NO342980B1 - Enkeltturs sementert ekspanderbar enkeltborings forlengingsrør - Google Patents

Abstract

En anordning for å beskytte monteringsområdet (202) i fôringsrør og en lokaliseringsprofil (209) og valgfritt en glidehylseventil (200) og et strømningsløp fra utsiden av ventilen til ringrommet når etterfølgende innfesting av et ekspanderbart forlengningsrør (218) er tilsiktet og det ekspanderte forlengningsrør skal sementeres på plass. En barrierehylse (204), nese (207) og den ytre hylse (210) avgrenser et tettet hulrom som innvendig har et løst inkompressibelt materiale (208) som dekker monteringslokaliseringen på fôringsrøret. En lokaliseringsprofil og en valgfri glidehylseventil og et strømningsløp fra utsiden av ventilen til ringrommet kan være tilveiebrakt. Sementeringen av fôringsrøret skjer gjennom barrierehylsen. Etter sementeringen bores hylsen og nesen ut, og det inkompressible materiale tas ut til overflaten sammen med borekakset.

Description

Området for denne oppfinnelse er fremgangsmåten for kjøring av et rør inne i fôringsrør og fastgjøring av dette, og mer bestemt teknikker for beskyttelse av monteringslokaliseringen for røret på fôringsrøret når fôringsrøret sementeres og deretter sementering av forlengningsrøret etter at det er ekspandert inn i monteringslokaliseringen.

US 2004/154803 A1 omtaler en underoverflate-sikkerhetssammenstilling for å styre fluidstrømning i en brønnboring. I en utførelse innbefatter underoverflatesikkerhetssammenstillingen et rørelement med en langsgående boring som forløper derigjennom og en klaff fjernbart forbundet til rørelementet. Klaffen er konfigurert for å svinge mot rørelementet mellom en åpen posisjon og en lukket posisjon. Underoverflate-sikkerhetssammenstillingen innbefatter et strømningsrør anbrakt på innsiden av rørelementet og en skjærhylse med en øvre ende og en nedre ende. Den øvre ende av skjærhylsen er posisjonert mot en nedre ende av strømningsrøret for å danne en første tetning mellom den øvre ende og skjærhylsen og den nedre ende av strømningsrøret.

WO 2004/072436 A1 omtaler et apparat for å beskytte monteringsområdet til fôringsrør ved påfølgende festing av et rør. En hylse som danner et forseglet hulrom som har et løst ukomprimerbart materiale på innsiden dekker monteringsstedet på fôringsrøret. Sementeringen av fôringsrøret foregår gjennom hylsen. Etter sementering bores hylsen ut og det ukomprimerbare materialet fjernes til overflaten med borekakset. Et rør er innført i fôringsrøret og er fortrinnsvis ekspandert til tettende kontakt med monteringslokaliseringen på fôringsrøret. Ved slutten av ekspansjonen er innkjøringsskoen på røret gjenvunnet.

Figur 1 er illustrativ for de tidligere teknikker med innkjøring av fôringsrør med en fôringsrørsko 16 nær dets nedre ende. Hvis et rør senere kjøres inn og det er nødvendig å innfeste dette til fôringsrøret ved ekspansjon, kan tilstedeværelsen av sementavfall i bæreområdet på fôringsrøret der hvor røret vil bli innfestet hindre oppnåelse av en tett forbindelse. En måte rundt dette ville være å levere sementen inn i skoen som er montert nedenfor det punkt hvor forlengningsrøret senere vil bli innfestet. En annen metode ville være å kjøre børster og skrapere inn i monteringslokaliseringen etter sementering, for å sørge for at den var ren, slik at en god tetning og bæring for røret som deretter installeres kan oppnås. Disse teknikker krever imidlertid betydelige mengder av tid og frembringer en tilknyttet kostnad.

Den foreliggende oppfinnelse beskytter monteringslokaliseringen på fôringsrøret under sementering med en barrierehylse som dekker en utsparing. Barrierehylsen avgrenser et tettet ringformet rom som inneholder et inkompressibelt materiale. Dette tillater at barrierehylsen tilpasser seg til forandringer i hydrostatisk trykk ettersom fôringsrøret senkes på plass. Sementering gjøres gjennom barrierehylsen. Barrierehylsen blir deretter boret ut, hvilket blottlegger en utsparing og en lokaliseringsprofil og valgfritt en glidehylseventil. Røret kan deretter posisjoneres nøyaktig ved bruk av lokaliseringsprofilen og en spennarmmekanisme på ekspansjonsverktøyet og ekspanderes inn i tettende kontakt med fôringsrøret. På grunn av utsparingen, er driftdiameter til røret etter ekspansjon inn i utsparingen i det minste så stor som fôringsrørets driftdiameter. Hele røret kan ekspanderes til sin nedre ende, og en innkjøringssko ved den nedre ende av røret kan hentes opp og fjernes fra brønnen sammen med utvidelsessammenstillingen og kjørestrengen som leverte den. Glidehylsen i fôringsrørskoen kan selektivt åpnes og stenges med et forflytningsverktøy som kjøres på ekspansjonsstrengen over ekspansjonsverktøyene, kjøreverktøyet og forlengningsrøret som skal ekspanderes. En annen valgmulighet er at glidehylsen lokaliseres i forlengningsrøret for å ekspanderes nedenfor det øvre parti som er montert i det ovenforliggende fôringsrør. Porten som åpnes og stenges av denne glidehylsen kan brukes til enten å pumpe sement inn i ringrommet eller til å returnere brønnboringsfluid som er fortrengt av sement fra ringrommet inn i fôringsrørstrengen. Når glidehylsen er i fôringsrørskoen, for å tillate fluidstrøm mellom utsiden av denne porten og ringrommet nedenfor skoen etter at skoen har blitt sementert med strengen som den er innfestet til, kjøres en ytterligere ytre hylse på utsiden av utsparingshylsen. Denne ytre hylse er ved sin nedre ende forbundet til den indre barrierehylse via en føringsnese. Strømningsløpet mellom utsiden av portene og ringrommet åpnes når nesen bores ut og utvides med underrømmer. En sementretainerinnretning skal lokaliseres ved bunnen av strengen, og hindrer sement som er pumpet inn i ringrommet i å komme inn i det ekspanderte forlengningsrør på grunn av tetthetsdifferanser. Denne retainerinnretningen kan være den lokalisering som sement pumpes fra inn i ringrommet, eller der hvor brønnboringsfluid som er fortrengt av sementen returneres fra ringrommet til innsiden av fôringsrørstrengen. Sementretaineren kan bores ut i en etterfølgende tur inn i hullet. Disse fordeler og andre ved den foreliggende oppfinnelse vil med letthet forstås av de som har fagkunnskap innen teknikken ved en gjennomgang av beskrivelsen av den foretrukne utførelse og de krav som fremkommer nedenfor.

En anordning for å beskytte monteringsområdet i fôringsrør og en lokaliseringsprofil og valgfritt en glidehylseventil og et strømningsløp fra utsiden av ventilen til ringrommet når etterfølgende innfesting av et ekspandert forlengningsrør er tilsiktet og det ekspanderte forlengningsrør skal sementeres på plass. En barrierehylse, nese og ytre hylse avgrenser et tettet hulrom som har et løst inkompressibelt materiale på innsiden, som dekker monteringslokaliseringen på fôringsrøret. En lokaliseringsprofil og en valgfri glidehylseventil og et strømningsløp fra utsiden av ventilen til ringrommet kan være tilveiebrakt. Sementeringen av fôringsrøret skjer gjennom barrierehylsen. Etter sementeringen blir hylsen og nesen boret ut og det inkompressible materiale tas ut til overflaten sammen med borekakset. Et forlengningsrør settes inn i fôringsrøret, og det blir fortrinnsvis ekspandert inn i tettende kontakt med monteringslokaliseringen på fôringsrøret. Etter ekspansjon tillater en sementretainer, som er posisjonert ved bunnen av det ekspanderte forlengningsrør, og glidehylsen, som er lokalisert enten ovenfor monteringslokaliseringen for forlengningsrøret i fôringsrørskoen eller i forlengningsrøret nedenfor den monterte toppseksjon, at sement leveres til utsiden av det ekspanderte forlengningsrør og at det fortrengte brønnboringsfluid returnerer gjennomgående inn i fôringsrøret, slik at forlengningsrøret kan sementeres. Sementretaineren kan leveres enten sammen med forlengningsrøret eller ekspansjonsverktøyene, for å tillate ekspansjon og sementering i enkelttur. Et forflytningsverktøy kan kjøres på ekspansjonsstrengen, for å aktuere glidehylsen, og om nødvendig for å tillate at sement pumpes fra borestrengen og inn i ringrommet gjennom glidehysen.

Sementretaineren kan freses ut i en separat tur.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et kompletteringssystem for nedihulls bruk, omfattende:

en rørstreng definert av en rørvegg videre omfattende en gjennomgående passasje definert av nevnte vegg og som har en indre utsparing i nevnte passasje i det nevnte utsparing er definert av nevnte rørvegg som også definerer nevnte gjennomgående passasje, kjennetegnet ved at utsparingen strekker seg til en nedre ende av rørstrengen;

en ventil i nevnte vegg, idet ventilen selektivt dekker en port i veggen; og et deksel i utgangspunktet over i det minste nevnte ventil for selektivt å isolere nevnte ventil fra strøm som passerer gjennom porten;

idet nevnte ventil er opererbar etter fjerning av dekselet fra porten.

Foretrukne utførelsesformer av systemet er videre utdypet i kravene 2 til og med 6.

Kort beskrivelse av tegningene:

Figur 1 er et produksjonsfôringsrør ifølge kjent teknikk, og illustrerer en standard fôringsrørsko ved den nedre ende;

Figur 2 viser en produksjonsstreng med skoføringen ifølge den foreliggende oppfinnelse;

Figur 3 viser produksjonsfôringsrøret med skoføringen ifølge den foreliggende oppfinnelse kjørt inn i brønnboringen;

Figur 4 er risset på figur 3, etter sementering;

Figur 5 er risset på figur 4, og viser skoføringen blottlagt etter utboring og brønnboringen forlenget nedenfor produksjonsfôringsrøret;

Figur 6 er risset på figur 5, og viser opprømmingen av forlengelsesboringen som nettopp er boret;

Figur 7 er et riss tett på av den nå blottlagte sko;

Figur 8 viser forlengningsrøret kjørt inn på et kjøreverktøy og i posisjon for ekspandering;

Figur 9 er risset på figur 8, og viser den initiale slagbevegelse til det koniske utvidelsesverktøy, hvilket resulterer i løsgjøring fra kjøreverktøyet;

Figur 10 er risset på figur 9, og viser ankeret løsgjort og vekt satt ned for å reposisjonere for det neste slag av det koniske utvidelsesverktøy;

Figur 11 er risset på figur 10, og viser det neste slag av det koniske utvidelsesverktøy;

Figur 12 er risset på figur 11, og viser det koniske utvidelsesverktøy idet det går fremover mot den nedre ende av forlengningsrøret;

Figur 13 er risset på figur 12 med det koniske utvidelsesverktøy nå i inngrep med kjøreskoen av forlengningsrøret ved dets nedre ende;

Figur 14 er risset på figur 13 med forlengningsrøret fullt ekspandert og det koniske utvidelsesverktøy fjernet sammen med kjøreskoen ved uttrekking av kjøreverktøyet fra det fullt ekspanderte forlengningsrør;

Figur 15 er et riss tett på av hylsen som beskytter den forsenkede sko under sementering;

Figurene 16a-16b viser oppfangingen av føringsnesesammenstillingen; Figurene 17a-17b viser utskjæringen av føringsnesesammenstillingen fra røret eller forlengningsrøret;

Figurene 18a-18b viser føringsnesen fullstendig løsgjort og fanget opp; Figurene 19a-19b viser nødløsgjøringstrekket;

Figur 20 viser en fôringsrørsko i sin innkjøringskonfigurasjon med lokaliseringsprofil, glidehylseventil stengt over en port, forsenket, ekspandert forlengningsrørmonteringslokalisering, barrierehylse, føringsnese og ytre hylse;

Figur 21A er et riss av fôringsrørskoen på figur 20 når den bores og utvides med underrømmer med ventilen stengt;

Figur 21B er et riss av fôringsrørskoen på figur 20 etter at den har blitt boret og underrømmet med ventilen stengt;

Figur 22 viser et forlengningsrør ekspandert på plass;

Figur 23 viser ekspansjon av et forlengningsrør med et konisk utvidelsesverktøy;

Figur 24 er risset på figur 23, og viser uttaket av det koniske utvidelsesverktøy og føringsnesen;

Figur 25 viser en separat kjøring for å sette inn sementretaineren for sementering;

Figur 26 er risset på figur 25, og viser sementretaineren satt på plass og løsnet ved hjelp av sitt kjøreverktøy, samtidig som forflytningsverktøyet åpner glidehylseventilen;

Figur 27 viser sement som blir pumpet inn i ringrommet gjennom borestrengen og sementretaineren, og det fortrengte brønnboringsfluid som blir returnert gjennom glidehylseventilen inn i fôringsrøret;

Figur 28 viser glidehylseventilen idet den blir lukket av forflytningsverktøyet når borestrengen trekkes ut fra brønnen;

Figur 29 viser en borestreng som freser bort sementretaineren før den fortsetter å bore den neste seksjon;

Figur 30 viser en åpning som kan stenges til bruk ved sementering, lokalisert i det parti av forlengningsrøret som skal ekspanderes;

Figur 31 viser en sementeringssko som leveres sammen med forlengningsrøret før ekspansjon og det koniske utvidelsesverktøy igangsetter ekspansjon;

Figur 32 viser ekspansjonen på figur 31 fullført og sementeringsskoen berørt av bunnhullssammenstillingen;

Figur 33 er risset på figur 32 med sement levert ned strengen og ned gjennom sementeringsskoen;

Figur 34 er risset på figur 33 etter sementering og uttak av bunnhullssammenstillingen, hvilket etterlater sementeringsskoen på plass;

Figur 35 er risset på figur 34, og viser sementeringsskoen idet den blir frest ut;

Figur 36 viser et alternativ til figur 31, hvor levering av sementretaineren ved bunnen av den koniske utvidelsesverktøysammenstilling som brukes for ekspandering;

Figur 37 er et alternativ til figur 36, hvor skoen leveres sammen med den koniske utvidelsesverktøysammenstilling;

Figur 38 viser sementering ved levering inn i toppen av ringrommet for det sementerte forlengningsrør, og hvor man lar brønnfluid returnere gjennom skoen;

Figur 39 viser uttak av den koniske utvidelsesverktøysammenstilling fra skoen etter at sementen er levert, for å holde sementen på plass;

Figur 40 viser skoen idet den blir boret eller frest ut etter at sementeringen er avsluttet;

Figur 41 viser et ekspanderbart rør kjørt inn med en sementeringsisolasjonsinnretning nær den nedre ende av strengen og inne i den;

Figur 42 er risset på figur 41 med sementeringsisolasjonsinnretningen på utsiden av røret;

Figur 43 viser ekspansjonen tilnærmet fullført;

Figur 44 viser ekspansjonssystemet i inngrep med isolasjonsinnretningen og i bevegelse nedover for å avslutte ekspansjonen;

Figur 45 viser sementeringsinnretningen reposisjonert i røret og klar for sementering;

Figur 46 viser sementeringen gjennom ekspansjonssammenstillingen og sementeringsinnretningen; og

Figur 47 viser sementeringsinnretningen frest ut etter sementering.

Figur 1 illustrerer en fôringsrørstreng 10 som har en kjent landingskrage 12 og en standard øvre flottørsko 14, så vel som en fôringsrørsko 16, i umiddelbar nærhet av sin nedre ende 18. Typisk, tidligere, ble sementen pumpet gjennom fôringsrørskoen 16 og deretter ble en dart eller avskraper brukt til å fortrenge sement fra fôringsrøret 10 og ut gjennom skoen 16 og inn i det omgivende ringrom. Når brønnen skulle bores dypere, bores skoen 16 ut, men gjenværende sement kunne fremdeles være tilstede. Tilstedeværelsen av slik sement eller slikt skoavfall etter boring kan påvirke den tetning som deretter er nødvendig når et forlengningsrør settes inn og fastgjøres til fôringsrøret 10. Dette er særlig et anliggende når forlengningsrøret skal ekspanderes for å fastgjøre det til en forsenket monteringslokalisering ved bunnen av fôringsrøret 10.

Den foreliggende oppfinnelse har befatning med dette anliggende med en barrierehylse 20, vist på figurene 2 og 15. Som vist på figur 15 har fôringsrørstrengen 22 en nedre seksjon 24. Inne i seksjonen 24 er det en barrierehylse 20 som er montert og som avgrenser et ringformet rom 28 som inneholder et inkompressibelt materiale 30. Det inkompressible materiale 30 er fortrinnsvis løst montert sand, men andre materialer kan brukes. Hensikten med materialet 30 er å styre sprengvirkningen av barrierehylsen 20 og kollapsen av den forsenkede monteringslokalisering 24 som respons på økende hydrostatisk trykk når dybden av fôringsrøret 22 øker, når det senkes inn i den initiale posisjon. Hylsen 20 er fortrinnsvis glassfiber tettet ved endene 32 og 34. Hylsen 20 dekker initialt lokaliseringsprofilen 36 og den forsenkede monteringslokalisering 38, som senere vil funksjonere som en lokalisering for fastgjøring av et rør, så som et forlengningsrør, ved hjelp av et mangfold av metoder. Den foretrukne metode for ekspansjon vil bli beskrevet i nærmere detalj nedenfor. Hylsen 20 er fortrinnsvis et materiale som hurtig kan bores, så som plast eller kompositter, for å nevne noen få. Under sementering av fôringsrøret 22, har hylsen 20 en innvendig overflate 40, som får kontakt med sementen. Til sist passerer en dart eller avskraperplugg 42 gjennom fôringsrøret 22, og lander på landingskragen 12 (se figurene 3 og 4) for å fortrenge mesteparten av sementen ut av fôringsrøret 22 og inn i det omgivende ringrom. Hylsen 20 blir deretter boret ut, hvilket tillater at det inkompressible materiale 30 unnslipper og blottlegger den rene lokaliseringsprofil 36 og den forsenkede monteringslokalisering 38 for etterfølgende innfesting av et rør, hvilket vil bli beskrevet nedenfor. Boringen fjerner alle tetningsringene 42 og 46 uten å skade fôringsrøret 22 eller utsparingshylsen 24.

Fremgangsmåten kan forstås ved å begynne med figur 3, hvor fôringsrøret 22 er montert i den ønskede posisjon for sementering i brønnboringen 26. Sammenstillingen inkluderer landingskrage 12 og øvre flottørsko 14. Sammenstillingen som er vist på figur 15 er ved den nedre ende av sammenstillingen, men for klarhets skyld blir det i den skjematiske illustrasjon kun vist til barrierehylsen 20.

Figur 4 viser at sement 48 har blitt fortrengt av pluggen 42 som lander på landingskragen 12. Som et resultat av dette skyves sement 48 gjennom hylsen 20, gjennom innkjøringsskoen 50 og inn i ringrommet 52.

På figur 5 har en borestreng 54 med en borekronesammenstilling 56 blitt ført frem gjennom fôringsrøret 22, og har frest ut avskraperen 42 og hylsen 20, for å blottlegge lokaliseringsutsparingen 36 og den lange utsparing 38. Det inkompressible materiale 30 er løsgjort og sirkuleres til overflaten sammen med borekakset på grunn av virkningen av borekronesammenstillingen 56.

Figur 6 illustrerer utvidingen av den nye seksjon av brønnboringen 58 til en ny dimensjon 60 ved bruk av en underrømmer eller en RWD borekrone 62. Avhengig av karakteren av borekronesammenstillingen 56, kan brønnboringen 60 dannes i en enkelt tur i hullet eller i flere turer. Figur 7 viser boringen av brønnboring 60 fullført og borestrengen 54 og borekronesammenstillingen 56 tatt ut fra brønnboringen 60 og lagret ved overflaten.

Figur 8 viser en kjørestreng 64 som bærer et forlengningsrør eller et annet rør 66 ved låsehaker 68. Sammenstillingen omfatter videre et anker 70 med holdekiler 72 som fortrinnsvis er trykksensitive for å strekke ut holdekilene 72 og tillate at de trekkes inn når trykk fjernes. Videre er det i sammenstillingen en stempel- og sylinderkombinasjon 74 som driver et konisk utvidelsesverktøy 76, som respons på trykk som påføres på stempel- og sylinderkombinasjonen 74. Initialt, som illustrert på figur 9, påføres trykk for å strekke ut holdekilene 72 og drive det koniske utvidelsesverktøy 76 ned, som illustrert skjematisk ved hjelp av piler 78. Den øvre ende eller den ekspanderbare forlengningsrørhenger 80 for røret 66 ekspanderes inn i den forsenkede monteringslokalisering 38 for bæring fra fôringsrøret 22. Det koniske utvidelsesverktøy 76 får da nok slagbevegelse til å henge opp røret 66 i fôringsrøret 22. Som illustrert på figur 10, når vekt settes ned ved overflaten, etter at innvendig trykk er fjernet, har holdekilene 72 blitt løsgjort og stempel- og sylinderkombinasjonen 74 blir på ny klargjort for et annet slag med det koniske utvidelsesverktøy 76. Hakene 68 blir underminert og løsgjør sitt grep om røret 66 når stempel- og sylinderkombinasjonen klargjøres på ny. Figur 11 viser den etterfølgende slagbevegelse, som ytterligere ekspanderer røret 66. En eller flere åpenhullspakninger 82 kan valgfritt brukes til sist til å danne tettende kontakt i brønnboringen 60 etter ekspansjon.

Figur 12 illustrerer fortsettelsen av bevegelsen av det koniske utvidelsesverktøy som respons på påført overflatetrykk på ankeret 70 og stempel- og sylinderkombinasjonen 72. De som har fagkunnskap innen teknikken vil forstå at kraftforsterkning kan inkorporeres i stempel- og sylinderkombinasjonen 72, og at det er mulig at en større kraft kan påføres på det koniske utvidelsesverktøy 76 ved begynnelsen av hvert slag sammenlignet med resten av hvert slag. Disse trekk ble offentliggjort i samverserende US-søknad med serienr.60/265.061, hvis innleveringsdato er 11. februar 2002. Andre teknikker kan imidlertid brukes for utviding eller til og med til å fastgjøre røret 66 til den lange utsparing 38 eller en annen lokalisering som initialt er dekket av en hylse så som 20, under sementering av fôringsrøret 22, uten å avvike fra oppfinnelsen.

Til slutt, på figur 13, ekspanderer kjørestrengen 64 åpenhullspakningene 82 inn i tettende kontakt med brønnboringen 60 når den nærmer seg innkjøringsskoen 84 som er montert nær den nedre ende 86 av røret 66. En gripemekanisme 88 er vist skjematisk ved den nedre ende av ekspansjonsstrengen 64. Kontakt frembringes og innkjøringsskoen 84 løsgjøres og gripes av mekanismen 88. Det koniske utvidelsesverktøy 76 ekspanderer den nedre ende 86 av røret 66 nok til at innkjøringsskoen kan hentes opp gjennom det. Når strengen 64 tas ut fra brønnboringen 60 og til overflaten, tar den med seg ankeret 70, stempel- og sylinderkombinasjonen 74 og innkjøringsskoen 84, hvilket etterlater en stor åpning 90 i den nedre ende av røret 66, som vist på figur 14. De som har fagkunnskap innen teknikken vil forstå at innkjøringsskoen 84 letter innsetting av røret 66 ved oppvising av en føringsnese når røret initialt føres frem, inn i posisjon, som vist på figur 8. Det har valgfritt en ventil i seg for å stoppe oppoverrettet strøm og tillate nedoverrettet sirkulasjon for å lette innsetting av røret 66. Uttak av innkjøringsskoen 84 som beskrevet ovenfor presenterer en stor åpning i den nedre ende av røret 66, for å lette etterfølgende boreoperasjoner eller andre kompletteringsteknikker.

Figurene 16-19 viser gripemekanismen 88 i nærmere detalj. Den har et toppstykke 100 som er forbundet ved gjenger 102 nedenfor haker 68. Toppstykket 100 er forbundet til stammen 104 ved gjenger 106. Innkjøringsskoen 84 er innfestet til røret 66 i kraft av en ring 108 som holdes fast mot rotasjon av en pinne 110, som strekker seg fra skoen 84. Gjenger 112 på ringen 108 er i inngrep med gjenger 114 på røret 66. En ring 116 holder ringen 112 på plass på skoen 84. Skoen 84 har et spor 118 og en stoppoverflate 120. Toppstykket 100 har en overflate 122 som lander på overflate 120 når gripemekanismen 88 føres frem sammen med det koniske utvidelsesverktøy 76. Når overflaten 122 treffer overflaten 120 har røret 66 ennå ikke blitt ekspandert. Stammen 104 har en serie av gripespennarmer 124 som lander i et spor 118 når overflatene 120 og 122 får kontakt med hverandre. Når dette skjer, som vist på figur 16a, innrettes spennarmene med utsparingen 126 på stammen 104, slik at de kan gå inn i utsparingen 118 i skoen 84. Stammen 104 har en ring 128 som holdes på plass av skjærpinner 130. Når en nedoverrettet kraft påføres på skoen 84 gjennom kontakt mellom overflatene 120 og 122, skjæres gjengene 112 og 114 ut og skoen 84 faller ned og fanges opp ringen 128. På dette punkt, vist på figur 17a, støtter overflaten 132 på stammen 104 spennarmene 124 i sporet 118. Skoen 84 blir nå fanget opp på stammen 104. Når stammen 104 beveger seg ned i tandem med det koniske utvidelsesverktøy 76, ekspanderes røret 66 til bunnen. Deretter kan det koniske utvidelsesverktøy 76 og gripemekanismen 88 og den innfestede sko 84 alle tas ut til overflaten, som vist på figur 18a. Hvis, av en eller annen årsak, skoen 84 ikke blir løsgjort fra røret 66 eller blir fastkjørt på veien ut til overflaten, skjærer et trekk i strengen 64 ut pinner 130, hvilket gjør at spennarmene 124 ikke lenger blir støttet, ettersom overflaten 134 presenteres motsatt utsparingen 118, som vist på figur 19a. De som har fagkunnskap innen teknikken vil forstå at andre innretninger kan brukes til å fange skoen 84 når det koniske utvidelsesverktøy 76 går fremover. Evnen til å fjerne skoen 84 er fordelaktig, ettersom den fjerner behovet for å frese den ut og videre reduserer faren for at skoen 84 simpelthen dreier seg som respons på en freseinnsats, så snart den ikke lenger holdes mot rotasjon av det nå ekspanderte rør 66.

De som har fagkunnskap innen teknikken vil nå forstå fordelene ved de ovenfor beskrevne aspekter av den foreliggende oppfinnelse. Hylsen 20 avskjermer en etterfølgende monteringslokalisering av røret 66 på fôringsrøret 22 fra kontaminasjon med sementen 48 som brukes i installasjonen av fôringsrøret 22. Således, uten hensyn til metoden for tettet innfesting mellom røret 66 og fôringsrøret 22, er det en større sikkerhet for at den korrekte tettende bæring vil bli oppnådd uten bekymring for at sementen kan ha skitnet til monteringslokaliseringen. Sammenstillingen inkluderer at hylsen 20 tilpasser seg til forandringer i hydrostatisk trykk som er et resultat av fremføring av fôringsrøret 22 nede i hullet. Ved avslutningen av ekspansjon eller en annen teknikk for å fastgjøre røret 66 til fôringsrøret 22, blir den nedre ende av røret 66 etterlatt åpen når innkjøringsskoen 84 hentes opp.

I visse jurisdiksjoner eller med visse operatører, er bare å forsøke å tette rundt det ekspanderte forlengningsrør 66 med utvendige pakninger 82 ikke tilstrekkelig, og det er et ønske om å oppfylle lokale forskrifter og tilveiebringe en monoborings komplettering med evne til å sementere det ekspanderte forlengningsrør. Den foretrukne utførelse av denne oppfinnelse tillater at slik sementering skjer, og at ekspansjonen og sementeringsprosessen for forlengningsrøret skjer i enten en eller to turer. Ved sammenligning av fôringsrørskoen på figur 15 med den som er på figur 20 kan det ses at de er den samme, men versjonen på figur 20 har et ytterligere trekk med en glidehylseventil 200 som på figur 20 er vist i den stengte posisjon. Den forsenkede monteringslokalisering 202 er dekket av en barrierehylse 204 hvis posisjon opprettholdes med en eller flere sentreringsenheter 206. Et inkompressibelt fyllmateriale eller fluid 208 opptar initialt volumet bak barrierehylsen 204 og inne i den forsenkede monteringslokalisering 202, volumet mellom den ytre hylse 210 og utsparingshylsen 209, og volumet over føringsnesen 207 og mellom den ytre hylse 210 og barrierehylsen 204. Dette kontinuerlige volum som inneholder fyllmateriale eller fluid 208 vil bli kjørt inn uten påført trykk. Når skoen kjøres inn i hullet, vil det hydrostatiske trykk inne i barrierehylsen 204, under føringsnesen 207 og på utsiden av den ytre hylse 210 øke som kollapstrykk på de gjenstander som avgrenser volumet. Sprengplater 203 kan være inkludert i føringsnesen 207 for å tillate kommunikasjon mellom det volum som inneholder fyllmaterialet eller fluidet 208 og brønnboringen som skoen blir kjørt i etter at et visst differansetrykk er nådd. Denne kommunikasjon utligner trykket, hvilket fjerner kollapskreftene. Under utligning kan brønnboringsfluid komme inn i fyllmaterialet eller fluidvolumet og eksistere samtidig med fyllmaterialet eller volumet 208. For innkjøring er glidehylseventilen 200 fortrinnsvis stengt istedenfor den åpne posisjon som er vist på figur 20, men begge posisjoner kan brukes, fordi det rom som opptas av fyllmaterialet 200 er isolert, slik at det ikke kan opptre noen strøm selv om det fôringsrør er innfestet ved forbindelse 212 blir sementert. Sementen bør ikke komme inn gjennom sprengplatene 203, ettersom volumet er utlignet i trykk og stengt inne mot strømning. Etter at fôringsrøret er sementert, settes en borekrone inn for å bore ut den beskyttende sammenstilling av hylsen 204, sentreringsenheter 206 og deler av føringsnesen 207, som vist på figur 21A. Fyllmaterialet eller fluidet 208 tas opp til overflaten med sirkulasjon. Nesen og brønnboringen nedenfor det blir da utvidet med underrømmer, og den tilstand som er vist på figur 21B oppnås. Boringen og underrømmingen fortsetter for å forlenge brønnboringen for å ta imot den neste seksjon av rør 218. På figur 21B er glidehylseventilen 200 blottlagt, det samme er den forsenkede monteringslokalisering 202. Port 214 er stengt og pilen 216 viser at ingen strøm gjennom den er mulig. Figur 22 viser den neste seksjon av rør 218 på plass og ekspandert inn i den forsenkede monteringslokalisering 202 og lenger enn denne. Som vist på figur 23 kan sammenstillingen for å gjøre denne ekspansjonen inkludere en kombinasjon av et anker og en stempelslaginnretning, vist skjematisk som 220, som er forbundet til et konisk utvidelsesverktøy 222 som kan være av et hvilket som helst antall av forskjellige design. Som vist på figur 20 har glidehylseventilen 200 et spor 224 som fortrinnsvis før ekspansjon av toppen av det ekspanderte forlengningsrør eller den ekspanderbare forlengningsrørhenger bringes i inngrep med en spennarmsammenstilling som er lokalisert på stempelslaginnretningsverktøyet 220 som opererer i begge retninger, slik at på turen ned med forlengningsrøret 218, kan stempelslaginnretningen 220 spennarmen tilveiebringe en bekreftelsesindikasjon på overtrekking eller nedsettingsvekt som forlengningsrøret er i den korrekte lokalisering for ekspansjon av sin topp inne i den forsenkede monteringslokalisering 202. Rørstrengen 218 har fortrinnsvis ingen utvendige pakninger til å tette ringrommet 228 som strekker seg rundt den. Som vist på figur 24 er det mulig for en føringsnese 230 å bli kjørt på bunnen av det ekspanderbare forlengningsrør, og etter ekspansjon hentet opp av et opphentingsverktøy 226 på bunnen av ekspansjonsstrengen.

Figurene 25-29 illustrerer en fremgangsmåte for sementering av det ekspanderte forlengningsrør under en tur nummer to. En sementretainer 234 kjøres på en arbeidsstreng 236 under et forflytningsverktøy 232. Først skal sementretaineren 234 settes på bunnen av et forlengningsrør 218. På dette punkt kan eventuelle trykktester utføres for å bekrefte at sementretaineren 234 settes korrekt når ventilen 200 stenges. Deretter, som vist på figur 26, blir kjøreverktøyet 235 for sementretaineren 234 løsgjort, og arbeidsstrengen 236 kjøres opp hullet. Når forflytningsverktøyet 232 passerer gjennom ventilen, går en lignende spennarmsammenstilling i inngrep med sporet 224. Med denne indikasjon settes vekt ned og borestrengen dreies til høyre. Fjærbelastede haker på forflytningsverktøyet 232 går i inngrep med avlange åpninger i glidehylseventilen 200, hvilket forårsaker at glidehylseventilen 200 skrus ut nedover, hvilket åpner den. Så snart glidehylseventilen 200 har blitt åpnet, kjøres arbeidsstrengen 236 ned hullet, hvilket på ny bringer sementretainerkjøreverktøyet 235 i inngrep i sementretaineren 234. Som vist på figur 27 leveres sement 237 gjennom arbeidsstrengen 236, forflytningsverktøyet 232, sementretainerkjøreverktøyet 235 og sementretaineren 234 og inn i ringrommet 228 rundt rørstrengen 218. Brønnboringsfluider 239 som er forflyttet av den pumpede sement fra ringrommet 228 går gjennom glidehylseventilen 200. På figur 28 er forflytningsverktøyet 232 lokalisert i glidehylseventilen 200, og tvinger glidehylsen 200 til å lukkes på veien ut, hvilket holder tilbake sementen 237 i ringrommet 228. Figur 29 viser en separat tur hvor sementretaineren 234 freses ut av en borekrone 244 før den fortsetter å bore den neste hullseksjon.

Enda en annen valgmulighet er at glidehyseventilen 200 lokaliseres i toppen av den ekspanderte forlengningsrørstreng 218, rett nedenfor den monterte seksjon 231. Dette arrangement er vist på figur 30. Denne glidehylseventilen 200 ville bli ekspandert sammen med forlengningsrørstrengen 218 som den er en del av, for å tillate i det minste en så stor drift som utgangsfôringsrøret over den. Så snart den er ekspandert ville den bli operert som nevnt ovenfor, og alle sementeringsmetoder som er omtalt i denne søknad kunne anvendes.

En fremgangsmåte for kjøring av den ekspanderbare forlengningsrørstreng 218, montering av den øvre seksjon av forlengningsrørstreng 218 til den forsenkede monteringslokalisering 202 via ekspansjon, fortsetting av å ekspandere hele forlengningsrørstrengen 218, setting av en sementretainer 234 i bunnen av den ekspanderte forlengningsrørstreng 218, åpning av en glidehylseventil 200 for retur av fortrengte brønnboringsfluider 239 fra ringrommet 228, pumping av sement 237 inn til ringrommet, og stenging av glidehylseventilen 200 i en tur er illustrert på figurene 31-35. Den primære forskjell mellom denne fremgangsmåte og den det er redegjort for i detalj ovenfor og på figurene 25-29 er at sementretaineren 234 kjøres inn på den samme tur som forlengningsrøret 218 og ekspansjonsverktøyene 220. Figur 31 illustrerer et forlengningsrør 218 som har blitt levert og montert i den forsenkede monteringslokalisering 202 med føringsskoen 230 og sementretaineren 234 allerede på plass som en kombinert innretning 246. Så snart det ekspanderbare forlengningsrør 218 er montert og passende lengde har blitt ekspandert, kan glidehylseventilen 200 åpnes ved hjelp av forflytningsverktøyet 232, som omtalt ovenfor. Ekspansjonsverktøyet 220 returnerer da for å ekspandere forlengningsrørstrengen 218. Når ekspansjonsverktøyet 220 berører innretningen 246, som vist på figur 32, kan sement 237 pumpes fra overflaten gjennom ekspansjonsstrengen 236 som strekker seg til overflaten. Som tidligere beskrevet, det fortrengte brønnboringsfluid 239 fra sementering går gjennom den nå åpne glidehylse 200 og til overflaten gjennom ringrommet 240. Figur 33 viser sementen 237 pumpet inn i ringrommet 228. Figur 34 viser ekspansjonsstrengen 236 tatt ut, hvilket resulterer i stenging av glidehylseventilen 200. Innretningen 236 har blitt etterlatt i borehullet for en etterfølgende tur med fresen eller borekronen 244, som vist på figur 35.

Figurene 36 og 37 illustrerer alternative måter til å levere en sementeringssko 268 til den nedre ende av et forlengningsrør 270. På figur 36 leveres skoen 268 sammen med forlengningsrøret 270, og sitter på eller nær dets bunn under ekspansjonen med det koniske utvidelsesverktøy 272. Til slutt går en gripeinnretning 274 i inngrep med skoen 268 for å tillate at det lar brønnfluider passere i det tilfelle sement leveres inn i ringrommet 276. Etter at en forhåndsmålt mengde av sement er levert, heves gripeinnretningen for å stoppe sementen i ringrommet 276 i å komme inn i forlengningsrøret 270. Denne teknikk er illustrert på figurene 38-40. På figur 38 viser piler 278 fortrengte brønnfluider fra pumping av sement representert av pil 280 gjennom porter 262. Sementen leveres ned strengen 282, og med hjelp av en avlederinnretning som er kjent innen teknikken, tillates sementen 280 å gå ned ringrommet 270. Etter at en forhåndsmålt mengde av sement har blitt levert til ringrommet 270, tas det konisk utvidelsesverktøy 272 opp, hvilket stenger passasjene i skoen 268, som vist på figur 39. Skoen 268 blir senere som vist boret eller frest med en borekrone eller fres 286. Hullet kan da bores dypere og ekspanderes i diameter med underrømmer 288. Selv om innføring av sement ved toppen av forlengningsrøret har blitt beskrevet, vil de som har fagkunnskap innen teknikken forstå at sement kan pumpes ned gjennom skoen 268 og at brønnfluider fortrenges ut åpninger så som 258 eller 262, som en alternativ teknikk for sementering.

Figur 41 viser det ekspanderbare rør eller forlengningsrør 300 som leverer en sementisoleringsinnretning 302 som er lokalisert nær den nedre ende og inne i forlengningsrøret 300. Figur 42 er den samme, med unntak av at sementisoleringsinnretningen strekker seg lenger enn den nedre ende av forlengningsrøret 300. På figur 43 ekspanderes forlengningsrøret 300 av den koniske utvidelsesverktøysammenstilling 304, og ekspansjonen har fortsatt til nær enden av forlengningsrøret. På figur 44 blir sementisoleringsinnretningen fastholdt når den koniske utvidelsesverktøysammenstilling 304 avslutter ekspansjonen ut gjennom enden av forlengningsrøret 300. På figur 5 heves den koniske utvidelsesverktøysammenstilling 304 opp, hvilket posisjonerer sementisoleringsinnretningen 302 i tettende kontakt med forlengningsrøret 300. På figur 46 blir sementen 306 pumpet gjennom strengen 308 og den koniske utvidelsesverktøysammenstilling 304 og inn i ringrommet 310. Etter sementlevering blir strengen og den koniske utvidelsesverktøysammenstilling 304 tatt ut, og en fres 312 kjøres inn i forlengningsrøret 300 for å frese ut sementisoleringsinnretningen 302. Sementisoleringssammenstillingen kan anvende en aktuerbar tetning 314 som kan tilføres energi ved hjelp av trykk eller mekanisk eller på andre måter, for å tette mot den innvendige vegg i forlengningsrøret 300 når den bringes tilbake på innsiden av det. Evnen til å ta innretningen 302 rett gjennom forlengningsrøret 300 tillater at den koniske utvidelsesverktøysammenstilling 304 går ren gjennom til enden av forlengningsrøret 300 ved ekspandering av dette. Den aktuerbare tetning 314 tillater da at innretningen 302 tetter mot det nå utvidede forlengningsrør 300. Innretningen 302 kan være laget av myke metaller eller ikke-metalliske materialer, for å avkorte den fresetid som er vist på figur 47. Fordelen ved å levere innretningen 302 nedenfor forlengningsrøret 300 er at den kan være større, slik at etter ekspansjon av forlengningsrøret 300 og innretningen 302 behøver å bli brakt tilbake inn i tettende kontakt i forlengningsrøret, gapet som det skal dannes bro over er så mye mindre. Innretningen 302 kan konfigureres til å tillate fluid å passere gjennom i en eller begge retninger under innkjøring, for å fremme innsetting. Selv om røret 300 er referert til som et forlengningsrør, kan andre strukturer som involverer åpninger så som skjermer eller forlengningsrør eller fôringsrør med spalter også brukes i den beskrevne fremgangsmåte. Figurene 41-47 illustrerer et system for levering, ekspandering og sementering under en enkelttur.

Claims (6)

PATENTKRAV

1. Et kompletteringssystem for nedihulls bruk, omfattende:

en rørstreng (218) definert av en rørvegg videre omfattende en gjennomgående passasje definert av nevnte vegg og som har en indre utsparing (118) i nevnte passasje i det nevnte utsparing er definert av nevnte rørvegg som også definerer nevnte gjennomgående passasje,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t utsparingen (118) strekker seg til en nedre ende av rørstrengen (218);

en ventil (200) i nevnte vegg, idet ventilen (200) selektivt dekker en port (214) i veggen; og

et deksel i utgangspunktet over i det minste nevnte ventil (200) for selektivt å isolere nevnte ventil (200) fra strøm som passerer gjennom porten (214); idet nevnte ventil er opererbar etter fjerning av dekselet fra porten (214).

2. System som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t :

utsparingen (118) er lang nok til å ta imot et rør som skal ekspanderes inn i den i umiddelbar nærhet av ventilen (200); og

dekslet dekker utsparing (118) og utover ventilen (200).

3. System som angitt i krav 2, videre

k a r a k t e r i s e r t v e d å omfatte:

et rør som er ekspandert inn i utsparingen (118) med dekslet fjernet; en kjørestreng for å levere en sementeringssko (268) inn i det ekspanderte rør, idet kjørestrengen omfatter en operatør for å operere ventilen (200).

4. System som angitt i krav 3,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t :

kjørestrengen er løsbar fra sementeringsskoen (268) etter setting av denne, og deretter kan operatøren operere ventilen (200), og deretter kan kjørestrengen berøre sementeringsskoen (268) for sementering av det ekspanderte rør.

5. System som angitt i krav 2,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t :

ventilen (200) er plassert i utsparingen (118).

6. System som angitt i krav 2,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t :

ventilen (200) er lokalisert utenfor utsparingen (118).