NO180213B - Verktöystreng for brönnperforering - Google Patents

Verktöystreng for brönnperforering Download PDF

Info

Publication number
NO180213B
NO180213B NO885383A NO885383A NO180213B NO 180213 B NO180213 B NO 180213B NO 885383 A NO885383 A NO 885383A NO 885383 A NO885383 A NO 885383A NO 180213 B NO180213 B NO 180213B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pump
firing head
pipe
string
mandrel
Prior art date
Application number
NO885383A
Other languages
English (en)
Other versions
NO885383L (no
NO180213C (no
NO885383D0 (no
Inventor
Flint R George
Kevin R George
David S Wesson
Original Assignee
Halliburton Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halliburton Co filed Critical Halliburton Co
Publication of NO885383D0 publication Critical patent/NO885383D0/no
Publication of NO885383L publication Critical patent/NO885383L/no
Priority to NO963011A priority Critical patent/NO963011D0/no
Publication of NO180213B publication Critical patent/NO180213B/no
Publication of NO180213C publication Critical patent/NO180213C/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/11Perforators; Permeators
    • E21B43/116Gun or shaped-charge perforators
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/11Perforators; Permeators
    • E21B43/116Gun or shaped-charge perforators
    • E21B43/1185Ignition systems
    • E21B43/11852Ignition systems hydraulically actuated

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en verktøystreng til bruk ved perforering av en brønn, innbefattende en perforeringskanon, et hydraulisk aktiviserbart avfyringshode som reagerer på en hydraulisk trykkforskjell, hvilket avfyringshode er samvirkende koplet til perforeringskanonen for å aktivisere perforeringskanonen når en spesifisert trykkforskjell er oppnådd.
En verktøystreng av denne type er kjent fra US-4 655 298.
Etter at en olje- eller gassbrønn er blitt boret, plasseres vanligvis foringsrør i brønnen for å fore brønnboringssiden. Før en formasjon kan produsere er det nødvendig å perforere dette foringsrør og formasjonen. Ved vanlig praksis senkes rørstrengfremførte perforeringsapparater eller kaknonen ned i brønnboringen inntil de,er i det området av boringen som ligger inntil formasjonen. Et avfyringshode tilknyttet perforeringskanonene blir deretter aktivisert, hvilket detonerer perforeringskanonene og perforerer foringsrøret og formasjonen. Perforeringene gjør at gass eller olje i formasjonene kan strømme inn i brønnboringens ringrom. Ofte er det ønskelig å ha en underbalanse i trykket mellom formasjonen og brønnboringens ringrom slik at når perforering skjer, strømmer gassen eller oljen i formasjonen straks inn i ringrommet som skyller ut perforeringene.
Dersom drivtrykket i formasjonen ikke er tilstrekkelig til å presse gassen eller oljen til overflaten gjennom en rør-streng, er det nødvendig å senke en pumpe ned i brønnboringen for å pumpe ut fluidene. Uttrekkingen av perforeringsutsty-ret og anbringelsen av pumpen krever at brønnen stenges. I enkelte følsomme formasjoner, når brønnen har blitt avstengt, skjer det at formasjonene ikke får tilbake hele sin opp-rinnelige produksjonskapasitet.
I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det til-veiebragt en verktøystreng av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at en pumpe i fluidforbindelse med avfyringshodet er anordnet i verktøystrengen for å etablere nevnte trykkforskjell for å akvitlsere avfyrIngshodet.
Dermed kan perforeringskanonen bli aktivisert ved hjelp av en forskjell i trykket i rørstrengen og brønnboringens ringrom med en pumpe innsatt i rørstrengen. Formasjonen som omgir brønnen kan således perforeres ved hjelp av denne trykkforskjell og i tillegg kan pumpen i rørstrengen benyttes til å etablere den trykkforskjell som skal til for å aktivisere avfyringshodet i perforeringskanonen.
I den foretrukne utførelse plasseres perforeringskanonen på verktøystrengen overfor formasjonen som skal perforeres. I en spesielt foretrukken utførelse har avfyringshodet en avfyringshode-rørstuss ell.er -dor glidbart plassert inne i et avfyringshode-hus. Avfyringshode-doren er tilpasset til å gli som svar på en ubalanse i trykket over doren, der denne trykkubalanse skyldes en trykkforskjell mellom fluidet i brønnboringens ringrom og fluidet i rørstrengsboringen. Doren vil til å begynne med fastholdes, slik som med skjaertapper, i en første uaktivisert stilling. Når trykkforskjellen når et terskelnivå, vil skjaertappene skjæres av og doren vil gli, som frigjør et avfyringsstempel, og aktivise-rer en startladning i avfyringshodet for å detonere per-forer ingspi stolen .
Som nevnt, kan trykkforskjellen også fremtvinges med en pumpe plassert i brønnen. Pumpen beveger fluid fra brønnboringens ringrom inn i rørstrengen som etablerer trykkforskjellen. I denne konstruksjon deler pumpen rørstrengen i en øvre rørstrengboring og en nedre rørstrengboring. Fluidkommunikasjon mellom den øvre og nedre rørstrengboring oppnås med en eller flere omløpskanaler. I en foretrukket utførelse utgjør disse omløpskanaler et ringrom inne i rørstrengen plassert konsentrisk om pumpen, og aksielle kanaler plassert inne i en vegg av rørstrengen. I en annen foretrukket utførelse utgjør fomløpskanalen en Y-blokk som deler rørstrengen i første og andre rørstrenger. Pumpen plasseres inne i den første rørstreng og perforeringskanonen festes til den andre rørstreng.
Ved drift av den spesielt foretrukne utførelse som er beskrevet ovenfor, er perforeringskanonen og dens tilhørende avfyringshodeanordning plassert i brønnen overfor en formasjon. En avfyringshode-dor holdes i en første uaktivisert stilling med skjærtapper. En pumpe plasseres i rørstrengen. Pumpen trekker fluid ut av brønnboringens ringrom inn i rørstrengboringen som skaper en trykkforskjell mellom fluidet i brønnboringens ringrom og fluidet i rørstrengboringen. Når en forutbestemt trykkforskjell er oppnådd, avskjæres , skjærtappene og avfyringshode-doren beveger seg og frigjør avfyringsstempelet og detonerer perforeriifgskanonen. Som et alternativ kan avfyringshodet aktiviseres ved å påsette trykk i rørstrengboringen fra overflaten, mens pumpen plasseres i verktøystrengen. Fig. 1 viser skjematisk en perforeringsanordning anvendelig i en pumpende brønn i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, plassert inne i en brønn og illustrert delvis i vertikalt snitt. Fig. 2A-C viser elementer av pumpeanordningen ifølge fig. 1 i nærmere detalj og delvis i vertikalt snitt. Fig. 3A-B viser avfyringshodeanordningen ifølge fig. 1 i nærmere detalj og delvis i vertikalt snitt. Fig. 4 viser et tverrsnitt av et parti av pumpeanordningen ifølge fig. 2 tatt langs linjene 4-4. Fig. 5 viser i nærmere detalj innrettingstappanordningen ifølge fig. 2. Fig. 6 viser skjematisk en alternativ utførelse av en perforeringsanordning i samsvar med den foreliggende oppfinnelse .
Det vises nå til fig. 1 som skjematisk viser et eksempel på en perforeringsanordning 10 etablert i samsvar med den foreliggende oppfinnelse og plassert inne i en brønn 12 i hvilken foringsrøret 14 er innsatt. Perforeringsanordningen 10 er plassert i den nedre ende av en verktøystreng 15 som innbefatter rørstrengen 16. Brønnringrommet 18 er dannet mellom verktøystrengen 15 og foringsrøret 14. Fordi brønnen 12 skal pumpes vil verktøystrengen 15 vanligvis ikke innbefatte en tetningsanordning eller ekspansjonsplugg. En eller flere slike tetningsanordninger kan imidlertid benyttes i verktøystrengen 15 om ønsket for en bestemt anvendelse.
Perforeringsanordningen 10 innbefatter fortrinnsvis en perforeringkanon 20, en hydraulisk aktiviserbar avfyringshodeanordning 26 og en pumpeanordning 24. Perforeringskanonen 20 er fortrinnsvis plassert i nærheten av den nedre ende av perforeringsanordningen 10. I drift plasseres perforeringskanonen 20 i brønnen 12 overfor en formasjon 22 som skal perforeres.
Pumpeanordningen 24 er koplet til rørstrengen 16 og innbefatter pumpehusanordningen 28. Pumpehusanordningen 28 innbefatter et parti 30 med porter som tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom rørstrengboringen 17 (som forløper gjennom verktøystrengen 15) og brønnringrommet 18. I tillegg muliggjør pumpehusanordningen 28 understøttelsen av en pumpe i verktøystrengen 15 og kommunikasjonen av trykk i verktøy-strengen 15 mellom steder over og under pumpen. Pumpeanordningen 24 muliggjør pumping av fluid fra brønnens ringrom 18 gjennom portpartiet 30 og inn i rørstrengboringen 17. Avfyringshodeanordningen 26 er plassert inne i et avfyringshode-hus 34. Portene 36 i avfyringshode-huset 34 tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom brønnens ringrom 18 og et kammer inne i avfyringshode-huset 34. Som beskrevet nedenfor, gjør portpartiet 30 og portene 36 det mulig for avfyringshodet 26 å bli aktivisert av en trykkforskjell mellom fluidet i brønnringrommet 18 og fluidet i rørstrengbo-ringen 17. Avfyringshode-huset 34 koples til pumpehusanordningen 28 ved hjelp av en koplingsrørstuss 38.
Det vises nå til fig. 2A-C som viser i nærmere detalj pumpeanordningen 24. Pumpeanordningen 24 er utformet til å bære pumpen 74 samt muliggjøre pumpeoperasjonen, mens den også gjør det mulig for fluidet å strømme inn i rørstrengen 16 og rundt pumpen 74 før perforering av brønnen. En rørstuss 40 er plassert i den øvre ende av pumpeanordningen 24. Rørstussen 40 har en øvre ende 42 og en nedre ende 44. En gjenget muffekopling 46 er lokalisert i den øvre ende 42 av rørstussen 40 for å forbinde stussen 40 til rørstrengen 16. Rørstussen 40 innbefatter nok en gjenget muffekopling 48 i nærheten av dens nedre ende 44. Den langsgående rør-strengboring 17 forløper gjennom rørstussen 40. Den nedre ende 44 av stussen 40 har en redusert utvendig diameter i forhold til den utvendige diameter av den øvre ende 42 av stussen 40. Stussen 40 har et midtområde 50 som har en utvendig diameter som er mindre enn den utvendige diameter av den øvre ende 42, men som er større enn den utvendige diameter av den nedre ende 44. Et hovedsakelig sylindrisk utformet pumpehuselement 52 er tilpasset for inngrep med midtområdet 50 av rørstussen 40. Den innvendige diameter av pumpehuselementet 52 er større enn den utvendige diameter av den nedre ende 44 av rørstussen 40, som danner et verktøyrin-grom 54 mellom pumpehuselementet 52 og rørstussen 40. Porter 56 i rørstussen 40 tillater fluidkommunikasjon mellom rørstrengboringen 17 og verktøyringrommet 54. Ved enden motsatt av rørstussen 40, inngriper pumpehuselementet 52 med en hylse 58.
Konsentrisk plassert inne i pumpehuselementet 52 er en pumpeanleggsnippel 60. Pumpeanleggsnipplen 60 har en øvre ende 62 og en nedre ende 64. En gjenget tappkopling 66 er tildannet i den øvre ende 62 av pumpeanleggsnipplen 60, og er tilpasset til å bli skrudd på en nedre gjenget muffekopling 48 på det nedre parti av rørstussen 40. Den nedre ende 64 av pumpeanleggsnipplen 60 gjør inngrep med en dor 68 ved hjelp av en lignende muffe-tappkopling 70. De utvendige diametere av pumpeanleggsnipplen 60 og doren 68 er igjen mindre enn den innvendige diameter av pumpehuselementet 52 for å fortsette ringrommet 54 mellom pumpeanleggsnipplen 60 og pumpehuselementet 52. I drift er en pumpe 74 i anlegg i pumpeanleggsnipplen 60 på en konvensjonell måte. Pumpen 74 kan være enhver av mange vanlige utførelser kjent i faget, men er fortrinnsvis en stangpumpe.
Doren 68 har en nedre ende 80 som er skrudd på en nedre rørstuss 82 ved hjelp av en muffe-tappkopling 84. Stussen 82 har en øvre ende 86 plassert konsentrisk med, og radielt utad avstandsplassert fra, den nedre ende 80 av doren 68. Den utvendige diameter av den nedre ende 80 av doren 68 er mindre enn den innvendige diameter av den øvre ende 86 av rørstussen 82, som danner et ringrom 85 mellom doren 68 og stussen 82. Porter 87 tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom ringrommet 85 og den innvendige boring 89 av doren 68. Doren 68 har et midtområde 88 mellom den øvre ende 76 og den nedre ende 80 av doren 68. Den nedre ende 80 av doren 68 er anordnet med innvendige gjenger 108. Denne innvendige gjenge er tilpasset til å motta en plugg 110 som avdeler rørstrengboringen 17 i en øvre rørboring 112 og en nedre rørboring 114.
Det vises nå også til fig. 4 der en hylse 58 er plassert rundt midtområdet 88 av doren 68. Hylsen 58 har en øvre ende 90 og en nedre ende 92. Den øvre ende 90 av hylsen 58 er tilpasset til tettende å gjøre inngrep med pumpehuselementet 52, mens den nedre ende 92 er tilpasset til tettende å gjøre inngrep med et fremstikk 94 på den øvre ende 86 av rørstussen 82. Hylsen 58 innbefatter et antall aksielle kanaler 106 for å muliggjøre fluidkommunikasjon mellom ringrommet 54 og ringrommet 85. Disse aksielle kanaler 106 er omkretsmessig avstandsplassert fra portene 97. Porter 56, verktøyringrom-met 54, aksialkanaler 106, ringrommet 85 og portene 87 danner på samvirkende måte en omløpkanal, indikert generelt ved 116, for å tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom den øvre rørboring 112 og den nedre rørboring 114 rundt pumpen 74. Tetninger 118, 120, 122, 124 og 126 forhindrer lekkasje fra omløpkanalen 116.
For å tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom det indre 95 av doren 68 og brønnboringens ringrom (18 i fig. 1), er de radielle produksjonsporter 96 og 97 anordnet i doren 68 og hylsen 58_respektivt. Portene 96, 97 tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom rørstrengboringen 17 og brønnboringens ringrom 18. For å sikre at doren 68 og hylsen 58 er omkretsmessig på linje, for å tillate fluidkommunikasjon gjennom portene 96, 97, er en innrettingstapp 98 anordnet.
Innrettingstappen 98 er best vist i fig. 2 og 5. Tappen 98 er fortrinnsvis plassert i den øvre ende 90 av hylsen 58 og innbefatter fordelaktig et hult sylindrisk sete 100 plassert i doren 68. Setet 100 er tilpasset til å motta en sylindrisk innrettingstapp 102. Et hakk 104 er tildannet i den øvre ende 90 av hylsen 58. Hakket 104 er tilpasset for inngrep av innrettingstappen 102 når doren 68 og hylsen 58 er omkretsmessig innrettet.
I en alternativ utførelse kan et gassanker (ikke vist) forløpe nedad fra pumpen 74 gjennom den nedre rørboring 114 i den nedre bunnrørstuss 82. Gassankeret ville omgis av et gassankerhus (ikke vist) som skrus på de innvendige gjenger 108 på doren 68. Gassankerhuset ville erstatte pluggen 110 i å dele rørstrengboringen 17 i en øvre rørboring 12 og en nedre rørboring 114.
Det vises nå til fig. 3A-B der det er vist en eksempelvis utførelse av et avfyringshode i samsvar med den foreliggende oppfinnelse avbildet delvis i vertikalt snitt. Avfyringshodet 26 aktiviseres ved trykkforskjell mellom brønnens ringrom og det innvendige av produksjonsrøret. Til forskjell fra andre konvensjonelle trykkforskjellaktiviserte avfyrings-hoder, krever imidlertid avfyringshodet 26 ikke noe driv-trykk, hverken i produksjonsrøret eller ringrommet, bortsett fra aktiviseringstrykket for å aktivisere det. Avfyringshodet 26 innbefatter et øvre avfyringshode-hus 128 tilpasset for innfesting i sin øvre ende 130 til en rørskjøt 19 i verktøystrengen 15. Det øvre avfyringshode-hus 128 er gjengemessig koplet til det nedre avfyringshode-hus 138, som i sin tur er tilpasset for kopling til en perforeringskanon på. konvensjonell måte. Det øvre avfyringshode-hus 128 innbefatter innvendige gjenger 132 tilpasset for inngrep med en holderring 134, som vil beskrives nedenfor. Den nedre ende 136 av det øvre avfyringshode-hus 128 er skrudd på et nedre avfyringshode-hus 138.
En avfyringshode-dor 140 er glidbart og tettende opptatt i det øvre avfyringshode-hus 128. Avfyringshode-doren 140 gjør fortrinnsvis tettende inngrep med en indre utkragning 129 i det øvre avfyringshode-hus 128. I tillegg forløper en utkragning 142 fra selve avfyringshode-doren 140 og glidende og tettbart kontakter en innvendig overflate 141 på det øvre avfyringshode-hus 128. Utkragningen 142 på doren 140 og utkragningen 129 på huset 128 danner tilsammen et øvre ringformet kammer 144. Radielle porter 148 i det øvre hus 128 tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom brønnboringens ringrom 18 og det øvre ringformede kammer 144.
En ringformet stempelholder 158 er gjengemessig koplet til det nedre avfyringshode-huset 138 og er tilpasset til å kontakte skjørtet 152 på avfyringshode-doren 140 og forhindre nedad bevegelse av doren 140 fra dens første uaktiviserte stilling. Utkragningen 142 på doren 140, det øvre hus 128, det nedre hus 138 og stempelholderen 158 danner ti Isammen et nedre ringformet kammer 146. Radielle porter 150 i doren 140 tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom boringen 17 og det nedre ringformede kammer 146. Den beskrevne utforming tillater doren 140 å funksjonere som et oppad bevegbart stempel som responderer, på en trykkforskjell mellom det innvendige av produksjonsrørstrengen (kommunisert til det nedre ringformede kammer 146), og borehullets ringrom (kommunisert til det øvre ringformede kammer 144)..Be-vegelsen oppad av doren 140 tjener til å sikre at doren 140 ikke for tidlig vil utilsiktet frigjøres ved mekaniske støt når avfyringshodet 26 senkes ned i brønnen.
Stempelholderen 158 innbefatter en boring 159, i hvilken et hovedsakelig sylindrisk, tilformet avfyringsstempel 160 er glidende og tettende opptatt. Det nedre avfyringshode-hus 138 innbefatter en boring 137 i hvilken en startblokk 139 er tettende opptatt. Startblokken 139 opptar en startladning 166 i en innvendig boring 167. Initiatorladingen 166 er tettende opptatt i startblokken 139 og blir fordelaktig holdt på plass med enhver egnet mekanisme, f.eks. holderingen 169. Pga. det beskrevne tetningsinngrep, dannes et kammer 168 mellom initiatoren 166 og avfyringsstempelet 160 som vil være ved atmosfærisk trykk.
Avfyringsstempelet 160 innbefatter en avfyringsnål 164 i sin nedre ende. Avfyringsnålen 164 er tilpasset til å bli drevet inn i initiatoren 166 som derved bevirker en ekspolsjon som vil detonere en perforeringskanon, som medfører perforering av brønnen på konvensjonell måte. Avfyringsstempelet 160 har et radielt fremspring 170 i nærheten av sin nedre ende 162. Fremspringet 170 samvirker med en radiell forsenkning 172 i stempelholderen 158 for å begrense oppad bevegelse av avfyringsstempelet 160 etter at initiatoren 166 er detonert. Avfyringsstempelet 160 blir først holdt i en første uaktivisert stilling ved samvirkning mellom skjørtet 152 på doren 140 og et antall låsende "paler" 156. Avfyringsstempelet 160 innbefatter et omkretsmessig spor 176 i nærheten av sin øvre ende 174. Sporet 176 er samvirkende i inngrep med innad forløpende lepper 178 på låsepalen 156. Palene 156 holdes i inngrep med spor 176 ved skjørtet 152. Når låsepalene 156 er i inngrep i sporet 176 forhindrer de bevegelse av avfyringsstempelet 160 og holder derfor avfyringsstempelet 160 i en uaktivisert stilling, som avbildet i fig. 3.
Avfyringshode-doren 140 fastholdes i helt nedad uaktiviserte stilling, som vist i fig. 3, ved hjelp av en skjærtapp-anordning indikert generelt med 180. Skjærtappanordningen 180 innbefatter en ytre skjærblokk 182 og en indre skjærblokk 184.. Skjærtappene 186 kontakter åpninger 185, 187 i den ytre skjærblokk 182 og indre skjærblokk 184 respektivt. Den øvre ende 130 av avfyringshode-doren 140 ligger an mot den indre skjærblokk 184. Den ytre skjærblokk 182 holdes i stilling i det øvre hus 128 med en holdering 134 som er skrudd ved 135 til det øvre hus 128. Skjærtappene 186 holder derfor doren 140 i en første uaktivisert stilling. Styrken på skjærtappene 186 vil bestemmes av størrelsen på trykkforskjellen som er ønsket som nødvendig for å aktivisere avfyringshode-anordningen 26. I en foretrukken utførelse vil skjærtappene 186 etableres til å frigjøre doren 140 når en minimums trykkforskjell på 4,48 MPa er realisert.
Virkemåten for avfyringshode-anordningen 26 er som følger: Ved start av perforeringsoperasjonen står det øvre ringformede kammer 144 i f luidkommunikasjon med brønnboringens ringrom 18 gjennom portene 148, og fluidtrykket i det øvre ringformede kammer 144 er derfor likt med fluidtrykket i brønnboringens ringrom 18. Det nedre ringformede kammer 146 står i fluidkommunikasjon med produksjonsrørstrengboringen 17 gjennom portene 150. Ettersom trykket i fluidet i brønnbori-ngens ringrom, og derfor i det øvre ringformede kammer 144, vil være likt med trykket i fluidet i produksjonsrørstrengen (og derfor i det nedre ringformede kammer 146), vil avfyringshode-doren trykkbalanseres og vil holdes i sin første, uaktiviserte stilling med skjærtappanordningen 180.
Ettersom doren 140 holdes i sin helt nedre stilling med skjærtappanordningen 180, forhindrer skjørtet 152 radielt utad bevegelse av låsepalene 156, og leppene 178 på låsepalene 156 kontakter sporet 176 i avfyringsstempelet 160 og forhindrer nedad bevegelse av avfyringsstempelet 160.
Når fluidtrykket i produksjonsrørstrengboringen 17 overskrider fluidtrykket i brønnboringens ringrom 18, blir trykket over doren 140 ute av balanse og presser doren 140 i en retning oppad. Når kraften oppad på doren 140 overskrider den etablerte skjærstyrke i skjærtappene 186, avskjæres skjærtappene 186 og doren 140 beveger seg oppad. Når skjørtet 152 beveger seg oppad, blir låsepalene 156 ikke lenger radielt holdt av skjørtet 152 og faller bort fra avfyringsstempelet 160. Avfyringsstempelet 160 frigjøres og fluidtrykket i boringen 17 presser avfyringsstempelet 160 nedad. Avfyringsnålen 164 kontakter initiatoren 166 og starter perforeringspistol-detoneringen på en konvensjonell måte.
Som et alternativ kan en konvensjonell tidsforsinkende avfyringsanordning benyttes i stedet for, eller i sammen med, initiatoren 166 for å forsinke avfyringen av perforeringskanonen etter aktivisering av avfyringshode-anordningen. En slik type tidsforsinkende avfyringsmekanisme er Vann Systems' type TDF-avfyringsanordning som innehar et tidsforsinkende brannrør for å forsinke detoneringen. TDF-tidsforsinkende avfyringsanordning er beskrevet i US patent nr. 4 632 034, utstedet 30. desember 1986 til Collie.
Ved en mulig utøvelse av oppfinnelsen, vil pumpen som senere benyttes til brønnproduksjon, også kunne benyttes til å etablere trykkforskjellen 1 favør av produksjonsrørstrengen for å aktivisere avfyringshodet 26. Pumpen 74 vil aktiviseres for å pumpe fluid fra bønnboringens ringrom 18 gjennom portene 96, 97 og inn i rørstreng-boringen 17 for derved å minske det hydrostatiske trykk i fluidet i brønnboringens ringrom 18. Når fluidnivået i ringrommet er blitt pumpet ned tilstrekkelig til å etablere denne aktiverende forskjell, vil skjærtappene 186 skjæres av og avfyringshodet 26 vil virke som beskrevet ovenfor.
Skjærtappene 186 kan konstrueres til å motstå ulike trykk-forskjeller mellom fluidene i det øvre ringrom 144 og det nedre ringrom 146. F.eks. kan skjærtappene 186 velges til å motstå kraften lik med trykket for hele fluidsøylen i brønnboringens ringrom 18 over pumpeanordningen. I et slikt tilfelle ,vil skjærtappene 186 avskjære når fluidet i brønn-boringens ringrom 18 er blitt senket til dybden av portene 96, 97. På denne måte vil en maksimal underbalanse i trykket mellom brønnboringens ringrom 18 og formasjonen oppnås før perforeringen. I tillegg kan avfyringshodet 26 aktiviseres ved avstegning av produksjonsrørstrengen ved overflaten, aktivisering av pumpen, og derved tillate pumpen å øke trykket i det avstengte produksjonsrør for å oppnå aktivi-serings trykket for avfyringshodet 26. Avfyringshodet 26 kan også aktiviseres ved å sette trykk ned produksjonsrørstrengen fra overflaten.
Som et alternativ kan et fluid-omløp rundt pumpen til-veiebringes ved et apparat forskjellig fra pumpeanordningen fremlagt ovenfor. F.eks. kan omløpet være en hydraulisk styreledning som forløper utenfor rørstrengen mellom to konvensjonelle styreledningskoplinger i rørstrengen plassert over og under pumpeanordningen.
Det vises nå til fig. 6 hvor det er vist en alternativ utførelse av perforeringsutstyrs-anordningen 200 i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, der en sekundær produk-sjonsrørstreng, istedenfor et fluidomløp i en enkelt streng, benyttes til å tilveiebringe produksjonsrørstrengtrykk til avfyringshodet. Koplet til produksjonsrørstrengen 16 er en Y-blokk 202. Y-blokken 202 avdeler produksjonsrørstrengen 16 i to rørstrenger, en primær rørstreng 204 og en sekundær rørstreng 206. Den primære rørstreng 204 innbefatter en pumpeanleggsnippel 205 i hvilken en pumpe 207 nedsettes. Den primære streng 204 innbefatter også et element 209 med porter for å tillate fluidstrømning inn i den primære streng 204. Elementet 209 med porter kan være en rørstuss med porter, et gassanker eller annen passende anordning. Den sekundære rørstreng 206 innbefatter et avfyringshode 208 og per-forer ingskanon 210. Avfyringshodet 208 er fortrinnsvis av en type som beskrevet ovenfor i forbindelse med figurene 3A-B.
I drift funksjonerer perforeringsanordningen 200 i likhet med perforeringsanordningen ifølge fig. 1-5. Y-blokken 202 tillater fluidkommunikasjon mellom den øvre rørboring 210, plassert ovenfor pumpen 207, og den nedre rørboring 212 i den sekundære rørstreng 206. Følgelig overføres fluidtrykket i boringen 17 over Y-blokken 202 til avfyringshodet 208. Som beskrevet med hensyn til utførelsen ifølge fig. 1-5, vil aktivisering av pumpen 207 pumpe fluid fra brønnringrommet og vil etablere en trykkforskjell i favør av produksjonsrør-strengen for å muliggjøre aktivisering av avfyringshodet 208 og detonering av perforeringskanonen 210.
Andre innretninger enn de beskrevet her kan benyttes til å gi f luidkommunikasjon fra over pumpeanordningen til under pumpeanordningen. I tillegg, som beskrevet med hensyn til fig. 6, kan et gassanker benyttes til å muliggjøre fluidstrø-mning til pumpen.

Claims (5)

1. Verktøystreng (15) til bruk ved perforering av en brønn (12), innbefattende en perforeringskanon (20), et hydraulisk aktiviserbart avfyringshode (26) som reagerer på en hydraulisk trykkforskjell, hvilket avfyringshode (26) er samvirkende koplet til perforeringskanonen (20) for å aktivisere perforeringskanonen (20) når en spesifisert trykkforskjell er oppnådd; karakterisert ved at en pumpe (24, 74) i fluidforbindelse med avfyringshodet (26) er anordnet i verktøystrengen (15) for å etablere nevnte trykkforskjell for å aktivisere avfyringshodet (26).
2. Verktøystreng ifølge krav 1, karakterisert ved at pumpen (24, 74) er anordnet til å pumpe fluid fra en perforert formasjon (22).
3. Verktøystreng ifølge krav 1, karakterisert ved at den innbefatter en pumpehusanordning (28, 52) i nærhet av pumpen (24), og at pumpehusanordningen tilveiebringer en strømningsbane (72, 106, 85) i verktøystrengen (15) fra ovenfor pumpen til under pumpen.
4. Verktøystreng ifølge krav 1, karakterisert ved at pumpen (24) er plassert i verktøystrengen (15) over perforeringskanonen (20).
5. Verktøystreng ifølge krav 1, karakterisert ved at den innbefatter: en første rørstreng (204) i hvilken pumpen (24, 207) er plassert; og en andre rørstreng (206) som står i forbindelse med den første rørstreng (204), idet perforeringskanonen (20, 210) og avfyringshodet (26, 208) står i forbindelse med den andre rørstreng (206).
NO885383A 1988-01-25 1988-12-02 Verktöystreng for brönnperforering NO180213C (no)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO963011A NO963011D0 (no) 1988-01-25 1996-07-19 Avfyringshode for en perforeringsanordnig

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/147,972 US4917189A (en) 1988-01-25 1988-01-25 Method and apparatus for perforating a well

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO885383D0 NO885383D0 (no) 1988-12-02
NO885383L NO885383L (no) 1989-07-26
NO180213B true NO180213B (no) 1996-11-25
NO180213C NO180213C (no) 1997-03-05

Family

ID=22523684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO885383A NO180213C (no) 1988-01-25 1988-12-02 Verktöystreng for brönnperforering

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4917189A (no)
EP (1) EP0325848B1 (no)
AU (1) AU615237B2 (no)
CA (1) CA1301633C (no)
DE (1) DE3869942D1 (no)
NO (1) NO180213C (no)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5040597A (en) * 1989-06-23 1991-08-20 Schlumberger Technology Corporation Well apparatus including a pump and a firing head adapted to be inserted into a tubing which includes a perforating gun
US5058680A (en) * 1989-06-23 1991-10-22 Schlumberger Technology Corportion Method of detonating a perforating apparatus on a tubing including lowering one end of a pump and a firing head into said tubing
US5103912A (en) * 1990-08-13 1992-04-14 Flint George R Method and apparatus for completing deviated and horizontal wellbores
US5223665A (en) * 1992-01-21 1993-06-29 Halliburton Company Method and apparatus for disabling detonation system for a downhole explosive assembly
US6035880A (en) * 1997-05-01 2000-03-14 Halliburton Energy Services, Inc. Pressure activated switch valve
US7431080B2 (en) * 2002-12-16 2008-10-07 Baker Hughes Incorporated Anchor device to relieve tension from the rope socket prior to perforating a well
US7231978B2 (en) * 2005-04-19 2007-06-19 Schlumberger Technology Corporation Chemical injection well completion apparatus and method
US8540027B2 (en) * 2006-08-31 2013-09-24 Geodynamics, Inc. Method and apparatus for selective down hole fluid communication
CN101903617B (zh) * 2007-02-13 2014-01-15 沙特阿拉伯石油公司 地下水的生产、传输及注射方法和设备
US8794335B2 (en) 2011-04-21 2014-08-05 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for expendable tubing-conveyed perforating gun
WO2013154544A1 (en) * 2012-04-11 2013-10-17 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for actuating a differential pressure firing head
CN111155992B (zh) * 2018-11-07 2023-05-26 中国石油天然气股份有限公司 一种多层联作试油装置及方法
CN109267974B (zh) * 2018-11-28 2024-04-16 中国石油化工股份有限公司 一种射孔后防卡堵可带压转抽的集成采油管柱及操作方法
US11174713B2 (en) 2018-12-05 2021-11-16 DynaEnergetics Europe GmbH Firing head and method of utilizing a firing head

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509604A (en) * 1982-04-16 1985-04-09 Schlumberger Technology Corporation Pressure responsive perforating and testing system
US4560000A (en) * 1982-04-16 1985-12-24 Schlumberger Technology Corporation Pressure-activated well perforating apparatus
US4484632A (en) * 1982-08-30 1984-11-27 Geo Vann, Inc. Well completion method and apparatus
US4564076A (en) * 1983-04-11 1986-01-14 Geo Vann, Inc. Well completion method and apparatus
US4523643A (en) * 1983-12-15 1985-06-18 Dresser Industries, Inc. Well perforating and completion apparatus and associated method
DE3528296A1 (de) * 1985-08-07 1987-02-19 Fluidtech Gmbh Magnetventil
US4655298A (en) * 1985-09-05 1987-04-07 Halliburton Company Annulus pressure firer mechanism with releasable fluid conduit force transmission means
US4655283A (en) * 1986-06-20 1987-04-07 Shell Offshore Inc. Apparatus for perforating and producing a well

Also Published As

Publication number Publication date
AU2652188A (en) 1989-07-27
EP0325848B1 (en) 1992-04-08
NO885383L (no) 1989-07-26
CA1301633C (en) 1992-05-26
DE3869942D1 (de) 1992-05-14
US4917189A (en) 1990-04-17
EP0325848A1 (en) 1989-08-02
NO180213C (no) 1997-03-05
AU615237B2 (en) 1991-09-26
NO885383D0 (no) 1988-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4544034A (en) Actuation of a gun firing head
AU647709B2 (en) Well completion method and apparatus
RU2428561C2 (ru) Система и способ для осуществления операции перфорирования в стволе скважины
US4509604A (en) Pressure responsive perforating and testing system
US4554981A (en) Tubing pressurized firing apparatus for a tubing conveyed perforating gun
EP0647766B1 (en) Fluid pressure actuated apparatus for performing multiple well operations
US4815540A (en) Method and apparatus for releasing a well perforating gun from a supporting tubing string
US4560000A (en) Pressure-activated well perforating apparatus
US4479556A (en) Subterranean well casing perforating gun
EP0647765A2 (en) Method of perforating a well using coiled tubing
US4905759A (en) Collapsible gun assembly
US4694878A (en) Disconnect sub for a tubing conveyed perforating gun
NO179561B (no) Innretning for perforering av en brönn
NO180213B (no) Verktöystreng for brönnperforering
NO334895B1 (no) Modul for automatisk frigjøring av perforeringsskyter i hel utboring
US4650010A (en) Borehole devices actuated by fluid pressure
RU2686746C1 (ru) Система для повторной изоляции доступа в ствол скважины
US5062485A (en) Variable time delay firing head
JPH03156092A (ja) 発火ヘッド
US4880056A (en) Hydraulically activated firing head for well perforating guns
US6311771B1 (en) Plug for use in wellbore operations and apparatus for launching said plug
US4690227A (en) Gun firing head
EP0425568B1 (en) Apparatus and method for detonating well perforators
NO327684B1 (no) System for a sentralisere et foringsror i en bronn
GB2138925A (en) Firing of well perforation guns