NO20141020A1 - Forankringsanordning for brønnverktøy - Google Patents
Forankringsanordning for brønnverktøy Download PDFInfo
- Publication number
- NO20141020A1 NO20141020A1 NO20141020A NO20141020A NO20141020A1 NO 20141020 A1 NO20141020 A1 NO 20141020A1 NO 20141020 A NO20141020 A NO 20141020A NO 20141020 A NO20141020 A NO 20141020A NO 20141020 A1 NO20141020 A1 NO 20141020A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- well
- anchoring module
- displacement
- module
- piston
- Prior art date
Links
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 title claims description 95
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 114
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 32
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 210000000629 knee joint Anatomy 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/01—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for anchoring the tools or the like
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/11—Perforators; Permeators
- E21B43/112—Perforators with extendable perforating members, e.g. actuated by fluid means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/11—Perforators; Permeators
- E21B43/119—Details, e.g. for locating perforating place or direction
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)
Description
FORANKRINGSMODUL FOR BRØNNVERKTØY
Oppfinnelsen angår en forankringsmodul for brønnverktøy i en brønn.
Det er mange mekaniske operasjoner som utføres nedihulls i forbindelse med oppret-ting, opprettholdelse og optimalisering av produksjon fra olje- og gassbrønner. Mange av disse operasjonene krever at verktøyet holdes fast i brønnen ved forankring ved en spesifikk lokasjon, ved hjelp av forankringsanordninger.
Kjent teknikk på området omfatter ankersystemer med hydrauliske stempel som presses mot rørveggen. Det er da kjent å bruke ett eller flere slike hydrauliske stempler der disse er fordelt i omkretsen av et brønnverktøy. Det er også kjent løsninger hvor hydrauliske stempler samvirker med ankersystemer basert på kneleddprinsippet, hvor en ankerfot har en lenkearm i hver ende. Den ene lenkearmen er festet til brønnverk-tøyet og den andre til et hydraulisk stempel. Det kan typisk være tre ankerføtter til-knyttet samme hydrauliske stempel. Når ankeret er inaktivt, ligger det i flukt med brønnverktøyets kropp. Ankeret aktiveres ved å trykksette det hydrauliske stempelet slik at lenkearmene presses mot hverandre og ankerføttene beveger seg utover til kontakt med rørveggen. Slike ankersystemer er følsomme for diameterforandringer i røret. Det er også kjent å benytte en kon som presser kiler ut mot rørveggen. Felles for løsningene ifølge kjent teknikk er at de holder brønnverktøyet fast i en sentrert posisjon, slik at brønnverktøyet er konsentrisk med brønnen.
I de tilfeller hvor brønnverktøyet skal utføre operasjoner i radiell retning, så som ved perforering av rør, er den radielle rekkevidden for verktøyet begrenset.
Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.
Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etter-følgende patentkravene.
Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.
I et første aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt en forankringsmodul for bruk i et brønnverktøy i en brønn, hvor brønnen defineres av en vegg og hvor brønnen har utstrekning i en aksiell retning, og hvor forankringsmodulen i bruksstilling har utstrekning i brønnens aksielle retning, kjennetegnet ved at forankringsmodulen omfatter en forskyvningsinnretning innrettet til i bruksstilling å skyve mot et parti av brønnens vegg for å presse forankringsmodulen mot et motstående parti av brønnens vegg.
Når forankringsmodulens forskyvningsinnretning i bruksstilling skyver mot brønnens vegg, vil brønnverktøyet forskyves radielt i brønnen. Forankringsmodulen ifølge oppfinnelsen presser brønnverktøyet mot brønnens vegg og spenner på den måten fast verktøyet mellom forskyvningsinnretningen og veggen. Ved radielle brønnoperasjoner slik som eksempelvis operasjoner som foregår gjennom veggen i produksjonsrør (så-kalt "through-tubing"/"thru-tubing") og radiell boring for perforering av foringsrør, vil forankringsmodulen ifølge oppfinnelsen gi den fordel at verktøyet for radielle operasjoner, for eksempel et bor, kommer nærmere rørveggen, hvilket medfører økt radiell rekkevidde.
Forankringsmodulen ifølge oppfinnelsen bidrar således med å eliminere det rommet som befinner seg mellom brønnverktøyet og brønnen, i tillegg til at verktøyet stabilise-res ved oppspenningen til brønnens vegg.
Forankringsmodulen ifølge oppfinnelsen bidrar til teknikkens stand ved å angi en måte å stabilisere et verktøy i en brønn på, der verktøyet presses mot brønnveggen. Dette kan sies å fungere motsatt av det som er vanlig innenfor dette fagfeltet, nemlig å stabilisere brønnverktøyet sentrert eller tilnærmet sentrert i brønnen. Utover å tilveiebringe en usentrert stabilisering av brønnverktøyet, oppnås også den tilleggseffekt at rekkevidden til verktøyet øker i radiell retning.
Forskyvningsinnretningen kan omfatte minst ett forskyvningselement. Bruken av ett forskyvningselement utgjør én måte å tildanne forskyvningsinnretningen på. Der hvor forskyvningsinnretningen kun omfatter ett forskyvningselement kan, i en foretrukket utførelsesform, forskyvningsinnretningen og forskyvningselementet være det samme. Der hvor forskyvningsinnretningen omfatter to eller flere forskyvningselementer, kan forskyvningsinnretningen ses på som et hus eller en beholder hvorfra forskyvningselementene rager ut i en bruksstilling. Hvert forskyvningselement er således mindre i tverrsnitt enn forskyvningsinnretningen. Den samlede kontaktflate mellom forskyv ningselementene og brønnens vegg er således begrenset av forskyvningsinnretningens dimensjoner. Ved å benytte to eller flere forskyvningselementer, kan det også tenkes en utførelsesform hvor forskyvningselementene kan forskyves uavhengig av hverandre og således gi en mer fleksibel forankringsmodul. Dette vil for eksempel kunne være en fordel der forankringsmodulen brukes i åpen brønn eller andre steder hvor brønn-veggen kan være ujevn. Forskyvningselementene kan være like, eller de kan være ulike og tilpasset forskyvningsinnretningens utforming.
Forskyvningselementene kan være anbrakt langs en felles akse som er parallell med brønnverktøyets aksielle retning. I de tilfeller hvor forskyvningsinnretningen omfatter mer enn ett forskyvningselement, vil det oppnås best effekt med tanke på å presse brønnverktøyet inn mot brønnens vegg, dersom forskyvningselementene er anbrakt etter hverandre langs en akse som er parallell med brønnverktøyets aksielle retning.
Forskyvningsinnretningen kan ha en aksiell utstrekning som er ortogonal til brønn-verktøyets aksielle retning, hvilket vil være en fordel rent plassmessig inne i brønn-verktøyet. I tillegg vil en slik orientering av forskyvningsinnretningen i forhold til brønnverktøyet være mest hensiktsmessig når det gjelder stabilitet og overføring av kraft.
Det minst ene forskyvningselementet kan være teleskopisk. Teleskopiske forskyvningselementer gjør det mulig å bruke forankringsmodulen i brønnverktøy i rør og brønner med et større spekter av dimensjoner. Et eksempel kan være at verktøyet føres gjennom et 7" rør og ut i et 9 5/8" rør for å forankres i dette.
Forskyvningsinnretningen kan være avlang i verktøyets aksielle retning. Det at forskyvningsinnretningen er avlang i verktøyets aksielle retning medfører at forskyvningsinnretningen kan utformes slik at den er relativt mindre i utstrekning i brønn-verktøyets radielle retning, samtidig som samme, eller større, kontaktflate med brønnens vegg oppnås. Ved for eksempel sirkulært utformet tverrsnitt av forskyvningsinnretningen, vil forskyvningsinnretningens diameter maksimalt kunne være den samme som forankringsmodulens, og dermed brønnverktøyets, diameter. Brønnverkt-øyets diameter er altså den absolutte begrensning på forskyvningsinnretningens tverrsnitt, fordi forskyvningsinnretningen rommes inne i forankringsmodulen i sin passive, inntrukne stilling. Ved avlang utforming av forskyvningsinnretningen kan tverrsnittet gjøres like stort eller større enn tverrsnittet ved sirkulær utforming av forskyvningsinnretningen. En fordel med økt tverrsnitt av forskyvningsinnretningen er økt stabilitet i forankringen av brønnverktøyet. En særlig fordel med en avlang utforming av forskyvningsinnretningen er at det innvendig i brønnverktøyet gis rom for kabler og andre komponenter til å passere forbi forskyvningsinnretningen. Siden foran kri ngsmo-dulens tverrsnitt kan være svært lite, vil en avlang forskyvningsinnretning sørge for større kraft enn foreksempel en sirkulær forskyvningsinnretning som nødvendigvis blir begrenset av forankringsmodulens tverrsnitt.
Forskyvningsinnretningen kan være oval. En oval utforming av forskyvningsinnretningen er en særlig hensiktsmessig variant av den ovennevnte avlange utforming. Den ovale formen tillater bruk av enkle og fra før av kjente, tetninger, og gjør således produksjon og drift av forskyvningsinnretningen enklere og rimeligere enn dersom komponenter må spesialtilpasses. Ved hydraulisk drift av forskyvningsinnretningen, vil den ovale formen gjøre det enkelt å unngå lekkasjer. Den mest foretrukne ovale formen er ellipse.
Forskyvningsinnretningen kan være fluidoperert. Ved fluiddrift, vanligvis hydraulikk-drift, fungerer da forskyvningsinnretningen og dens forskyvningselementer som sylinder og stempler. Det er særlig velegnet med oval utforming av forskyvningsinnretning og forskyvningselementer ved hydraulisk drevet forskyvningsinnretning, da det er let-tere å unngå lekkasjer, enn dersom forskyvningsinnretningen haren utforming som for eksempel innbefatter hjørner eller utstikkere.
Forankringsmodulen kan videre omfatte en sikkerhetsinnretning for løsgjøring av forankringsmodulens press mot brønnveggen. Dersom brønnverktøyet mister krafttilfør-selen eller blir sittende fast, eller andre problemer oppstår, slik at forskyvningselementet ikke lar seg trekke tilbake på normalt vis, vil sikkerhetsinnretningen kunne utgjøre en reserveløsning for å få frigjort forankringsmodulen fra dens oppspente stilling mot brønnveggen. En slik sikkerhetsinnretning kan omfatte en innretning for å kutte av forskyvningselementet eller en innretning for å trekke eller trykke forskyvningselementet inn igjen. En måte å gjøre dette på, er å maskinere inn et spor på inn-siden av forskyvningselementet, slik at dette ved en gitt kraft, vil kuttes. En annen mulig sikkerhetsinnretning kan utgjøres av fjærer som arrangeres innvendig i eller utenfor forskyvningselementet og som er innrettet til å trekke forskyvningselementet tilbake.
Sikkerhetsinnretningen kan omfatte en akkumulator. Akkumulatoren kan lades, for eksempel ved oppspenning av ei fjær ved første gangs inntrekking av stempelet. Denne ladingen kan gjøres før brønnverktøyet med forankringsmodulen ledes inn i brøn-nen eller som en testing av akkumulatoren etter at verktøyet er ført inn til ønsket posisjon i brønnen, og før start av brønnoperasjonen. Hydraulikklinjen til akkumulatoren er forsynt med en tilbakeslagsventil slik at akkumulatoren ikke lades ut. Forskyvning selementet eller stempelet kjøres ut til brønnveggen og forankres ved et gitt hydraulisk trykk som jobber mot akkumulatortrykket, der akkumulatortrykket i en nødsitua-sjon vil være nok til å trekke forskyvningselementet inn igjen i forankringsmodulen. Dersom krafttilførselen til forankringsmodulen svikter, vil altså den opplagrede energien i akkumulatoren fungere som en reserve.
Sikkerhetsinnretningen kan være innrettet til å kunne trekke forskyvningsinnretningen tilbake fra brønnens vegg. Dette vil ha den effekt at dersom det for eksempel mistes krafttilførsel til forankringsmodulen mens denne er aktivert, altså mens forskyvningsinnretningen eller det minst ene forskyvningselementet rager ut fra forankringsmodulen, vil sikkerhetsinnretningen kunne trekke forskyvningsinnretningen eller forskyvningselementet tilbake fra brønnens vegg. Dette gjøres ved at den oppspente fjæren i akkumulatoren løses ut slik at hydraulikkolje presses ut av sikkerhetsinnretningen og via en hydraulikklinje inn på en flate på oversiden av forskyvningselementets nedre del, og presser forskyvningselementet inn igjen i forankringsmodulen.
I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt et brønnverktøy som omfatter forankringsmodulen ifølge et første aspekt av oppfinnelsen. Forankringsmodulen er således én av to eller flere moduler som utgjør brønnverktøyet. Forankringsmodulen kan anbringes i brønnverktøyet der hvor det er mest hensiktsmessig i forhold til andre moduler. Det må forstås at brønnverktøyet også kan omfatte to eller flere forank-ringsmoduler ifølge oppfinnelsen.
Brønnverktøyet kan videre omfatte en brønnoperasjonsanordning forbundet med forankringsmodulen, idet brønnoperasjonsanordningen har en operasjonssone for å utfø-re brønnoperasjoner, idet brønnoperasjonsanordningen er anbrakt motsatt av forankringsmodulens forskyvningsinnretning.
Brønnverktøyet kan omfatte flere moduler i tillegg til forankringsmodulen, der det må forstås at forankringsmodulen ikke nødvendigvis er anbrakt separat, men kan være del av en større verktøymodul. Brønnverktøyet kan omfatte en brønnoperasjonsan-ordning. Med brønnoperasjonsanordning menes her et verktøy for bruk i ulike brønn-operasjoner. For tettest mulig kontakt med brønnens vegg, er det således en fordel om forankringsmodulen anbringes motsatt av den brønnoperasjonsanordningen, eller verktøydelen, som trenger størst mulig radiell rekkevidde. Det at nevnte brønnopera-sjonsanordning er anbrakt motsatt av forankringsmodulens forskyvningsinnretning innebærer at idet forankringsmodulen aktiveres og forskyvningsinnretningens ene eller flere forskyvningselementer skyver mot brønnens vegg, vil brønnoperasjonsanord-ningen komme nærmere og nærmere brønnens motsatte vegg, inntil tett kontakt er oppnådd. På denne måten elimineres avstanden mellom brønnoperasjonsanordningen og brønnens vegg, og brønnoperasjonsanordningens radielle rekkevidde økes tilsvarende. For ytterligere økt stabilitet, kan det anbringes en forankringsmodul på hver side av brønnoperasjonsanordningen.
Brønnoperasjonsanordningen kan være en boremodul for radiell boring.
Det beskrives også en boremodul for radiell boring i en brønn, hvor brønnen defineres av en vegg og hvor brønnen har en utstrekning i en aksiell retning, og hvor boremodulen omfatter: - et stempel for å motta et bor for den radielle boringen, og for å forskyve boret i en radiell retning mot brønnens vegg; og
- en sylinder for å motta og lede stempelet,
hvor boremodulen er kjennetegnet ved at både stempelet og sylinderen i det minste i et parti er føringsfritt, ikke-sirkulært utformet for å hindre rotasjon dem imellom.
Med "sirkulært utformet" menes heri en form som har sirkulær basisform, altså en sirkelperiferi, for eksempel et sirkulært utformet stempel med spor eller føringer. Tilsvarende menes det med "ikke-sirkulært utformet" at basisformen er en annen en den sirkulære, for eksempel en oval.
I et nedihullsverktøy er plassforholdene som kjent begrenset som følge av brønnhul-lets størrelse, og da særlig for verktøy som har sin operasjonssone i radiell retning ut fra nedihullsverktøyet. For slike verktøy, foreksempel en boremodul for radiell boring, vil rekkevidden være begrenset av nedihullsverktøyets diameter.
Et stempel har vanligvis sirkelformede endeflater og en krum sideflate, og stempelet i en boremaskin av kjent type, vil typisk være sirkulært. Ved bruk av sirkulært stempel og sylinder komplementært passende til stempelet, vil stempelet kunne forskyve boret mot brønnveggen. Sylinderhuset settes i rotasjon via for eksempel et vinkeldrev forbundet med en motor. Relativ rotasjon mellom sylinderen og stempelet vil være ugunstig både med tanke på slitasje og med tanke på optimal overføring av dreiemo-ment til boret. For å forhindre, eller i det minste minimere, sylinderens og stempelets rotasjon i forhold til hverandre, er det kjent å tilveiebringe en rotasjonshindrende me-kanisme, så som føringer. Disse føringene vil være anbrakt mellom stempelet og sylinderhuset, som langsgående spor som stempelet ledes i. I et boreapparat av kjent type vil det i et øvre parti av stempelet være føringer, eller spor, som passer i tilsvarende føringer/spor i sylinderhuset. Videre vil et slikt stempel i et boreapparat av kjent type være hydraulisk drevet, og de tetninger som er nødvendig for å unngå lekkasje i hydraulikken plasseres nedenfor det partiet av stempelet hvor føringene er. Tetningene står fast, og utgjør således grensen for hvor langt ut stempelet kan forskyves. Fø-ringene er dermed begrensende for borets slaglengde.
Boremodulen ifølge oppfinnelsen angir at en boremoduls stempel og sylinder kan ha en annen form enn sirkulær, i det minste i et parti. Ved ikke-sirkulær utforming av boremodulens stempel og sylinder vil rotasjon mellom stempelet og sylinderen hindres uten behov for plasskrevende føringer. Stempelets, og dermed borets, slaglengde blir således tilsvarende lengre.
Med "føringsfritt" menes altså heri at stempel og sylinder er utformet uten de ovennevnte langsgående sporene som er kjent fra teknikkens stand.
Boremodulen ifølge oppfinnelsen bidrar således til teknikkens stand ved å angi en utforming av stempelet og sylinderen, som kan sies å være motsatt av normal intuitiv tankegang innenfor dette fagfeltet, nemlig å ta utgangspunkt i en annen form på stempelet i stedet for å modifisere den sirkulære formen og benytte føringer for stabilisering. Utover å forhindre rotasjon mellom stempelet og sylinderen, oppnås altså den tilleggseffekt at plasskrevende føringer blir overflødige og derigjennom at stempelets slaglengde - og borets rekkevidde - blir lengre.
En ytterligere effekt av ikke-sirkulært stempel, vil være bedre kraftoverføring, fordi ingenting av stempelets endeflateareal faller bort på grunn av føringer.
Stempelet og sylinderen kan i det minste i et parti være ovalt utformet. Oval utforming av stempelet og sylinderen utgjør én utførelsesform av boremodulen ifølge oppfinnelsen. Oval utforming er særlig hensiktsmessig med tanke på slitasje, da friksjons-kreftene som virker på stempelet og sylinderhuset blir forholdsvis jevnere fordelt enn for eksempel ved en mer uregelmessig ikke-sirkulær utforming. Oval utforming gir derfor både stor stabilitet og liten slitasje i tillegg til den forlengede rekkevidde som nevnt over.
Stempelet og sylinderen kan i det minste i et parti være trekantet utformet. Trekantet utforming utgjør én utførelsesform av boremodulen ifølge oppfinnelsen. Det kan være fordelaktig med avrundede hjørner ved trekantet utforming, da dette vil redusere overflatespenningene i det aktuelle området.
Stempelet kan være teleskopisk. Teleskopisk stempel vil ytterligere kunne øke rekkevidden til det radielle boret, der hvor det er hensiktsmessig.
Stempelet kan være fluidoperert, hvilket er en velegnet måte å drive et stempel i en sylinder. Fluidinngangen og -utgangen vil typisk være plassert i bunnen av sylinderen, slik at fluidet ved utskyvning av stempelet, virker mot hele stempelets endeflate. Det vil også være en fordel å tilveiebringe en sikkerhetsinnretning, for eksempel i form av en akkumulator. Hydraulikklinjen fra akkumulatoren kan ha innløp og utløp så langt oppe i sylinderen at selv ved helt utskjøvet stempel, vil fluid fra akkumulatoren kunne trykke stempelet ned igjen. Akkumulatoren vil da kunne koples inn for eksempel ved strømbrudd, for å sikre at stempelet og boret kommer inn igjen i verktøyet før dette trekkes ut av brønnen.
Boremodulen kan omfatte en motor innrettet til å rotere sylinderhuset som via stempelet roterer boret.
Både boremodulen og forankringsmodulen benytter prinsippet med ikke-sirkulær, fortrinnsvis oval, utforming av stempel og sylinder. For boremodulen gir dette seg blant annet utslag i økt slaglengde for boret og for forankringsmodulen gir dette seg blant annet utslag i bedre plass inne i verktøyet for føring av hydraulikklinjer og andre kabler. Forankringsmodulen ifølge oppfinnelsen vil, i et verktøy hvor den er kombinert med boremodulen, føre boremodulen til kontakt med brønnveggen og således ytterligere øke borets rekkevidde, da avstanden mellom verktøyet og brønnveggen elimineres. Sikkerhetsinnretningen for eksempel i form av en akkumulator som er beskrevet heri, vil i verktøy hvor flere moduler er koplet sammen, kunne fungere som sikkerhetsinnretning for flere av modulene samtidig. Det vil si at for eksempel i et brønn-verktøy med både en forankringsmodul og en boremodul som beskrevet over, vil akkumulatoren kunne trekke inn både forankringsmodulens forskyvningselementer og boremodulens stempel og bor.
I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et langsgående snitt av en forankringsmodul i en brønn, der forankringsmodulen er i en passiv stilling; Fig. 2 viser forankringsmodulen i figur 1, men hvor et forskyvningselement er i kontakt med brønnens vegg; Fig. 3a viser et tverrsnitt av en brønn med en forankringsmodul hvor både forskyvningselementet og forankringsmodulen er i kontakt med brønnens vegg, motsatt av hverandre; Fig. 3b viser et langsgående snitt langs linjen A-A som er markert i figur 3a; Fig. 4 viser et langsgående snitt tilsvarende figur 3b, men hvor sikkerhetsinnretningen er aktivert og forskyvningselementet trukket inn; Fig. 5 viser et delvis gjennomskåret perspektivisk riss av en forankringsmodul i
et foringsrør; og
Fig. 6 viser et brønnverktøy som omfatter en forankringsmodul og en boremodul
for radiell boring.
Like eller tilsvarende elementer er angitt med samme henvisningstall på figurene.
Posisjons- og orienteringsangivelser som for eksempel øvre, nedre, over, under, verti-kal og horisontal henspiller på den posisjon som er vist på figurene.
Figur 1 viser en forankringsmodul 1 i en brønn 2, hvor brønnen 2 kan omfatte et fo-ringsrør 2 og hvor brønnen 2 er avgrenset av en vegg 21. Forankringsmodulen 1 er del av et større brønnverktøy 5 (se figur 6). I utførelseseksempelet vist her, føres brønnverktøyet 5 og dermed forankringsmodulen 1, inn i brønnen 2 tilnærmet sentrert i brønnen 2. Det er også mulig å føre brønnverktøyet inn i brønnen 2 i kontakt med brønnens vegg 21. Forankringsmodulen 1 haren aksiell retning A som er tilnærmet parallell med brønnens 2 lengderetning. Forankringsmodulen 1 er forsynt med en forskyvningsinnretning 3 hvor forskyvningsinnretningen 3 her er vist i form av ett forskyvningselement 31 som omfatter et ytre stempel 311, et indre stempel 312 og en fot 313. I andre utførelsesformer kan forskyvningsinnretningen 3 tenkes å omfatte flere forskyvningselementer 31. Foten 313 utgjør forskyvningselementets 31 kontaktflate mot brønnen 2 i bruksstilling. Det indre stempelet 312 og det ytre stempelet 311 er fluiddrevne og aktiveres slik at de rager ut fra forankringsmodulen 1 til kontakt med brønnveggen 21 og skyves deretter ytterligere ut inntil forankringsmodulen 1 oppnår tett kontakt med den motsatte brønnveggen 21 og spennes opp mot denne.
I en utførelsesform med flere forskyvningselementer 31, kan det videre tenkes at forskyvningselementene 31 kan ha ett eller flere felles elementer. For eksempel kan det tenkes at flere forskyvningselementer 31 kan ha felles fot 313, for slik å få en større kontaktflate mot den innvendige veggen 21 i brønnen 2.
Forskyvningsinnretningen 3 har i den viste utførelsesformen en aksiell retning a som er ortogonal i forhold til forankringsmodulens 1 aksielle retning A.
I figur 1 vises det videre en sikkerhetsinnretning 4 i form av en akkumulator 4 som omfatter et akkumulatorstempel 41, en fjær 42 og en avblødningsport 43. Akkumulatoren 4 lades opp idet forskyvningselementets 31 ytre stempel 311 og indre stempel 312 aktiveres første gang. Det presses hydraulikkolje inn under de to stemplene 311, 312 til disse er skjøvet helt ut, og hydraulikkolje løper så videre gjennom den inngående hydraulikklinjen 44 til akkumulatoren 4 slik at akkumulatorstempelet 41 presses tilbake. Energien lagres ved at fjæren 42 spennes opp. En tilbakeslagsventil (ikke vist) i en inngående hydraulikklinje 44 til akkumulatoren 4, forhindrer at akkumulatoren 4 lades ut. De to stemplene 311, 312 er fagmessig forsynt med tetninger slik det er kjent for hydrauliske stempler.
Figur 2 viser den samme forankringsmodulen 1 som figur 1, kun med den forskjell at det ytre stempelet 311 og det indre stempelet 312 er aktiverte, slik at forskyvningselementets 31 fot 313 er ført til kontakt med brønnens 2 vegg 21 og forankringsmodulen 1 således er forskjøvet i retning mot den motstående veggen 21.
Det er markert et inn- og utløp 32 for en hydraulikklinje for utskyving og inntrekking av forskyvningselementet 31. Ved aktivering av forskyvningsinnretningens 3 forskyvningselement 31, vil hydraulikkoljen komme inn gjennom inn- og utløpet 32 og presse mot undersiden av både det ytre stempelet 311 og det indre stempelet 312. Stemplene 311, 312 forskyves således utover i aksiell retning a til kontakt med brønnveggen 21. Motsatt trykksettes en flate på oversiden av stempelet for å trykke stempelet tilbake. Akkumulatortrykket motarbeider det trykket som stemplene 311, 312 presses utover med. Avblødningsporten 43 besørger at det ikke bygger seg opp så høyt trykk i akkumulatoren 4 at systemet låser seg.
I figur 3a vises et tverrsnitt av brønnen 2 eller foringsrøret 2 hvori brønnverktøyet 5 innbefattet forankringsmodulen 1 befinner seg. Det kan av figuren sees at forskyvningsinnretningen 3 er i utskjøvet posisjon med foten 313 i kontakt med brønnens 2 vegg 21 og den motstående siden av forankringsmodulen 1 har nådd kontakt med brønnens 2 vegg 21, slik at forankringsmodulen 1 står fastspent i brønnen 2. Det er på figuren angitt linjen A-A og snittet A-A er vist i figur 3b.
Det at det i dette utføreIseseksempelet er et ytre stempel 311 og et indre stempel 312 indikerer at forskyvningselementet 31 er teleskopisk. Det er mulig å tenke seg forskyvningselementer 31 med ytterligere muligheter for forlengelse, ved flere teleskopiske ledd, på samme måte som det er mulig å tenke seg en forskyvningsinnretning 3 som ikke er teleskopisk.
Figur 4 viser situasjonen etter at forskyvningselementet 31 er trukket tilbake ved hjelp av sikkerhetsinnretningen 4. Ved aktivering av sikkerhetsinnretningen 4 løses fjæren 42 ut, slik at akkumulatorstempelet 41 presser hydraulikkoljen tilbake gjennom hydraulikklinja 44 til akkumulatoren 4 og inn på en flate (ikke vist) over tetningene på henholdsvis det ytre stempelet 311 og det indre stempelet 312, slik at de to stemplene 311, 312 trykkes tilbake, inn i forankringsmodulen 1. Forskyvningsinnretningen 3 er deaktivert, det vil si trukket tilbake fra brønnens 2 vegg 21. Forankringsmodulen 1 og dermed brønnverktøyet 5 som forankringsmodulen 1 utgjøren del av, er nå ikke lenger fastspent, og kan trekkes ut om ønskelig.
I figur 5 vises forankringsmodulen 1 i perspektiv i et delvis gjennomskåret foringsrør 2. Forskyvningsinnretningen 3 er her vist i form av et teleskopisk, ovalt forskyvningselement 31. Den ovale utformingen sikrer best mulig kraftoverføring, og for ytterligere å bidra til stabilitet og kraftoverføring, kan fotens 313 kontaktflate være lett krummet, for eksempel tilpasset den aktuelle krumningen i brønnen 2. Selve foten 313 kan fortrinnsvis være utformet i herdet stål eller annet egnet materiale og gjerne med riller eller annet middel for økt friksjon mot brønnveggen 21.
Figur 6 viser hvordan forankringsmodulen 1 utgjør del av brønnverktøyet 5, hvor brønnverktøyet 5 også omfatter en brønnoperasjonsanordning 6, her vist i form av et boreapparat 6 for radiell boring. Forankringsmodulen 1 og brønnoperasjonsanordning-en 6 er fortrinnsvis plassert motsatt av hverandre, slik at idet forankringsmodulen 1 skyver brønnverktøyet 5 mot brønnens 2 vegg 21, vil brønnoperasjonsanordningen 6 komme i kontakt med veggen 21 og således oppnå maksimal radiell rekkevidde.
Det bør bemerkes at alle de ovennevnte utførelsesformer illustrerer oppfinnelsen, men begrenser den ikke, og fagpersoner på området vil kunne utforme mange alternative utførelsesformer uten å avvike fra omfanget av de avhengige kravene. I kravene skal referansenumre i parentes ikke sees som begrensende. Bruken av verbet "å omfatte" og dets ulike former, ekskluderer ikke tilstedeværelsen av elementer eller trinn som ikke er nevnt i kravene. De ubestemte artiklene "en", "ei" eller "et" foran et element ekskluderer ikke tilstedeværelsen av flere slike elementer. Oppfinnelsen kan imple-menteres ved hjelp av hardware som omfatter flere atskilte elementer, og ved hjelp av en passende programmert computer. I apparatkrav som nevner flere midler, kan flere av disse midlene være omfattet i ett og samme element av hardwaren. Det fak-tum at enkelte trekk er anført i innbyrdes forskjellige avhengige krav, indikerer ikke at en kombinasjon av disse trekk ikke med fordel kan brukes. I figurene er liknende eller tilsvarende trekk indikert ved samme referansenummer eller påskrift.
Claims (14)
1. Forankringsmodul (1) for bruk i et brønnverktøy i en brønn (2), hvor brønnen (2) defineres av en vegg (21) og hvor brønnen (2) har utstrekning i en aksiell retning (A), og hvor forankringsmodulen (1) i bruksstilling har utstrekning i brønnens (2) aksielle retning (A),
karakterisert vedat forankringsmodulen (1) omfatteren forskyvningsinnretning (3) innrettet til i bruksstilling å skyve mot et parti av brønnens vegg (21) for å presse forankringsmodulen (1) mot et motstående parti av brønnens vegg (21).
2. Forankringsmodul (1) ifølge krav 1, hvor forskyvningsinnretningen (3) omfatter minst ett forskyvningselement (31).
3. Forankringsmodul (1) ifølge krav 2, hvor forskyvningselementene (31) er anbrakt langs en felles akse som er parallell med forankringsmodulens (1) aksielle retning (A).
4. Forankringsmodul (1) ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, hvor forskyvningsinnretningen (3) har en aksiell utstrekning (a) som er ortogonal til forankringsmodulens (1) aksielle retning (A).
5. Forankringsmodul (1) ifølge hvilket som helst av kravene 2-4, hvor forskyvningselementet (31) er teleskopisk i forskyvningsinnretningens (3) aksielle retning (a).
6. Forankringsmodul (1) ifølge hvilket som helst av kravene 1-5, hvor forskyvningsinnretningen (3) er avlang i forankringsmodulens (1) aksielle retning (A).
7. Forankringsmodul (1) ifølge hvilket som helst av kravene 1-6, hvor forskyvningsinnretningen (3) er oval.
8. Forankringsmodul (1) ifølge hvilket som helst av kravene 1-7, hvor forskyvningsinnretningen (3) er fluidoperert.
9. Forankringsmodul (1) ifølge hvilket som helst av kravene 1-8, hvor forankringsmodulen (1) videre omfatter en sikkerhetsinnretning (4) for løsgjøring av forankringsmodulens (1) press mot brønnveggen (21).
10. Forankringsmodul (1) ifølge krav 10, hvor sikkerhetsinnretningen (4) omfatter en akkumulator (4).
11. Forankringsmodul (1) ifølge hvilket som helst av kravene 9-10, hvor sikkerhetsinnretningen (4) er innrettet til å kunne trekke forskyvningsinnretningen (3) tilbake fra brønnens (2) vegg (21).
12. Brønnverktøy (5) som omfatter forankringsmodulen (1) ifølge et hvilket som helst av kravene 1-11.
13. Brønnverktøy (5) ifølge krav 12, hvor brønnverktøyet (5) omfatter: - en brønnoperasjonsanordning (6) forbundet med forankringsmodulen (1), idet brønnoperasjonsanordningen (6) har en operasjonssone for å utføre brønnoperasjoner, idet brønnoperasjonsanordningens (6) operasjonssone er anbrakt motsatt av forankringsmodulens (1) forskyvningsinnretning (3).
14. Brønnverktøy (5) ifølge krav 13, hvor brønnoperasjonsanordningen (6) er en boremodul for radiell boring i en brønn.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20141020A NO20141020A1 (no) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Forankringsanordning for brønnverktøy |
| DK18209375.7T DK3502411T3 (en) | 2014-08-21 | 2015-08-19 | Anchoring module for well tools |
| EP15833516.6A EP3183418B1 (en) | 2014-08-21 | 2015-08-19 | Well tool modules for radial drilling and anchoring |
| EP18209375.7A EP3502411B1 (en) | 2014-08-21 | 2015-08-19 | Anchoring module for well tools |
| PCT/NO2015/050138 WO2016028159A1 (en) | 2014-08-21 | 2015-08-19 | Well tool modules for radial drilling and anchoring |
| US15/502,824 US10502035B2 (en) | 2014-08-21 | 2015-08-19 | Well tool modules for radial drilling and anchoring |
| DK15833516.6T DK3183418T3 (da) | 2014-08-21 | 2015-08-19 | Well tool modules for radial drilling and anchoring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20141020A NO20141020A1 (no) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Forankringsanordning for brønnverktøy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20141020A1 true NO20141020A1 (no) | 2016-02-22 |
Family
ID=61800102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20141020A NO20141020A1 (no) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Forankringsanordning for brønnverktøy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO20141020A1 (no) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3456504A (en) * | 1966-11-07 | 1969-07-22 | Exxon Production Research Co | Sampling method |
| US4369654A (en) * | 1980-12-23 | 1983-01-25 | Hallmark Bobby J | Selective earth formation testing through well casing |
| US5056595A (en) * | 1990-08-13 | 1991-10-15 | Gas Research Institute | Wireline formation test tool with jet perforator for positively establishing fluidic communication with subsurface formation to be tested |
| US6119782A (en) * | 1998-08-12 | 2000-09-19 | Gas Research Institute | Method and apparatus for anchoring a tool within a cased borehole |
| US20050252688A1 (en) * | 2002-07-25 | 2005-11-17 | Philip Head | Drilling method |
| GB2415719A (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | Schlumberger Holdings | Downhole tool for evaluating a subsurface formation and a method and apparatus for perforating a cased borehole. |
| EP2065554A1 (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-03 | Services Pétroliers Schlumberger | System and method for drilling and completing lateral boreholes |
| US20120211245A1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-08-23 | Baker Hughes Incorporated | Downhole Clamping Mechanism |
-
2014
- 2014-08-21 NO NO20141020A patent/NO20141020A1/no not_active Application Discontinuation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3456504A (en) * | 1966-11-07 | 1969-07-22 | Exxon Production Research Co | Sampling method |
| US4369654A (en) * | 1980-12-23 | 1983-01-25 | Hallmark Bobby J | Selective earth formation testing through well casing |
| US5056595A (en) * | 1990-08-13 | 1991-10-15 | Gas Research Institute | Wireline formation test tool with jet perforator for positively establishing fluidic communication with subsurface formation to be tested |
| US6119782A (en) * | 1998-08-12 | 2000-09-19 | Gas Research Institute | Method and apparatus for anchoring a tool within a cased borehole |
| US20050252688A1 (en) * | 2002-07-25 | 2005-11-17 | Philip Head | Drilling method |
| GB2415719A (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | Schlumberger Holdings | Downhole tool for evaluating a subsurface formation and a method and apparatus for perforating a cased borehole. |
| EP2065554A1 (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-03 | Services Pétroliers Schlumberger | System and method for drilling and completing lateral boreholes |
| US20120211245A1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-08-23 | Baker Hughes Incorporated | Downhole Clamping Mechanism |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO344049B1 (no) | Verktøy for å gå i inngrep med en omgivende overflate av et urundt hull | |
| EP3502411B1 (en) | Anchoring module for well tools | |
| NO330750B1 (no) | Bronnverktoy og fremgangsmate for avkutting og uttrekking av et rorparti fra en rorstreng i en bronn | |
| NO314511B1 (no) | Apparat og fremgangsmåte for ekspandering av en utbedringsfôring | |
| NO327183B1 (no) | Underrommer og verktoy for borehull, med folengbare armer | |
| NO345630B1 (no) | Undervannsstigerørssystem og fremgangsmåte for å forbinde deler av et undervannssystem | |
| NO315720B1 (no) | Gjenvinnbar, ekspanderbar pakningsanordning med antiutpressingssystem for avtetning av et hovedsakelig ringformet rom mellom et sylindriskobjekt og en boring | |
| NO20130926A1 (no) | Ekspanderbar pakning i åpen brønn med utvidet rekkeviddefunksjon | |
| NO20130187A1 (no) | Forskyvningsbasert aktuator til bruk nedhulls | |
| NO782237L (no) | Kravelaase- og avtetningsanordning for boreutstyr | |
| CN101004129B (zh) | 双向液压卡瓦 | |
| NO340210B1 (no) | Låsemekanisme for et skjæreverktøy og fremgangsmåte til operering av en låsemekanisme for et skjæreverktøy | |
| NO20141022A1 (no) | Boremodul for radiell boring | |
| CO7180035A1 (es) | Paquer recuperable para operaciones en pozos entubados a altas presiones | |
| NO20141020A1 (no) | Forankringsanordning for brønnverktøy | |
| NO338202B1 (no) | Verktøy for installasjon av enheter i en brønninstallasjon | |
| NO20131716A1 (no) | Foringsrørverktøy | |
| NO20140756A1 (no) | Plugg og oppgivelsessystem | |
| NO20161044A1 (no) | Pakkboks og fremgangsmåte ved installasjon eller trekking av et pakningselement i, henholdsvis fra en pakkboks for anvendelse ved petroleumsboring | |
| NO333258B1 (no) | Verktoy og fremgangsmate for sentrering av fôringsror | |
| NO333219B1 (no) | Anordning ved kabelkutter | |
| WO2014080255A2 (ru) | Гидромеханический перфоратор (варианты) | |
| RU2592305C1 (ru) | Устройство для образования сферических расширений в скважинах | |
| NO20130268A1 (no) | Fresbar plugganordning | |
| CN204252897U (zh) | 压力平衡装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |