NO179561B - Innretning for perforering av en brönn - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en innretning for perforering av en brønn, innbefattende en dobbeltløp-pakning; en første rørstreng som strekker seg fra overflaten ned igjennom pakningen og som innbefatter i det minste én perforeringsenhet under pakningen; idet perforeringsenheten innbefatter en andre rørstreng tilkoplet den første rørstrengen for fluidforbindelse derigjennom, en perforeringskanon forbundet med den andre rørstrengen, et første avfyringshode i den ene enden av perforeringskanonen som kan aktiveres av fluidumtrykket i den første rørstrengen; og en tredje rørstreng som strekker seg fra overflaten og ned igjennom pakningen for opprettholdelse av en passasje for strømmen av fluid fra et sted under pakningen og til overflaten. En slik innretning er kjent fra US-PS 3.040.808.

I olje- og gassbrønner er det ofte ønskelig å kunne produsere fra flere soner i en enkelt brønn. I slike brønner kan det være ønskelig å perforere og produsere fra mer enn en formasjon innenfor en enkelt sone. Man kan støte på problemer når disse formasjoner har stor innbyrdes avstand. Eksempelvis er det kjent å perforere og produsere formasjoner med en innbyrdes avstand på 300 m eller mer som en enkelt sone. De vanskeligheter som man støter på i en slik forbindelse kan eksempelvis være vanskeligheter i forbindelse med oppnåelsen av en pålitelig aktivering av detoneringsmekanismen for perforeringskanonene, og særlig når det gjelder å opprett-holde en ønsket underbalanse på formasjonene på perforerings-tidspunktet.

I tillegg vil det mange ganger være foretrukket å detonere perforeringskanonene ved hjelp av hydraulisk trykk i steden for ved hjelp av en mekanisk detoneringsmekanisme, eksempelvis en detoneringsstang eller en såkalt "go devil", gjennom verktøystrengen. Det foretrekkes også å benytte redundante avfyringsmekanismer for oppnåelse av optimal pålitelighet med hensyn til detoneringen av perforeringskanonene. Tidligere kjent teknikk hvor det benyttes redundante avfyringsmekanismer, har krevet trykksetting av ringrommet i brønnen ved den sone som skal perforeres. Slik ringrom-trykksetting kan eliminere evnen til å etablere en ønsket trykkbalanse, vanligvis en underbalanse, mellom den perforerte formasjon og brønnboringen, for å oppnå optimal perforering av formasjonen.

I samsvar hermed foreslås det ifølge oppfinnelsen en ny innretning for pålitelig perforering av en eller flere formasjoner i samsvar med fluidumtrykket i en første rørstreng samtidig som det muliggjøres etablering av en trykkforskjell mellom formasjonen og brønnboringen ved hjelp av en fluidum-søyle i en andre rørstreng eller i foringen, gjennom hvilken andre rørstreng eller foring den perforerte formasjon kan strømningspåvirkes eller produsere. I tillegg skal oppfinnelsen muliggjøre bruk av redundante avfyringsmekanismer for bibehold av perforeringssystemet pålitelighet. Tilleggs-formasjoner kan, selv om de ligger i store innbyrdes avstander, perforeres uten at dette går ut over systemets pålitelighet. I tillegg kan den første rørstreng benyttes for å produsere en andre sone i brønnen.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en innretning for perforering av en brønn som angitt i innledningen til krav 1, kjennetegnet ved at perforeringskanonen forløper langsmed den andre rørstrengen og innbefatter et andre avfyringshode i den andre enden av perforeringskanonen som kan aktiveres av fluidumtrykket i den første rørstrengen; idet perforeringskanonen er forbundet med den andre rørstrengen ved hjelp av en øvre og en nedre avgreningsblokk nær perforeringskanonens ene og andre ende respektivt, hvilke avgreningsblokker omfatter kanaler som kommuniserer fluidumtrykk fra den andre rørstreng til avfyringshodene.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil gå frem av de uselvstendige krav.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene hvor

fig. 1Å-B viser et perforeringsutstyr ifølge oppfinnelsen, plassert i en brønn,

fig. 2Å-B viser elementer av perforeringsenhetene i

fig. 1, i større detalj,

fig. 3A-B viser nærmere detaljer av avfyringshodet i

fig. 2B,

fig. 4 viser nærmere detaljer av aktiveringsmekanismen i fig. 2B og 3B,

fig. 5 viser rent skjematisk komponenter av detoneringsmekanismen i form av en

sprengskisse,

fig. 6 viser en del av detoneringsmekansimen i

fig. 5, i snitt etter linjen 6-6, og

fig. 7A-B viser et alternativt avfyringshode ifølge

oppf innelsen.

I fig. 1A-B er det skjematisk vist et eksempel på et perfor-er ingsutstyr 10 ifølge oppfinnelsen, plassert i en brønn 12 hvis foring er betegnet med 13. Brønnen 12 har en øvre sone 14 og en nedre sone 16. Den øvre sone 14 befinner seg ved to innbyrdes avstandsplasserte formasjoner 18 og 20 som skal perforeres. Den nedre sone 16 befinner seg ved en enkelt formasjon 22 som skal perforeres.

Perforeringsutstyret 10 innbefatter en lang røstreng 24 og en kort rørstreng 26. Disse er sammenkoblet ved hjelp av en dobbel tløp-pakning 28. Denne pakning 28 kan være av en hvilken som helst konvensjonell type og kan påvirkes mekanisk eller hydraulisk. Den korte rørstreng 26 kan helt enkelt være en streng eller et rør som er koblet til pakningen 28, for derved å danne en strømningsbane. Av praktiske grunner foretrekkes det imidlertid å ha en nippelseteprofil 30 eller en annen lukkeanordning i den korte rørstreng 26. Forøvrig skal det her spesielt nevnes at uttrykket "rør" som benyttet i teksten, selvfølgelig skal dekke eksempelvis borerør, kompletteringsrør, et produksjonsrør eller lignende rør-organer som kan benyttes for tilveiebringelse av strømnings-baner. På lignende måte skal det her forutsettes at både omtalte og ikke omtalte koblinger mellom rør eller huselemen-ter skal kunne skje ved hjelp av vanlige gjengede tapp-muffeforbindelser.

Den lange rørstrengen 24 innbefatter en rørstreng 25 som også er koblet til dobbeltløp-pakningen 28. Under pakningen 28 er det til rørstrengen 25 innkoblet to perforeringsenheter 30a og 30b. Hver slik perforeringsenhet 30a,30b er funksjonsmes-sig identiske. En seteprofil 31 for en plugg kan også inngå i den lange rørstrengen 24. Perforeringsenhetene 30a,30b har fortrinnsvis i hovedsaken identisk utførelse, men lengden til perforeringskanonen- eller kanonene, indikert ved 32a,32b, i hver perforeringsenhet 30a,30b kan variere, for derved å lette perforeringen av det ønskede intervall.

Under perforeringsenhetene 30a,30b i den lange rørstreng 24 er det en pakning 34 som isolerer den øvre sone mot den nedre sone 16 i brønnen 12. Pakningene 34 kan enten innføres i hullet som en integrert del av den lange rørstreng 24, eller kan være satt på plass i brønnen, eksempelvis ved hjelp av en wire, med etterfølgende innstikking av den lange rørstreng 24. Under pakningen 34 er det en konvensjonell perforeringsenhet 35, innbefattende en perforert nippel 36, et avfyringshode 38 og en perforeringskanon 40. Den perforerte nippel 36 kan være av konvensjonell type, beregnet for tilveiebringelse av en fluidumbane fra det nedre rom 37 og inn i den lange rørstreng 24. Som nærmere omtalt nedenfor, er avfyringshodet 38 fortrinnsvis et hydraulisk aktivert avfyringshode. Avfyringshodet 38 kan imidlertid også være av den mekanisk aktiverbare type. Som vist i fig. 1, strekker rørstrengen 25 seg ned fra overflaten, gjennom begge perforeringsenhetene og til perforeringsenheten 35.

I fig. 2A-B er utvalgte deler av perforeringsenhetene 30 vist mer detaljert og i snitt. Ever perforeringsenhet 30 strekker seg fra en øvre grenblokk eller Y-blokk 42 til en nedre grenblokk eller Y-blokk 56. Y-blokkene 42 og 56 tjener til å lette etableringen av to paralleltløpende rørstrenger. En primærrørstreng innbefatter en eller flere rørlengder 44 som danner en del av rørstrengen 25. Rørstrengen 25 og Y-blokkene 42,56 danner sammen en strømningsbane 46 i den lange streng 24. En sekundaerrørstreng innbefatter utstyr for perforering av brønnen og komponenter som letter sammensettingen av perforeringsenheten 30. Til Y-blokken 42 i den sekundære rørstreng er det koblet en overgangsdel 48 og en svivel 50. Svivelen 50 er innlagt for å lette monteringen av perforer-ingshodet 30 og kan være av en konvensjonell type. Fortrinnsvis er svivelen 50 av den teleskopiske sviveltype. Overgangsdelen 48 er innlagt for å muliggjøre en lengderegulering av sekundærrørstrengen, for derved å lette monteringen av perforeringsenheten 30. Under svivelen 50 er det et avfyringshode-rørstykke 51 som innbefatter et avfyringshode 52. Avfyringshode-rørstykket 51 er koblet til perforeringskanonen 32. Ved perforeringskanonens 32 nedre ende er Y-blokken 56 plassert. Y-blokken 56 innbefatter også et avfyringshode 58. Y-blokken 56 inneholder passasjer 66 som danner en fluidumbane mellom strømningsbanen 46 og avfyringshodet 58. På lignende måte har Y-blokken 42 en strømningsbane 43 som gir forbindelse mellom strømningsbanen 46 til avfyringshodet 52, gjennom overgangsdelen 48 og svivelen 50.

Avfyringshodet 52 er vist i fig. 2A. Avfyringshodet 58 i Y-blokken 56 er vist i fig. 2B, samt i fig. 3A-B og 4. Avfyringshode-rørstykket 51 og Y-blokken 56 har begge fortrinnsvis hus for avfyringshodene 52 henholdsvis 58. Disse hus innbefatter korresponderende komponenter, herunder sviveldeler. Betjeningsmekanismene til avfyringshodet 52 og avfyringshodet 58 er fortrinnsvis identiske. Nedenfor skal derfor bare huset og mekanismen i forbindelse med avfyringshodet 58 beskrives nærmere i detalj. Korresponderende komponenter i avfyringshode-rørstykket 51 og i avfyringshodet 52 er gitt identiske henvisningstall. Fordi både avfyringshodet 52 og avfyringshodet 58 har fluidumforbindelse med strømningsbanen 46 i den lange rørstreng 24, vil begge avfyringshoder 52-58 reagere i hovedsaken samtidig på fluidumtrykket i strømningsbanen 46.

Det skal nå primært vises til fig. 2B. Der er det vist en Y-blokk 56 i snitt. Y-blokken 56 innbefatter et hus 62 og et avfyringshode-hus 63. Huset 62 innbefatter en ledning 64 som utgjør en del av strømningsbanen 46, en eller flere ledninger 66a,66b, og et stempelkammer 68. Ledningene 66a,66b gir fluidumforbindelse mellom strømningsbanen 46 og stempelkammeret 68.

Avfyringshode-huset 63 danner avfyringshodet 58 sammen med stempelkammeret 68 og de tilhørende komponenter. Avfyringshode-huset 63 innbefatter et med porter forsynt husavsnitt 70 som er koblet til en svivel 72. Svivelen 72 innbefatter en svivel-kjernedel 74 som er roterbart koblet til husavsnittet 70 ved hjelp av en svivelholder 76. Svivel-kjernedelen 74 er koblet til huset 78 som er koblet til delen 80. Denne delen 80 er festet til perforeringskanonen 32. Svivelen 72 gjør det mulig for huset 78 og tilhørende komponenter å rotere relativt husavsnittet 70, for derved å lette monteringen av perforeringsenheten 30. Portene 71 i husavsnittet 70 gir fluidumforbindelse mellom ringrommet rundt huset 63 og det indre av huset 63. Avfyringshode-huset 63', i avfyringshoderørstykket 51, adskiller seg fra huset 63 derved at huset 63' har en rørdel 73 i steden for Y-blokken 62.

I denne foretrukne utførelsesform reagerer avfyringshodet 58 både på rørstrengtrykket i strømningsbanen 46 og på ringromtrykket. Rørtrykket benyttes for frigjøring av avfyringsmek-anismen slik at avfyringsbolten kan gå mot tennladningen. Ringromtrykket benyttes for å bevirke at avfyringsbolten virkelig slår mot tennladningen, for innleding av detona-sjonen i perforeringskanonen.

Avfyringshodet 58 innbefatter en detoneringsmekanisme 82. Denne reagerer på en aktiveringsmekanisme 84. I fig. 3A-3B er detoneringsmekanismen 82 og aktiveringsmekanismen 84 vist nærmere. Detoneringsmekanismen 82 innbefatter et slagstempel 86 i en boring 87 i huset 88. Slagstemplet 86 kan bevege seg i lengderetningen relativt huset 88, men holdes i en første stilling ved hjelp av en skjærpinne 90. Slagstemplet 86 innbefatter en første ende 92 beregnet til å slå mot skjærpinnen 90, for avskjæring av denne, hvorved slagstemplet 86 kan utføre en langsgående bevegelse relativt huset 88. Slagstemplet 86 holdes i huset 88 som følge av samvirket mellom et innhakk 94 i slagstemplet 86 og en pinne 96 som går inn i innhakket 94 samt inn i en utsparing 98 i huset 88.

I figurene 5 og 6 er deler av detoneringsmekanismen 82 vist nærmere. En andre ende av slagstemplet 86, her betegnet med 108, har et første avsnitt 110 med redusert diameter. Slagstemplets 86 andre ende 108 innbefatter også et andre parti 112. Dette andre parti har større diameter enn det første parti 110. Slagstemplets 84 andre parti 112 og husets endeparti 115 går inn i en utsparing 113 i avfyringsstemplet 114. Avfyringsstemplet 114 holdes fast relativt huset 88 ved hjelp av flere fingre 116 som samvirker med åpninger 118 i huset 88 og med utsparinger 120 i utsparingen 113 i avfyringsstemplet 114. Fingrene 116 holdes på plass ved hjelp av slagstemplets 84 andre parti 112. Avfyringsstemplets 114 andre ende 121 har tettende samvirke med boringen 120 i et f orlengelsesrør 122, som er koblet til huset 88. En avfyringsbolt 123 er festet til avfyringsstemplets 114 andre ende 121. Forlengelsesrøret 122 innbefatter porter 125 som gir fluidumforbindelse mellom ringrommet og avfyringsstemplet 114, for trykkoverføring.

Avfyringsbolten 123 er beregnet for detonering av en tennladning 126. Tennladningen holdes på avtettet måte i en utvidet boring 124 i forlengelsesrøret 122. Den avtettende plassering av slagsstemplets 114 andre ende 121 i boringen 120, samt den tette plasseringen av tennladningen 126 i boringen 124, medvirker til dannelsen av et avtettet kammer 128 som står under atmosfæretrykk. I samsvar med dette er altså slagstemplets 114 andre ende 121 et fluidumpåvirkbart stempel i boringen 120, dvs. et stempel som kan reagere på ringromtrykket i huset 63. Slagstemplet 68 holdes av en skjærpinne 90. Denne skjærpinne er dimensjonert slik at den vil avskjæres ved et ønsket aktiveringstrykk som tilveiebrakt med aktiveringsmekanismen 84.

Til enden av forlengelsesrøret 122 er det koblet en husforlengelse 132. Denne husforlengelse 132 danner en sentral åpning 134 som i samvirke vil tilveiebringe en mekanisme for overføring av tennsatsens 126 tenning til perforeringskanonen 32. Åpningen 134 gir plass for en lengde av en eksplosiv bærer 136 som er forsynt med en startladning 138a,138b ved hver ende. Husforlengelsen 132 er tilkoblet en indre del av en rørdel 80 som i sin tur er koblet til perforeringskanonen 32. Startladningen 138b vil ligge i rørstykket 80 nær dets kobling med perforeringskanonen 32. Huset 38 er ved hjelp av en utvendig del koblet til rørstykket 80.

En langsgående bevegelse av slagstemplet 86 bevirkes av aktiveringsmekanismen 84. Aktiveringsmekanismen 84 innbefatter et aktiveringsstempel 140 i stempelkammeret 68 i Y-huset 62. Aktiveringsstemplet 140 er på avtettet måte opptatt i boringen 142 i stempelkammeret 68, og holdes i boringen 142 ved hjelp av en stempelholdering 144. Stempelholderingen 144 holdes på plass ved hjelp av skjærpinner 146, i anlegg mot et innstillbart skjærpinnesete 148. Dette innstillbare skjærpinnesete 148 er ved 150 skrudd sammen med Y-huset 62. Som vist i fig. 3B holdes aktiveringsstemplet 140 mot sete-skulderen 152 ved hjelp av stempelholderingen 144. Gjenge-justeringen 150 av skjærpinnesetet 148 vil muliggjøre en innstilling av stempelholderingens 144 plassering, slik at man derved vil være sikret at aktiveringsstemplet 140 holdes i anlegg mot skulderen 152. Denne fastholding av aktiveringsstemplet 140 sikrer at trykkvariasjoner i strømningsbanen 46 ikke vil gi uønsket bevegelse av aktiveringsstemplet 140, bevegelser som eventuelt vil kunne føre til for tidlig avskjæring av skjærpinnene 146.

En teleskopisk avfyringsstang 156 er fastholdt i en langsgående boring 154 i aktiveringsstemplet 140. Åvfyringsstangen 156 holdes i en første stilling relativt aktiveringsstemplet 140 ved hjelp av en skjærpinne 158. En låsering 160 holdes konsentrisk relativt aktiveringsstemplets 140 bevegelsesstrekning ved hjelp av et låsering-holdeelement 162. Aktiveringsstemplet 140 har et omløpende spor 164. Låseringen 160 er fortrinnsvis en splittet ring beregnet for inngrep i det omløpende spor 164 når aktiveringsstemplet 140 beveges fra sin hvilestilling og til en andre, aktivert stilling, og tjener til å fastholde aktiveringsstemplet 140 i en slik andre stilling.

I fig. 4 er det vist en aktiveringsmekanisme 84 i den andre, aktiverte stilling. Avfyringshodet 58 virker på følgende måte. Så snart trykket i strømningsbanen 46 og derved i stempelkammeret 68 når en terskelverdi, som bestemt av skjærpinnene 146, vil aktiveringsstemplet 140 kappe skjærpinnene 146 og bevege seg mot detoneringsmekanismen 82. Den teleskopiske avfyringsstang 156 vil få kontakt med slagstemp- . let 86 og bevege dette i lengderetningen. Når slagstemplet 86 beveges, vil det utsparte parti 110 på slagstemplet bringes utfor fingrene 116. Den reduserte diameter i avsnittet 110 medfører at fingrene 116 kan gå ut av samvirket med utsparingene 120 i avfyringsstemplet 114. Ringromtrykket i huset 63 vil gjennom portene 125 virke på avfyringsstemplet 114 og drive dette med tilstrekkelig kraft til å bevirke at avfyringsbolten 114 tenner tennsatsen 126. I en foretrukken utførelsesform vil et ringromtrykk på 70 kp/m^ være tilstrekkelig til å drive avfyringsstemplet 114. En fagman vil forstå at avfyringshodet 58 kan aktiveres ved et meget lavere ringromtrykk enn det som kreves for konvensjonelle ringromtrykk-betjente avfyrlngshoder. I tillegg behøver avfyringsstemplet 86 ikke å være skjærpinnef astholdt på et nivå over det antisiperte hydrostatiske ringromtrykk, et trykk som er vanskelig å forutsi med særlig nøyaktighet.

Tennsatsen 126 vil tenne og vil gjennom startladningen 138a, tennledningen 136 og startladningen 138b detonere en lignende startladning (ikke vist) i perforeringskanonen 32. Den mekaniske aktivering av slagstemplet 86 virker altså til å frigjøre avfyringsstemplet 114 og til å muliggjøre at brønn-ringromtrykket kan påvirke avfyringsstemplet 114 slik at det med en vesentlig kraft drives til tilstrekkelig tennings-anslag mot tennsatsen 126.

Når slagstemplet 86 har etablert motstand mot avfyrings-stangens 156 bevegelse, som bestemt av skjærpinnen 158, vil skjærpinnen 158 brytes. Den teleskopiske avfyringsstang 156 vil så bevege seg inn i boringen 154. Når aktiveringsstemplet 140 når slutten av sin bevegelsesstrekning, vil låseringen 160 få inngrep med utsparingen 164 i aktiveringsstemplet 140 og låse dette på plass. Avfyringsstangen 156 vil således holdes i boringen 154, men uten noen fast forbindelse som muliggjør at den kan utøve en ekstra kraft mot slagbolten 86. Den teleskopiske avfyringsstang 156 tjener også om en død-gangsanordning for å unngå for store støtpåkjenninger på detoneringsmekanismen 82. På lignende måte vil aktiveringsstemplet 140 være låst i en fast stilling i boringen 142. I samsvar hermed vil etterfølgende endringer i trykkdiffer-ensialet mellom ringrommet og strømningsbanen 46 ikke bevirke noen bevegelse av aktiveringsstemplet 140, med eventuell tilhørende slitasje av tetningene 162 mellom aktiveringsstemplet 140 og boringen 142. Det opprettholdes derfor en sikker avtetting mellom det indre av huset 63 og strømnings-banen 46.

I fig. 7A-B er det vist en alternativ utførelse av et avfyringshode, spesielt et avfyringsutstyr med tidsforsinkelse. Dette forsinkelses-avfyringsutstyr 180 reagerer på samme aktiveringsmekanisme 84 som benyttet i forbindelse med avfyringshodene 52 og 58. I tillegg benyttes det en detoneringsmekanisme 182. Denne er i hovedsaken identisk med den som benyttes i enhetene 52 og 58. Tilsvarende komponenter er derfor gitt samme henvisningstall. Som det vil gå frem av det etterfølgende, vil i forsinkelses-avfyringsutstyret en avfyringsbolt 114 slå mot en begynnende startladning 192 i steden for mot en tennladning. Utstyret 180 er anordnet i et hus 181. Dette er fortrinnsvis utført på samme måte som huset 63 i avfyringshodet 58. Som det går frem av figurene, skiller huset 181 seg båre fra huset 63 i den grad det er nødvendig for å oppta ulike interne komponenter og for å lette sammensetningen.

I forsinkelses-avfyringsutstyret 180 er husets 88 andre ende 182 fortrinnsvis skrudd sammen med en detoneringsblokk 184. Detoneringsblokken 184 er tett opptatt i en hylse 186. Hylsen 186 er på sin side tett opptatt i en boring 188 i det nedre hus 190.

Ved enden av detoneringsblokken 184 er det en startenhet 192. Denne startenhet 192 er en konvensjonell tennladning beregnet til å tenne når den slagpåvirkes av avfyringsbolten 123. Startenheten 192 er festet til detoneringsblokken 184 ved hjelp av en startblokk 194 som fortrinnsvis er boltet fast til hylsen 186. Startblokken 194 har en passasje 196 som muliggjør at en strøm av hete gasser som oppstår ved tenningen av startenheten 192, vil gå inn i et kammer 198 i huset 190. Et f orsinkelseselement 200 er plassert inne i kammeret 198. Forsinkelseselementet 200 er fortrinnsvis ved 202 skrudd sammen med en opptaksblokk 204 som er tettende opptatt i en boring 206 i huset 190. Kammeret 198 og den delen av boringen 208 i detoneringsblokken 184 som befinner seg utenfor avfyringsstemplet 114, vil stå under atmosfæretrykk.

Forsinkelseselementet 200 er en pyroteknisk innretning som ved tenning av en innvendig tennladning vil brenne over en viss tid helt til en eksplosiv ladning detoneres. Denne detonerer en hjelpeladning som detonerer perforeringskanonen. I en foretrukken utførelsesform vil forsinkelseselementet brenne i ca. 7 min. etter tenningen. Man kan imidlertid også benytte andre forsinkelsestider. Et forsinkelseselement som egner seg er et som er vist og beskrevet i US-PS 4.632.034.

En rørdel 209 er koblet til den nedre enden av huset 190. Denne rørdel har en sentral boring 210 og er koblet til perforeringskanonen 32. I boringen 210 befinner det seg en lengde av en tennstreng 212 som strekker seg gjennom perforeringskanonen 32 (ikke vist) og innbefatter en hjelpeladning 214 med en første ende. Hjelpeladningen 214 og tennstrengen 212 muliggjør detoneringen av perforeringskanonen på en konvensjonell måte.

Forsinkelses-avfyringsutstyret 180 virker på samme måte som avfyringshodet 58. Så snart avfyringsstemplet 114 er frigitt, vil avfyringsbolten 123 slå mot startsatsen 192. Den stråle av gasser og hete partikler som sendes ut gjennom åpningen 196, vil tenne en tennpellet i forsinkelseselementet 200. Derved starter tidsforsinkelsen. Når denne har brent opp, vil en eksplosiv pellet i forsinkelseselementet 200 detonere. Dette bevirker en detonering av hjelpeladningen 214 og tennstrengen 212, med detonering av perforeringskanonen 32 på konvensjonell måte.

En komplettering av en brønn ved bruk av kompletteringsut-styret 10, kan skje på følgende måte. Pakningen 34 kan plasseres i brønnen på et ønsket sted, mellom øvre sone 14 og nedre sone 16. Pakningen 34 kan settes på hvilken som helst ønsket måte, eksempelvis ved hjelp av en wire eller et borerør, eller kan kjøres ned i brønnen 12 som en del av den lange rørstreng 24. Settes pakningen 34 uavhengig, så kjøres den lange rørstreng 24 deretter ned i brønnen. En perforeringsenhet 35 stikkes gjennom pakningen 34 og rørstrengen dybdeinnstilles. Om så ønskes, kan den lange rørstreng 24 innbefatte en radioaktiv markør, og den lange rørstreng kan plasseres i dybden med referanse til en slik markør. Så snart strengen er posisjonert i dybden, settes dobbeltpakningen 28. Den korte rørstreng 26 kan så kobles til dobbeltpakningen 28, eksempelvis ved innstikking med en egnet tetningsenhet.

Når dobbeltpakningen 28 er en hydraulisk satt pakning, settes den fortrinnsvis med trykket i den korte rørstreng 26. I et slikt tilfelle kan pakningen testes ved å føre inn en plugg 33 i profilen 30, for derved å lukke den korte rørstrengs boring gjennom dobbeltpakningen 28, og ved å trykksette den korte rørstreng 26. Pluggen 33 kan så fjernes, og man kan sette trykk igjen på den korte rørstreng 26 for å feste pakningen. En annen måte er å sette dobbeltpakningen 28 med trykket i den lange rørstreng 34 og å benytte en profil 31 som kan samvirke med en plugg i den lange rørstreng 24, slik at trykket i den lange rørstreng 24 kan begrenses til rørlengden over perforeringsutstyrene 30a og 30b under settingen av pakningen.

Fordi den øvre sone 14 vil bli produsert gjennom den korte rørstreng 24, kan underbalanse eller overbalanse i øvre sone 14 etableres ved hjelp av en fluidumsøyle i den korte rør-streng 26. Den ønskede under- eller overbalanse kan etableres ved hjelp av konvensjonell teknikk, eksempelvis ved å plassere den ønskede fluidumsøyle i den korte rørstreng 26 når denne plasseres i brønnen, eller ved å benytte suging etc. Det eneste trykk-krav som stilles i forbindelse med bruk av perforeringsutstyrene 30a og 30b, er at det må forefinnes et terskel-hydrostatisk trykk i høyde med det øvre perforeringsutstyr 30, tilstrekkelig til å aktivere stemplet i av-fyringsenheten som benyttes, så snart stemplet er frigjort i samsvar med trykket i den lange rørstreng 24.

Når man ønsker å perforere den øvre sone 14, etableres et første trykk i den lange rørstreng 24. Dette første trykk vil være det terskeltrykk som er nødvendig for avskjæring av skjærpinnene 146 i avfyringshode-rørstykket 51 og i avfyringshodene 58 i hver perforeringsenhet 30a,30b. Som beskrevet foran i forbindelse med avfyringshodene, vil slagstemplet i hvert avfyringshode, når terskeltrykket er nådd, bevege seg slik at det hydrostatiske trykk i ringrommet kan drive det ringromtrykkreagerende stempel, hvorved detonering av tennladningen finner sted, med etterfølgende detonering av perf oreringskanonene.

Når perforeringskanonene detonerer og formasjonen og foringsrøret er perforert, bestemmes formasjonsstrømmen av det trykk som etableres i den korte streng 26. Det vil derfor ikke være nødvendig å avlaste noe trykk i den lange streng 24 eller å foreta noen mekaniske manipulasjoner for at den øvre sone 14 skal kunne strømme eller produsere fritt.

I en særlig foretrukken utførelsesform perforeres den nedre sone etter den øvre sone 14. Når det er ønskelig å perforere den nedre sone 16, kan et andre høyere trykk etableres i den lange rørstreng 24. Dereved aktiveres et hydraulisk avfyringshode 38 i perforeringsutstyret 35, for detonering av perforeringskanonen 40. Den nedre sone 16 kan så produsere uavhengig av den øvre sone 14, gjennom den lange rørstreng 24 .

Man er naturligvis ikke bundet til den metodikk som er beskrevet foran i forbindelse med eksemplene. Således kan avfyringshodene i hvert perforeringsutstyr være innrettet for detonering ved ulike trykk i den lange rørstreng 24. I en slik utførelsesform kan perforeringsutstyrene aktiveres selektivt for perforering av formasjoner i sonen.

Claims (5)

1. Innretning for perforering av en brønn, innbefattende en dobbeltløp-pakning (28); en første rørstreng (24) som strekker seg fra overflaten ned igjennom pakningen (28) og som innbefatter i det minste én perforeringsenhet (30a) under pakningen (28); idet perforeringsenheten innbefatter en andre rørstreng (44) tilkoplet den første rørstrengen (24) for fluidforbindelse derigjennom, en perforeringskanon (32a) forbundet med den andre rørstrengen, et første avfyringshode (52) i den ene enden av perforeringskanonen som kan aktiveres av fluidumtrykket i den første rørstrengen; og en tredje rørstreng (26) som strekker seg fra overflaten og ned igjennom pakningen (28) for opprettholdelse av en passasje for strømmen av fluid fra et sted under pakningen og til overflaten, karakterisert ved at perforeringskanonen (32a) forløper langsmed den andre rørstrengen (44) og innbefatter et andre avfyringshode (58) i den andre enden av perforeringskanonen som kan aktiveres av fluidumtrykket i den første rørstrengen; idet perforeringskanonen er forbundet med den andre rørstrengen ved hjelp av en øvre (42) og en nedre avgreningsblokk (56) nær perforeringskanonens ene og andre ende respektivt, hvilke avgreningsblokker omfatter kanaler (66a,66b) som kommuniserer fluidumtrykk fra den andre rørstreng til avfyringshodene.

2. Innretning ifølge krav 1,karakterisert ved at den første rørstrengen (24) videre innbefatter en andre pakning (34), anordnet under perforeringsenheten, en andre perforeringskanon (40) innkoblet under den andre pakning, et avfyringshode (38) virksomt tilkoblet med den andre perforeringskanon for aktivering av denne, og et med porter forsynt organ (36) innkoblet i den første rørstrengen for tilveiebringelse av en strømningsbane fra under den andre pakning og inn i den lange strenganordning.

3. Innretning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den første rørstrengen videre innbefatter en andre perforeringsenhet (30b), hvilken andre perforeringsenhet innbefatter et tredje avfyringshode (52) som kan aktiveres av fluidumtrykket i den første rørstrengen, et fjerde avfyringshode som kan aktiveres av fluidumtrykket i rørstrengen, og en andre perforeringskanon (32b) som ved en ende er virksomt tilkoblet med det tredje avfyringshode og ved den andre ende er virksomt tilkoblet med det fjerde avfyringshode.

4 . Innretning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved minst et avfyringshode (52,58) som innbefatter et hus (62,63) med et første (68) og et andre kammer, hvilket første kammer (68) har fluidumforbindelse med den første rørstrengen (46), og hvilket andre kammer har fluidumforbindelse med brønnringrommet rundt avfyringshodet, idet et aktiveringsstempel (140) er bevegbart i huset i samsvar med fluidumtrykket i det nevnte første kammer, og en detoneringsenhet (82) som innbefatter et avfyringsstempel (114), en låseanordning (116) for å holde avfyringsstempelet i en første stilling, hvilken låseanordning kan frigjøres ved bevegelse av aktiveringsstemplet, og midler for å bevirke en bevegelse av avfyringsstemplet i samsvar med trykket i det andre kammer etter at låseanordningen er frigjort.

5. Innretning ifølge krav 4, karakterisert ved at midlene for bevirkelse av bevegelse av avfyringsstemplet (114) i samsvar med trykket i det andre kammer, innbefatter et tredje kammer (128) på en side av en del av stemplet, hvilket tredje kammer i hovedsaken står under atmosfæretrykk.