NO344777B1 - Fremgangsmåte for isolering og ferdigstilling av flersone frakturpropper - Google Patents

Description

OMRÅDE FOR OPPFINNELSEN

[0001] Området for denne oppfinnelse er brønnkompletteringer og mer nøyaktig kompletteringer som tillater flersone-kompletteringer som påkaller frakturering, gruspakking og isolering i en enkel tur.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

[0002] I den senere tid i tilfelle av en bred produksjonssone eller flerproduksjonssone som skal kompletteres var prosedyren å bryte det ned i seksjoner. Frakturering og gruspakkingsutstyr er ført inn i fôret og perforert hull sammen med en isolasjonspakning. Pakningen vil settes for å isolere den nederste sonen og den isolerte sonen vil så fraktureres under denne pakning. Deretter vil grus avleveres på utsiden av filteret gjennom en tverrforbindelse for å fylle ringrommet rundt filteret med grus. Deretter vil pakningen forbli i sonen kun gruspakket sammen med filtrene med grus på deres ytre ettersom tverrforbindelsen og tilhørende vaskerør ble trukket ut gjennom den allerede satte pakning. Etter at sonen var isolert, frakturert og gruspakket, ville en annen tur inne i hullet med en lignende sammenstilling som benyttet for den nederste sone bli ført inn for å gjøre det samme for den neste sone oppe. Denne prosess fortsatte inntil alle soner eller seksjoner av en kontinuerlig sone ble komplettert.

[0003] Denne teknikk krevde mange turer inn og ut av brønnboringen og dette medførte meget høye kostnader for riggetid. Én av årsakene til at denne trinnprosess ble benyttet var at for å gjøre det på en annen måte hvor et helt intervall kunne isoleres og frakturerer og gruspakket samtidig krevde så at pakninger ble satt i ringrommet etter gruspakking. Pakningene som var tilgjengelige var ikke kjent for sikker tetning mot den innvendige vegg av fôringsrøret hvis ringrommet var fullt av grus.

[0004] Senere pakningsutforminger har blitt utviklet og tetning i et ringrom som er fullt av grus er mulig. Et eksempel på en slik pakning er USP 6,896,049. Andre pakningsutforminger er illustrert i USPO 6,782,946; 5,988,276; 6,009,951;

7,100,690; 5,184,677 og 6,513,600.

[0005] US 6,311,772 B1 omtaler et system for å forbedre hydrokarbonproduksjon i lange og avvikede undergrunnsbrønner. Grus er plasser i ringrommet mellom skjermfôringen og borehullet, sammen med ringformede isolasjonselementer.

Selektiv strømningsstyring er oppnådd. Sekvensiell styring eller blandet produksjon er oppnåelig fra flere produserende intervaller i borehullet. En differensialventil er innlemmet i skjermfôringsservicestrengen for å tillate grusplassering over flere skjermfôringsseksjoner, adskilt av ringformede isolasjonselementer i en kontinuerlig en-trinns plasseringsoperasjon, og derved reduseres tid og kompleksitet av slike operasjoner.

[0006] US 6,230,803 B1 omtaler en kompletteringssammenstilling som til rettelegger gruspakking og frakturstimulering av nært adskilte soner. Sammenstillingen innbefatter et par av adskilte skjermer med en produksjonspakning imellom. Produksjonspakningen har en kort omløpsstrømningsbane derigjennom for å tillate fluider som fører grusen å passere produksjonspakningen slik at de øvre og nedre soner kan gruspakkes samtidig, så vel som frakturstimulert samtidig. Deretter gir tilstedeværelsen av grusen i omløpsrøret i pakningen mellom sonene noe begrenset isolasjon basert på permeabiliteten av grusen funnet i omløpspassasjen og trykkfallet over denne passasje. Produksjon kan så følge fra den nedre sone, den øvre sone, eller begge soner avhengig av kompletteringskonfigurasjonen.

[0007] Den foreliggende fremgangsmåte innbefatter bruken av pakninger som på en sikker måte kan tette mot fôringsrøret i et ringrom fylt med grus slik at i én tur kan et helt intervall eller atskilte produksjonssoner isoleres samtidig og fraktureres og så kan pakninger som allerede er på plass, for enten å splitte opp sonen eller for å isolere atskilte soner, settes hvor grus er til stede i ringrommet. Dette tillater at disse tre prosedyrer kan gjøres i én tur for flersoner eller atskilte segmenter av en enkeltsone og fremdeles tillate sikker isolasjon mellom soner eller segmenter å inntreffe med pakninger som kan få en tetning i et grusmiljø. Forskjellige pakningsutforminger er overveid for denne tjeneste. Disse andre aspekter med den foreliggende oppfinnelse vil lettere komme frem med en gjennomgang av beskrivelsen og den foretrukkede utførelse og de tilhørende tegninger idet det erkjennes at kravene bestemmer det fullstendige beskyttelsesområde for oppfinnelsen.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0008] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en brønnhullskompletterings-fremgangsmåte, omfattende:

isolering av er flertall av soner nede i brønnen med en bunnhullssammenstilling; kjennetegnet ved at den videre omfatter:

plassering av filtre på bunnhullssammenstillingen tilstøtende minst to soner; frakturering og gruspakking av nevnte soner sammen;

isolering av nevnte soner nede i brønnhullet fra hverandre langs nevnte bunnhullsammenstilling og mellom nevnte filtre ved anvendelse av minst en mellom-filterpakning etter nevnte fakturering og gruspakking via fortrengning av grus rundt nevnte mellom-filterpakninger for å oppnå tetning i brønnboringen.

[0009] Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i krav 2 og 3.

[0010] Flere formasjoner er isolert i brønnboringen og frakturert og gruspakket sammen. Bunnhullssammenstillingen kan ha en rekke av filtre som er atskilt med pakninger i mellom og over og under filterstabelen. Sammenstillingen er posisjonert der det er nødvendig i borehullet og de øverste og nederste pakningene (hvis benyttet) er satt. Bunnen av intervallet kan alternativt være hullbunnen. Med flere intervallet isolert, kan en fraktureringsoperasjon foregå for hele det isolerte intervallet som kan inneslutte flere produksjonssoner. Intervallet kan også gruspakkes i en enkel operasjon. Etter gruspakkingen av intervallet, kan pakninger som er på bunnhullsammenstillingen mellom filtre som er innrettet med perforeringen for forskjellige soner settes i gruspakken og få en effektiv tetning mot fôringsrøret for å isolere de forskjellige produksjonssoner fra hverandre.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0011] Fig.1 er et innføringsriss av en flersone-komplettering i posisjon med en nedre pakning satt;

[0012] Fig.2 er risset i fig.1, etter at to soner har blitt frakturert og gruspakket; og [0013] Fig.3 er risset i fig.2 etter at pakningen mellom filtrene er satt gjennom grusen for å isolere sonene i intervallet.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKKEDE UTFØRELSE

[0014] Med referanse til fig.1, er to tilstøtende produksjonssoner 10 og 12 illustrert som et produserende intervall 14. Brønnboringen er fôret med fôringsrør 16 som har perforeringer 18 og 20, henholdsvis i sone 10 og 12. En bunnhullssammenstilling som vist i fig.1, omfatter en bunnpakning 22 som valgfritt kan være eliminert hvis det ikke er noen produksjonssoner under det viste stedet for pakning 22. Derfra og arbeidende oppover i hullet, er det et nedre filter 24 etterfulgt av en soneisolasjonspakning 26. Over der er en annen filterseksjon 28 og en øvre pakning 30. Ringrom 32 er definert mellom fôringsrøret 16 og bunnhullssammenstillingen mellom pakninger 22 og 30. Som et alternativ til pakninger 22 og 30 kan røret 38 være ekspandert mot fôringsrøret 16 for en metall-til-metall-tetning.

[0015] Kjente frakturerings- og gruspakkingsverktøy, slik som tverrforbindelser er montert med pakning 30 for å tillate at fraktureringsfluid eller grus passerer pakning 30 og entrer ringrommet 32 som vist skjematisk ved pil 34. Pil 34 representerer muligheten for å frakturere og avleverer grus til ringrommet 32. Fig.2 viser ringrom 32 fylt av grus 36 mellom pakninger 22 og 30. Det skal bemerkes at soner 10 og 12 har ved dette tidspunkt blitt frakturert sammen og gruspakket sammen mellom satte pakninger 22 og 30 med pakning 26 som ennå ikke er satt. Fig.3 viser pakningen eller tetningen 26 satt mot fôringsrøret 16 etter at grusen 36 er skjøvet ut av banen og fortrinnsvis skaper en metall-til-metall-tetning mot fôringsrøret 16. Soner 10 og 12 er nå isolert fra hverandre i ringrommet 32.

[0016] De som er faglært på området vil verdsette at ethvert antall av filterseksjoner, atskilt ved pakninger slik som 26 og med en topp-pakning 30 med eller uten valgfri pakning 22 kan benyttes for å frakturere og gruspakke mer enn de to soner illustrert i figurene. Sonene behøver ikke å være tilstøtende som illustrert i figurene. Pakninger 22 og 30 kan være av forskjellige typer tilpasset for anvendelsen og antatte differensialtrykk. Pakninger mellom filterseksjoner bør være i stand til å fortrenge en gruspakke 36 for å nå fôringsrøret 16 for å skape tetning som effektivt vil isolere påfølgende soner om de er nær hverandre eller ikke.

[0017] Som et alternativ til å benytte pakninger, slik som 26, kan røret 38 ekspanderes for å tette over ringrommet 32 ved å benytte kjente ekspansjonsmetoder slik at det samme resultat oppnås.

[0018] Fordelene i forhold til tidligere sekvensielle teknikker for frakturering og gruspakking av en sone ved et tidspunkt kan nå verdsettes. Med avleveringen av en enkel bunnhullsammenstilling, kan flere soner fraktureres og gruspakkes sammen ved å benytte kjente teknikker. Deretter, kan disse soner isoleres fra hverandre med et gruspakket ringrom som etterlater alle soner klar for å produseres i løpet av den lille tiden det tar for å utføre det samme forhold ved å benytte tidligere teknikker.

[0019] Beskrivelsen ovenfor er illustrativ for den foretrukkede utførelse og forskjellige alternativer og er ikke beregnet for å angi det bredeste område for oppfinnelsen, hvilket bestemmes fra de vedføyde krav nedenfor, og deres fulle beskyttelsesområde er bokstavelig definert med ekvivalenter.

Claims (3)

PATENTKRAV

1. Brønnhullskompletterings-fremgangsmåte, omfattende:

isolering av er flertall av soner (10,12) nede i brønnen med en bunnhullssammenstilling;

k a r k t e r i s e r t v e d a t den videre omfatter:

plassering av filtre (24) på bunnhullssammenstillingen tilstøtende minst to soner (10, 12);

frakturering og gruspakking av nevnte soner (10, 12) sammen; isolering av nevnte soner (10, 12) nede i brønnhullet fra hverandre langs nevnte bunnhullsammenstilling og mellom nevnte filtre (24) ved anvendelse av minst en mellom-filterpakning (22, 30) etter nevnte fakturering og gruspakking via fortrengning av grus rundt nevnte mellom-filterpakninger (22, 30) for å oppnå tetning i brønnboringen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

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

oppnåelse av en metall-til-metall-tetning av nevnte mellomliggende filterpakninger (22, 30) mot et omgivende rør (16) i brønnboringen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

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

anvendelse av minst én flersone-isolasjonspakning (26) lokalisert over eller under alle nevnte filtre (24) på bunnhullssammenstillingen.