EP1296018B1 - Verrohrung einer Seitenbohrung - Google Patents

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EP1296018B1
EP1296018B1 EP02102821A EP02102821A EP1296018B1 EP 1296018 B1 EP1296018 B1 EP 1296018B1 EP 02102821 A EP02102821 A EP 02102821A EP 02102821 A EP02102821 A EP 02102821A EP 1296018 B1 EP1296018 B1 EP 1296018B1
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lateral
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Thomas Floyd Bailey
Monte Ira Johnson
Robert Eugene Robertson
Thurman B. Carter
William Alan Blizzard, Jr.
Teme Forrest Singleton
John Douglas Roberts
William Allen Spielman
David Michael Haugen
Andrew Arthur Whitaker Barry
Guy Lamont Mcclung
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Weatherford Lamb Inc
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Definitions

  • This invention relates to a well comprising a primary wellbore and a secondary wellbore leading from said primary wellbore wherein a juncture is formed therebetween, said juncture lined with a tubular member extending from said primary wellbore into said secondary wellbore.
  • a lateral or secondary wellbore was bored in a formation from the main or primary wellbore.
  • the primary wellbore is usually cased and the lateral well is lined with liner.
  • the liner may be hung using a liner hanger, from the cased primary wellbore.
  • a packer may also be set to seal the annulus between the casing and the liner.
  • a mill is simply run through the wall of the liner to establish an opening into the primary wellbore.
  • GB 2304764 describes a downhole completion tool which includes a pre-machined window joint and a production tube which can be passed through the window joint and into a pre-drilled and cased lateral.
  • a wellbore junction comprising:
  • Figure 1A shows a system 200 with a tubular member 202 having a top end 204 with an anchor 206 and a bottom end 208 with a plug, (preferably drillable) 210.
  • An anchor may be provided at the end 208.
  • a bar, whipstock, or diverter 212 is secured at a lower end of a pre-formed or pre-machined window 214 to and within the tubular member 202.
  • a sleeve 220 e.g. a liner or wellbore tubular, (made e.g. of metal, brass, bronze, zinc, zinc alloy, aluminium, aluminium alloy, fibreglass, or composite) is releasably secured in or is inserted into and through the tubular member 202.
  • the sleeve 220 is moved down to contact the diverter 212 which urges the sleeve 212 to a position as shown in Figure 1B (e.g. into an already underreamed formation portion or into a lateral bore extending from a main wellbore.
  • an activatable sealing material 222 disposed around the edge of the window 214 is activated to effect sealing securement of the sleeve 220 at the window 214.
  • a flange 224 formed of or secured to the sleeve 220 extends interiorly beyond the edge of the window 214 to facilitate sealing of the sleeve at the window and to serve as a stop and locking device.
  • any suitable stored energy medium may be used as the sealing material 222, including, but not limited to, thermite and other iron oxide-aluminium compounds which react to form a metal seal or weld between parts and which are activated by heat with suitable initiation devices as are well known in the art indicated schematically by the device 221, Figure 1E.
  • the sleeve 220 has an open lower end. As shown in Figs. 1A and 1B a pressure-containing drillable shoe or end cap 226 seals off the sleeve's bottom end.
  • the diverter 212 is replaceable or removable in the wellbore or at the surface.
  • the sleeve 220 may be any desired length.
  • a sleeve 240 (like the sleeve 220) with a flange 241 has been installed at a pre-formed window 244 of a tubular body 246 installed in a casing 248 of a wellbore 250 extending from an earth surface down in an earth formation 252 and sealed in place with sealing material 243.
  • a top anchor 254 anchors the top of the tubular body 246 in casing 248.
  • a diverter 242 secured within the body 246 (removable or not) has urged the sleeve 240 into an underreamed part of the formation 252 and a liner 256 has been inserted into and through the sleeve 240.
  • the liner 256 (any desired length) extends down into a lateral wellbore 258.
  • a liner hanger or packoff liner hanger 260 is at the top of the liner 256.
  • the liner may be cemented into place with cement 262.
  • An anchor 255 anchors the bottom of the tubular body 246. Alternatively a plug may be used instead of, or in addition to, the anchor 255.
  • a system with a sleeve as shown in Figure 1A or 1E is run in a well and set, or bridged, across an already milled and under-reamed portion of casing.
  • the sleeve is then pushed down to the diverter and forced out of the pre-machined window in the tool body.
  • the flange on the sleeve is adjacent to a shoulder in the pre-machined window and positioned in place.
  • the stored energy medium reaction is then initiated creating a pressure-containing seal between the flange and the tool body.
  • a lateral open hole may be drilled or an existing lateral open hole may be lengthened.
  • An additional length of liner may be run into the drilled open hole and hung off the sleeve and then cemented into place.
  • the lateral open hole is first drilled and then an entire liner string with a flange on top (like, e.g. the flange 241, Figure 1E) is run into place.
  • a seal is then activated (as with the systems of Figs. 1A and 1E with sealing material 222 or 243). If desired; the liner is then cemented in place.
  • a system as in Figs. 1A or 1E is run into a new well (without a sleeve or liner in place within the tool body) by placing the tool body directly in a new casing string while running in hole, with slight modifications (e.g. no anchors or plugs are needed) to the tool body. The aforementioned procedures are then followed, with the absence of section milling and under-reaming.

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Claims (33)

  1. Bohrlochverzweigung (200), die aufweist:
    einen vorgeformten Abschnitt einer Seitenbohrung (258);
    ein erstes Rohrelement (246) mit einer Öffnung (244), die in einer Wand davon gebildet wird;
    ein Ablenkelement (242), das innerhalb des ersten Rohrelementes angeordnet ist; und
    ein zweites Rohrelement (240), das koaxial innerhalb des ersten Rohrelementes angeordnet ist,
    wobei das erste Rohrelement, das zweite Rohrelement und das Ablenkelement in ein Bohrloch in einem einzigen Ablauf eingesetzt werden können;
    dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohrelement ein laterales Linerelement (256) aufweist, das dauerhaft innerhalb des vorgeformten Abschnittes der Seitenbohrung angeordnet werden kann, um die Seitenbohrung auszukleiden.
  2. Bohrlochverzweigung nach Anspruch 1, bei der das zweite Rohrelement (240) verschiebbar innerhalb des ersten Rohrelementes (246) angeordnet ist.
  3. Bohrlochverzweigung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Ablenkelement (242) eine abgeschrägte Fläche aufweist, die zur Öffnung (244) hin gerichtet ist.
  4. Bohrlochverzweigung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der das Ablenkelement (242) das zweite Rohrelement (240) in Richtung der Öffnung (244) führt, so dass sich mindestens ein Abschnitt des zweiten Rohrelementes über die Öffnung hinaus erstreckt.
  5. Bohrlochverzweigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Rohrelement (246) und das zweite Rohrelement (240) funktionell gekuppelt werden, um die Strecke zu begrenzen, über die sich das zweite Rohrelement außerhalb der Öffnung (244) erstrecken kann.
  6. Bohrlochverzweigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Rohrelement (246), das laterale Linerelement (256) und das Ablenkelement (242) eine Baugruppe bilden, die in ein Bohrloch in einem einzigen Ablauf eingesetzt werden kann.
  7. Bohrlochverzweigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Ablenkelement (242) das zweite Rohrelement (240) von einer ersten koaxialen Position innerhalb des ersten Rohrelementes (246) zu einer zweiten divergierenden Position durch die Öffnung (244) führt.
  8. Bohrlochverzweigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem eine Lokalisiervorrichtung (241) aufweist, um das zweite Rohrelement (240) in einer verlängerten Position relativ zum ersten Rohrelement (246) zu lokalisieren.
  9. Bohrlochverzweigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das zweite Rohrelement (252) im vorgeformten Abschnitt der Seitenbohrung (258) zementiert wird.
  10. Bohrlochverzweigung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Öffnung (244) einen Rand aufweist, auf den das obere Ende des zweiten Rohrelementes (240) geschweißt wird, um das zweite Rohrelement an der Öffnung abdichtend zu sichern.
  11. Bohrlochverzweigung nach Anspruch 10, bei der das zweite Rohrelement (240) einen Flansch (241) für eine Sicherung um den Rand der Öffnung (244) aufweist.
  12. Bohrlochverzweigung nach Anspruch 10 oder 11, bei der das zweite Rohrelement (240) auf den Rand der Öffnung durch aktiviertes Dichtungsmaterial geschweißt wird, das um die Öffnung angeordnet wird.
  13. Verfahren zur Bildung einer Verzweigungsbaugruppe in unmittelbarer Nähe einer Verzweigung zwischen einem Hauptbohrloch (250) und einer Seitenabzweigbohrung (258), das die folgenden Schritte aufweist:
    funktionelles Kuppeln eines ersten Rohrelementes (246) mit einem zweiten Rohrelement (240), um dadurch eine Baugruppe zu bilden, die in ein Bohrloch eingesetzt werden kann;
    wobei das erste Rohrelement eine Öffnung (244), die in einer Wand davon gebildet wird, und ein Ablenkelement (242) für ein Zusammenwirken mit dem zweiten Rohrelement aufweist, um mindestens einen Abschnitt des zweiten Rohrelementes durch die Öffnung zu führen;
    Einsetzen der Baugruppe innerhalb des Hauptbohrloches in einem einzigen Ablauf;
    Positionieren der Baugruppe in unmittelbarer Nähe der Verzweigung; und
    Führen des zweiten Rohrelementes durch die Öffnung;
    gekennzeichnet durch ein dauerhaftes Anordnen eines lateralen Linerabschnittes des zweiten Rohrelementes in der Seitenabzweigbohrung, um so die Seitenbohrung auszukleiden.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das erste Rohr (246) und das zweite Rohr (240) koaxial gekuppelt werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem sich ein Abschnitt des zweiten Rohrelementes (240) außerhalb des ersten Rohrelementes (246) erstreckt.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, 14 oder 15, das außerdem das Stoppen des ersten Rohrelementes an einem vorgegebenen Verlängerungspunkt aufweist.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, das außerdem das Verankern des ersten Rohrelementes (246) im Hauptbohrloch (250) aufweist.
  18. Verfahren nach nach einem der Ansprüche 13 bis 17, das außerdem das Bewegen eines Bohrelementes durch das zweite Rohrelement (240) aufweist.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, das außerdem das Lokalisieren des zweiten Rohrelementes (240) in einer verlängerten Position aufweist, um so eine Bohrlochverzweigungskonstruktion zu bilden.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Lokalisieren des zweiten Rohrelementes (240) das Anstoßen eines Lokalisierungselementes (241) aufweist.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, bei dem das Lokalisierungselement (241) eine Anschlagvorrichtung ist.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, das außerdem das Zementieren des zweiten Rohrelementes (252) in der Seitenabzweigbohrung (258) aufweist.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, das außerdem das Bewirken einer Dichtung um den Rand der Öffnung (244) durch Schweißen des oberen Endes eines zweiten Rohrelementes (240) auf den Rand der Öffnung aufweist.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem der Schritt des Schweißens durch Aktivieren von aktivierbarem Material (222) durchgeführt wird, das um den Rand der Öffnung angeordnet wird.
  25. Verzweigungsvorrichtung für eine Installation in unmittelbarer Nähe der Durchschneidung eines ersten Bohrloches (250) und einer Seitenbohrung (258), die sich von dort aus erstreckt, die aufweist:
    ein erstes Rohrelement (246) mit einer Öffnung (244), die in einer Wand davon gebildet wird, und einem Ablenkelement (242) in unmittelbarer Nähe der Öffnung; und
    ein zweites Rohrelement (240), das funktionell mit dem ersten Rohrelement verbunden ist, so dass das erste und das zweite Rohrelement im Wesentlichen koaxial sind;
    wobei das erste Rohrelement, das zweite Rohrelement und das Ablenkelement in ein Bohrloch als eine Baugruppe eingesetzt werden können;
    dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohrelement sich durch die Öffnung erstrecken kann und einen lateralen Linerabschnitt aufweist, der dauerhaft innerhalb der Seitenbohrung angeordnet werden kann, um die Seitenbohrung auszukleiden.
  26. Verzweigungsvorrichtung nach Anspruch 25, bei der das zweite Rohrelement (240) verschiebbar innerhalb des ersten Rohrelementes (246) angeordnet ist.
  27. Verzweigungsvorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, bei der das Ablenkelement (242) eine abgeschrägte Fläche aufweist, die zur Öffnung (244) hin gerichtet ist.
  28. Verzweigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, bei der das Ablenkelement (242) das zweite Rohrelement (240) aus einer ersten koaxialen Position innerhalb des ersten Rohrelementes (246) in eine zweite divergierende Position durch die Öffnung (244) führt.
  29. Verzweigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, bei der das zweite Rohrelement (240) mit einem Lokalisierungselement (241) lokalisierbar ist.
  30. Verzweigungsvorrichtung nach Anspruch 29, bei der das Lokalisierungselement (241) eine Anschlagvorrichtung ist.
  31. Verzweigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Öffnung (244) einen Rand aufweist, auf den das obere Ende des zweiten Rohrelementes (240) geschweißt werden kann, um das zweite Rohrelement an der Öffnung abdichtend zu sichern.
  32. Verzweigungsvorrichtung nach Anspruch 31, bei der das zweite Rohrelement (240) einen Flansch (241) für eine Sicherung um den Rand der Öffnung (244) aufweist.
  33. Verzweigungsvorrichtung nach Anspruch 31 oder 32, die außerdem ein aktivierbares Dichtungsmaterial (222) aufweist, das um den Rand der Öffnung (244) angeordnet ist, aktivierbar, um die Schweißnaht zwischen dem zweiten Rohrelement (240) und dem Rand der Öffnung zu bewirken.
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