be perforated above to support up under the seal below the perforated section 10 The plug can be lowered in one and the same trip or in a different trip as the tool 1. The combined perforating and washing tool 1 has been lowered into the well until the lower set of sealing elements, in the form of cups 2, are placed below it the lower part of the perforated section 10, the perforated section is indicated by the dashed lines, and the upper set of sealing elements, in the form of cups 3, are directly above the lower part of the perforated section. This enables the sealing fluid to circulate (shown in light gray in the figures) between the lower set of sealing elements 2 and the upper set of sealing elements 3, and out through a plurality of radial holes 4 located between the lower and upper sets of sealing elements 2, 3 in the tool 1 from the inside of the pipe string 11. The pattern of the flow is shown by arrows A1, A2 in the figures, forcing the sealing fluid from the bottom of the perforated section 10 radially outwards towards the side walls of the casing pipe 9 and the perforated section 10, including the formation 14, when using tool 1. The tool 1 has an internal plug element 7 which is kept closed during this part of the operation

I Fig.2 har man påbegynt å pumpe ned tetningsfluidet, for eksempel sement, Thermaset®, Sandaband® eller andre fluider eller lignende substanser. Sammenlignet med hva som vises i Fig.1, har nivået av tetningsfluid begynt å stige i brønnen, til et sted der tetningsfluidet er på et høyere nivå enn det verktøyet 1 er. In Fig.2, one has begun to pump down the sealing fluid, for example cement, Thermaset®, Sandaband® or other fluids or similar substances. Compared to what is shown in Fig.1, the level of sealing fluid has started to rise in the well, to a place where the sealing fluid is at a higher level than the tool 1 is.

I Fig.3 har verktøyet 1 blitt dratt oppover på en kontrollert måte samtidig som verktøyet har fortsatt å pumpe tetningsfluid. Nivået av tetningsfluid ovenfor verktøyet 1 er holdt stabilt konstant. I sammenligning med Fig.2 har tetningsfluidet ovenfor perforerings- og vaskeverktøyet 1 begynt å fylle verktøyet 1 fra ringrommet via systemet for forbi-passering i perforerings- og vaskevektøyet 1, hvilket gjør det mulig for tetningsfluidet at fylle tomrommet nedenfor perforerings- og vaskeverktøyet 1, or sørger for solid tetningsfluid gjennom hele den perforerte seksjonens 10 tverrsnitt. Forbi-passeringssystemet omfatter et første sett med åpninger 12 som går fra ringrommet og inn i verktøyet 1, passerer forbi det første og andre settet med tetningselement 2,3, og når til slutt et andre sett med åpninger 13 plassert på den andre siden av det første og andre tetningselementet 2, 3, sammenlignet med det første settet med åpninger 12. Forbi-passerings linjene som strekker seg fra åpningene i det første settet med åpninger 12 til det andre settet med åpninger 13, kan være separate linjer som strekker seg fra en åpning til en annen, alternativt fra en eller flere felles linjer til et flertall åpninger. Som fremgår av Figuren, kan tetningsfluid «suges opp» fra ovenfor verktøy 1 mot området under verktøy 1 som følge av endring i trykket i verktøyet 1, når verktøyet 1 blir dratt opp mot overflaten, og et område forlates uten tetningsfluid. For å løse dette, gjør forbi-passering systemet det mulig for tetningsfluidet at passere gjennom det første settet med åpninger 12 gjennom verktøyet 1 og ut gjennom de andre settet med åpninger 13, ved å sørge for en hel gjennomgående tetningsplugg i brønnen (også vist ved pilene A4, A5) In Fig.3, the tool 1 has been pulled upwards in a controlled manner while the tool has continued to pump sealing fluid. The level of sealing fluid above tool 1 is kept stable and constant. In comparison with Fig.2, the sealing fluid above the perforation and washing tool 1 has started to fill the tool 1 from the annulus via the bypass system in the perforation and washing vessel 1, which enables the sealing fluid to fill the void below the perforation and washing tool 1, or ensures solid sealing fluid throughout the perforated section's 10 cross-section. The bypass system comprises a first set of openings 12 that go from the annulus into the tool 1, pass by the first and second sets of sealing elements 2,3, and finally reach a second set of openings 13 located on the other side of the first and second sealing members 2, 3, compared to the first set of openings 12. The by-pass lines extending from the openings in the first set of openings 12 to the second set of openings 13 may be separate lines extending from a opening to another, alternatively from one or more common lines to a plurality of openings. As can be seen from the Figure, sealing fluid can be "sucked up" from above tool 1 towards the area below tool 1 as a result of a change in the pressure in tool 1, when tool 1 is pulled up towards the surface, and an area is left without sealing fluid. To solve this, the bypass system enables the sealing fluid to pass through the first set of openings 12 through the tool 1 and out through the second set of openings 13, by providing a full through seal plug in the well (also shown at arrows A4, A5)

I Fig.4 har det skjedd en fortsatt trekking av verktøy 1 til perforerings- og vaskeverktøyet 1 er blitt trukket over den perforerte seksjonen 10 i brønnen og plassert inn i et ikke-perforert rør 15. Nå stoppes pumpingen av tetningsfluid. In Fig.4 there has been continued pulling of tool 1 until the perforation and washing tool 1 has been pulled over the perforated section 10 in the well and placed into a non-perforated pipe 15. Now the pumping of sealing fluid is stopped.

I Fig.5 blir det vist til en situasjon der det interne pluggeelementet 7, som kan åpnes og stenges gjentatte ganger, er åpnet. Dette kan gjøres på rekke forskjellige måter ved fjernaktivering, for eksempel elektrisk aktivering, hydraulisk aktivering eller ved å benytte et kuleelement, en ventil eller pil, en slammepuls, sement etc. Ved å åpne det interne pluggeelementet 7, er det mulig for tetningsfluidet å bli fordelt gjennom verktøyet 1. Systemet for forbi-passering, som er beskrevet mer i detalj ovenfor, muliggjør for tetningsfluidet til å fordeles gjennom forbi-passeringssystemet og opp til et sted over verktøy 1. Fordelingen av tetningsfluid blir vist med pilene A6, A7, dvs. inn gjennom det andre settet med åpninger 13, videre gjennom verktøyet 1 og ut via det første settet med åpninger 12. Det skal imidlertid påpekes at fordelingen av tetningsfluid kan gjøres den andre veien. Verktøyet 1 blir trukket opp til dess tetningsfluidet er plassert i brønnen som ønskelig. Fig.5 shows a situation where the internal plug element 7, which can be opened and closed repeatedly, is opened. This can be done in a number of different ways by remote activation, for example electrical activation, hydraulic activation or by using a ball element, a valve or arrow, a mud pulse, cement etc. By opening the internal plug element 7, it is possible for the sealing fluid to become distributed through tool 1. The bypass system, which is described in more detail above, enables the sealing fluid to be distributed through the bypass system and up to a location above tool 1. The distribution of sealing fluid is shown by arrows A6, A7, i.e. .in through the second set of openings 13, further through the tool 1 and out via the first set of openings 12. However, it should be pointed out that the distribution of sealing fluid can be done the other way. The tool 1 is pulled up until the sealing fluid is placed in the well as desired.

Det vises til Fig.6 der verktøyet 1 er blitt dratt opp over toppen av tetningsfluidet. En vaskingsprosess av verktøyet 1 er blitt gjennomført, for eksempel ved å pumpe vaskefluid gjennom innsiden av røret 11 og ned gjennom verktøyet 1 og det åpne interne pluggeelementet 7. På en slik måte kan vaskefluid strømme inn i det andre settet med åpninger 13, opp gjennom verktøyet 1, og ut gjennom det første settet med åpninger 12. Vaskefluidet er fortrinnsvis et annet fluid enn tetningsfluidet, og slike fluider er kjente for fagpersonen på området. Reference is made to Fig.6 where the tool 1 has been pulled up over the top of the sealing fluid. A washing process of the tool 1 has been carried out, for example by pumping washing fluid through the inside of the pipe 11 and down through the tool 1 and the open internal plug element 7. In such a way, washing fluid can flow into the second set of openings 13, up through the tool 1, and out through the first set of openings 12. The washing fluid is preferably a different fluid than the sealing fluid, and such fluids are known to the person skilled in the field.

Fig.7 viser en situasjon der det gjennomføres en trykking av overskuddsfluider i brønnen. Fig.7 shows a situation where a pressurization of excess fluids is carried out in the well.

Tetningselementer 16 er plassert rundt røret 11 og trykkingen gjennomføres ved å trykke røret 11 og verktøyet 1 nedover i brønnen. En annen måte å gjøre dette på er ved å stenge det andre settet med åpninger 13 slik at det ikke er bruk for tetning 16 og bevege verktøyet 1 ned i hullet, med eller uten fluid som beveger seg gjennom verktøyet 1. På det samme tidspunktet vil et fluid bevege seg gjennom røret 11. Alternativt, kan verktøyet 1 bli dratt opp til overflaten istedenfor å trykke i tilfeller der trykkingen av overskuddsfluider er unødvendig. Sealing elements 16 are placed around the pipe 11 and the pressure is carried out by pressing the pipe 11 and the tool 1 down into the well. Another way of doing this is by closing the second set of openings 13 so that there is no use for seal 16 and moving the tool 1 down the hole, with or without fluid moving through the tool 1. At the same time, a fluid moves through the pipe 11. Alternatively, the tool 1 can be pulled up to the surface instead of pressing in cases where the pressing of excess fluids is unnecessary.

Fig.8 viser en oversikt over perforerings- og vaskeverktøyet 1 ifølge oppfinnelsen plassert i brønnen, etter det at først en perforeringsoperasjon og deretter en vaskeoperasjon er blitt gjennomført, men før det er pumpet tetningsfluid ned i brønnen. Fig.8 shows an overview of the perforating and washing tool 1 according to the invention placed in the well, after first a perforating operation and then a washing operation have been carried out, but before sealing fluid has been pumped into the well.

Ved den spesifikke utførelsen slik den er beskrevet, er i det minste et av formålene med oppfinnelsen løst. Det er sørget for en fremgangsmåte som gjør det mulig å perforere, vaske og tette i en og samme tur. In the specific embodiment as described, at least one of the objects of the invention is solved. A method has been provided that makes it possible to perforate, wash and seal in one and the same trip.

I den ovenstående beskrivelsen, er forskjellige aspekter av oppfinnelsen blitt beskrevet med henvisning til de illustrative utførelsene. For å forklare, er sifrer, system og konfigurasjoner brukt for å gi en grundig forståelse av apparaturen og hvordan den virker. Beskrivelsen er likevel ikke ment å tolkes i en begrensende måte. Forskjellige modifiseringer og variasjoner av den illustrative utførelsen, i tillegg til andre utførelser av fremgangsmåten, som er åpenbare for en fagmann på det her aktuelle området, kan sies å ligge innenfor omfanget til den her inneværende oppfinnelsen slik det fremgår av følgende krav. In the above description, various aspects of the invention have been described with reference to the illustrative embodiments. To explain, numbers, system and configurations are used to provide a thorough understanding of the equipment and how it works. The description is nevertheless not intended to be interpreted in a limiting way. Various modifications and variations of the illustrative embodiment, in addition to other embodiments of the method, which are obvious to a person skilled in the field in question here, can be said to lie within the scope of the present invention as is evident from the following claims.

Claims

Patent claims

1. A method of performing a plugging and shut-in operation in a well by means of a washing tool (1), wherein the tool (1) comprises at least a lower set of sealing element (2) located below a fluid displacement element comprising a plurality of radial holes (4), and at least one upper set of sealing element (3) placed over the radial holes (4), where the method comprises the following steps:

- lower the tool (1) to the desired location in the well,

- wash a perforated section (10) by pumping washing and/or cleaning fluid through the radial holes (4) in the fluid displacement element,

characterized by,

- seal a lower part of the well at a location below the perforated section (10) using the lower set of sealing elements (2),

- seal the well at a lower part in the perforated section (10) using the upper set of sealing element (3),

- pump sealing fluid through the radial holes (4) in the fluid displacement element,

- lift the tool (1) through and over the perforated section (10), while continuing to pump sealing fluid.

2. The method according to claim 1, comprising before the step of washing the perforated section (10) perforating at least one section (10) of the well, if the section is not already perforated.

3. The method according to claim 1 or 2, wherein the method further comprises, after step c) but before step d), pulling up and lowering the tool (1) a number of times in the perforated section (10) to further wash in the perforated section (10).

4. The method according to any of the above claims, where the method further comprises, after step g), a step h) where excess sealing fluid or fluid in the annulus is passed past sealed parts of the well through a by-pass system.

5. The method according to claim 4, where the bypass system is arranged in the tool (1) and that sealing fluid or fluid in the annulus is led from the annulus via a second set of openings (13) through the tool (1) and out through a first set of openings (12), to a location above the sealed portions of the well.

6. The method according to any of the above claims, where the tool (1) comprises an internal plug element (7), where the internal plug element (7) is designed to be activated.

7. The method according to any one of the above claims, wherein the sealing fluid comprises cement to form a barrier.

8. The method according to any of the above claims, where the steps are performed during one and the same trip down the well.

9. The method according to any of the above claims 1-7, where the steps are carried out in two or more trips down the well.

10. The method according to any of the above claims, where the washing fluid and the sealing fluid are led through a plurality of radial holes (4) in the fluid displacement element, and where the radial holes (4) are placed at regular intervals around the circumference of the tool (1).

11. The method according to any of the above claims 4 or 6-10, wherein the method comprises the step of pressurizing ("squeeze") fluid in the annulus or sealing fluid from a location above the sealed parts in the well to a location below the sealed parts through directing the fluids via a set of openings (12) above the sealed parts and further out via a second set of openings (13) below the sealed parts.

12. The method according to any of the above claims 5-11, where the method further comprises, after step h), a step i) where the tool (1) is lifted to a place above the sealing fluid in the well and the tool (1) is washed by pumping a washing fluid through the tool (1) via the first and second openings (12, 13).