NO314052B1 - Fremgangsmåte for installering av fôringsrör i brönnhull - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for installering av et f6ringsrør i en brønn. Det er påkrevet med foringsrør i brønner for å adskille brønnen fra de omgivende formasjoner. Ved en typisk løsning blir fåringsrøret montert i seksjoner som senkes ned i brønnen etter boring av hver tilsvarende seksjon av brønnen.

Hver foringsseksjon installeres inne i den forutgående installerte seksjon og må følgelig ha en ytre diameter som er mindre enn den indre diameter til den installerte seksjon. Videre er det påkrevet at det ringformede gap mellom den installerte seksjons innvendige diameter og den neste seksjons utvendige diameter er tilstrekkelig stort til å romme oppkoblingsanordninger mellom de to seksjoner, noe som omfatter føringer og pakninger, samt en tilleggsdiameter for å gi plass til skjøtene mellom hver lengde av røret som utgjør hver seksjon. De ringformede gap mellom påfølgende forings-rørseksjoner bestemmer størrelsen på den første foringsrør-seksjon som må være tilstrekkelig stor til at alle nødvendige påfølgende f6ringsrørseksjoner kan passere gjennom den og installeres i brønnen. Den siste f6ringsrørseksjon må ha tilstrekkelig diameter til å utføre alle de ønskede funksjon-er i produksjonssonen til brønnen som kan strekke seg over mer enn fem lengder med foringsrørseksjoner. Dette fører til at den første foringsrørseksjon må ha en svært stor diameter og derfor blir kostbar og krever at det bores et hull med stor diameter for å romme denne seksjon. Dessuten blir det nødvendig, på grunn av den store diameter til de øvrige seksjoner, å øke diameteren på de smalere nedre seksjoner hele veien for å oppnå den nødvendige trykkstyrke. Formålet med foreliggende oppfinnelse er derfor å redusere denne nødvendige diameter på seksjonene for dermed å redusere totalkostnadene for brønnen betydelig, både når det gjelder selve boringen og problemene med å ta vare på det utborede materialet, samt redusere kostnadene med produksjon av selve f6ringsrørseksjonene.

Det er tidligere blitt foreslått å oppnå seksjoner med mindre diameter ved å redusere det ringformede rom så sterkt som mulig. I denne forbindelse vises til US-A-5307886. Pro-blemet med et slikt trangt ringrom og med installasjonsmetod-en som er vist i dette patentet og benyttes på konvensjonell basis, er at brønnfluidene som fortrenges ved innføring og senking av påfølgende foringsrørseksjon ned i brønnen, må passere opp langs det ringformede rom for å trenge seg ut av brønnen ved overflaten. Dette medfører betydelige ulemper på grunn av de svært høye friksjonstrykk som må overvinnes for å presse brønnfluidene opp langs det trange ringformede spor. Følgelig vil det, selv med svært kraftige hydrostatiske trykk, kreve en svært lang installasjonstid fordi det tar lang tid før fluidene er presset opp gjennom det ringformede rom. Dessuten blir sirkulasjon av sement svært problematisk fordi denne fordrer forskyvning av slamfluider i brønnen, og det er svært vanskelig å forflytte alt slammet på effektiv måte, noe som igjen bevirker en lite effektiv sementerings-prosess.

Andre eksempler på teknikkens stand kan finnes i GB 2.147.642, US 3.948.321 og US 4.625.762.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en forbedret installasjonsmetode for et f6ringsrør i en brønn. Dette blir oppnådd med en fremgangsmåte, slik som angitt i det selvstendige krav 1. Ytterligere trekk iht. foreliggende oppfinnelse angis i de uselvstendige krav 2 - 10.

Dette innebærer at det anbringes et féringsrør i en brønn, hvilket féringsrør omfatter en rekke féringsrørsek-sjoner, idet den første seksjonen føres inn fra toppen av brønnen og de påfølgende féringsrørseksjoner anbringes progressivt nedover fra denne, idet hver påfølgende foringsrør-seksjon som skal monteres senkes ned i brønnen ved hjelp av et nedsenkningsverktøy som er forbundet med seksjonens øvre ende ved hjelp av en egnet nedsenkningsanordning slik som et kveilerørfeste, og ved sin nedre ende er forbundet med den øvre ende av den påfølgende seksjon som skal monteres, og at brønnfluidene som fortrenges ved nedsenkning av den kombi-nerte påfølgende foringsrørseksjon, nedsenkningsverktøyet og nedsenkningsanordningen, passerer fra den nedre del av brøn-nen opp gjennom den innvendige utboring av féringsrørseksjon-en som er under montasj e.

De fortrengte fluider passerer deretter fortrinnsvis fra den innvendige utboring av foringsrørseksjonen som er under montering og inn i den innvendige utboring av nedsenknings-verktøyet, og passerer deretter ut gjennom utboringen i ned-senkningsverktøyet gjennom sideporter i en sidevegg av dette og inn i det utenforliggende ringrom mellom nedsenknings-verktøyet og det allerede monterte féringsrør. Disse sideporter styres av sideventiler som holdes i sin åpne posisjon under nedsenkning av féringsrøret. Portene kan inngå i nedsenkningsanordningen .

Videre er det fortrinnsvis anbragt en låsbar tilbakeslagsventil ved den nedre enden av seksjonen som er under montering, og denne ventilen vil, når den låses i sin åpne posisjon, tillate at brønnfluid flyter inn i den innvendige utboring av seksjonen som monteres. Når féringsrøret som skal monteres er blitt senket ned til sin nederste posisjon, betjenes den låsbare tilbakeslagsventil slik at låsingen opp-heves og den dermed virker som en konvensjonell tilbakeslagsventil og hindrer ytterligere uønsket strøm av fluider opp gjennom den innvendige utboring av seksjonen som er under montering.

Når seksjonen som monteres har nådd sin ønskede nedre posisjon, kan fortrinnsvis utoverrettede, fjærforspente låseinnretninger gripe inn i en første, nedre rille i den innvendige veggen til det allerede monterte foringsrør.

Før neste trinn av prosessen aktiviseres sikkerhetsven-tilen av tilbakeslagstypen ved den nedre ende av féringsrør-seksjonen som monteres, for derved å forsegle reservoaret fra overflaten. Dette kan f.eks. gjøres ved å slippe en aktivi-serende kule som har en slik vekt og dimensjon at den frigjør en låseanordning som inntil da ha fastholdt tilbakeslagsven-tilen i sin åpne stilling.

Sement for å forsegle féringsrøret pumpes deretter ned gjennom den innvendige utboring av nedsenkningsanordningen gjennom nedsenkningsverktøyet og ned gjennom den innvendige utboring i féringsrørseksjonen som er under montering, ut gjennom nedre ende av denne gjennom den åpne tilbakeslagsventil og tilbake opp for å fylle det ringformede rom mellom féringsrørseksjonen som er under montering og borehullet i brønnen. Portene i sideveggen til nedsenkningsverktøyet lukkes mens sementen pumpes. Brønnfluidene fortrenges og presses oppover gjennom passasjer i sideveggene til den øvre del av ffiringsrørseksjonen som monteres, inn i det ringformede rom mellom nedsenkningsverktøyet og nedsenkningsanordningen og den tidligere monterte foringsrørseksjon.

En første pusseplugg blir fortrinnsvis pumpet ned gjennom nedsenkningsanordningen for å klargjøre den innvendige utboring av nedsenkningsanordningen idet restmengder av sement fjernes. Denne pussepluggen vil ha en diameter som tilsvarer den innvendige diameter til nedsenkningsanordningen for å sikre at pusseoperasjonen kan utføres på effektiv måte. Denne første pusseplugg kan da fortrinnsvis komme i kontakt med og påvirke en andre pusseplugg som på forhånd er anbragt ved den nedre ende av nedsenkningsverktøyet, og denne har en diameter som tilsvarer den innvendige utboring av féringsrør-seksjonen som monteres, slik at en fortsatt nedoverrettet bevegelse av de første og andre pusseplugger sammen fører til at den innvendige utboring av féringsrørseksjonen som monteres rengjøres for eventuelt forekommende gjenværende sement.

Sementeringen er dermed fullført. Nedsenkningsverktøyet trekkes litt tilbake opp i brønnen, et ganske lite stykke, men tilstrekkelig til at den fjærbelastede låsemekanisme griper inn i den andre rille som befinner seg over den første rille i den innvendige vegg til den tidligere monterte for-ingsrør seks jon, for å sikre at seksjonen festes enda bedre til denne. Sirkulasjonsveien mellom det ringformede rom og den innvendige boring i seksjonen som monteres, lukkes ved å stenge de gjennomgående passasjer mot den innvendige vegg i det allerede monterte foringsrør.

Nedsenkningsverktøyet heves fortrinnsvis like over seksjonen som monteres, og brønnfluider sirkuleres gjennom nedsenkningsverktøyet for å fjerne eventuelt forekommende overflødig sement deri og sement som måtte finnes i omgiv-elsene. Seksjonen som monteres kan deretter festes permanent til den tidligere monterte seksjon ved hjelp av trykkforming, slik som senkesmiing, for å gi en tilstrekkelig sikker forsegling. Nedsenkningsverktøyet frigjøres deretter og trekkes ut av hullet.

Sementpluggen og den låsbare tilbakeslagsventil som er lokalisert i den nedre ende av fåringsrørseksjonen som monteres, blir fortrinnsvis fjernet ved hjelp av egnede anordninger, f.eks. ved boring. Den nedre ende av seksjonen som monteres kan også fortrinnsvis omfatte første og andre riller som tjener til å understøtte de påfølgende seksjoner ved hjelp av en tilsvarende prosedyre.

De foretrukne utførelser av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til de ledsagende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et riss gjennom et brønn-foringsrør

ifølge tidligere kjent teknikk,

fig. 2 viser et riss gjennom et brønn-foringsrør installert i henhold til foreliggende

oppfinnelse,

fig. 3 viser et tverrsnitt gjennom féringsrøret i henhold til foreliggende oppfinnelse

anbragt inne i den øvre seksjon,

fig. 4 viser et lengdesnitt gjennom en brønn med et féringsrør i henhold til foreliggende oppfinnelse under utførelse av et første trinn av fremgangsmåten i henhold til

foreliggende oppfinnelse,

fig. 5 viser et lengdesnitt gjennom en brønn som omfatter foringsrøret og apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse under et andre trinn av fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse,

fig. 6 viser et lengdesnitt i likhet med fig. 5,

men under utførelse av et tredje trinn av fremgangsmåten i henhold til foreliggende

oppfinnelse,

fig. 7 viser et lengdesnitt gjennom apparaturen under utførelse av et ytterligere trinn av fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse,

fig. 8 viser et lengdesnitt gjennom apparaturen i henhold til fig. 5 under utførelse av et ytterligere fremgangsmåtetrinn som

utgjør endel av oppfinnelsen,

fig. 9 viser et lengdesnitt gjennom utstyret vist i fig. 5 under utførelse av et ytterligere fremgangsmåtetrinn,

fig. 10 viser et lengdesnitt gjennom apparaturen i henhold til fig. 5 under utførelse av

et ytterligere fremgangsmåtetrinn,

fig. 11 viser et lengdesnitt gjennom foringsrøret vist i fig. 4 med en kompletterende

barriere,

fig. 12A,B,C,D viser trinnene med å forbinde og tilpasse et féringsrør til et tidligere installert

féringsrør,

fig. 13A,B,C viser i en annen målestokk et snitt gjennom nedsenkningsverktøyet ved de ulike installasjonstrinn for féringsrørseksjon-ene,

fig. 14A,B,C,D,E,F viser i en annen målestokk en annen utførelse av nedsenkningsverktøyet i henhold til foreliggende oppfinnelse under ulike trinn av installasjonsprosessen for

féringsrørseksjonene, og

fig. 15 viser et snitt gjennom foringsrøret i henhold til foreliggende oppfinnelse med verktøyet for montering av den omhyllende barriere. Fig. 1 viser i prinsippet en konvensjonell brønn-féring. Fig. 2 til 4 viser et féringsrør installert i henhold til foreliggende oppfinnelse.

I fig. 5 blir seksjonen 15 som skal installeres, senket ned i brønnen. Ved utførelsen som er vist blir féringssek-sjonen 15 innført ved hjelp av en kontinuerlig lengde av kveilerør. Denne féringsrørseksjonen 15 kunne like gjerne blitt innført ved hjelp av en egnet lengde av sammenskjøtede rørstykker som dermed kunne bli installert i brønnen på en mer konvensjonell måte. I fig. 5 er rørseksjonen 15 allerede installert av injektoren 24 og holdes i den viste posisjon med den øvre del av foringsseksjonen 15 fortsatt ragende opp fra toppen av brønnen. Under dette nedsenkningstrinnet blir féringsrørseksjonen 15 deretter utstyrt med en slange 26 og gjennom denne kan de forflyttede fluider fra brønnen passere og bli tatt hånd om på vanlig måte. Féringsrøret 15 blir dermed installert i brønnen ved hjelp av installeringsanord-ningene 54 som griper og senker foringsrøret 15 og dermed plasserer det ned i brønnen ved den posisjon som er antydet i fig. 5.

Den nedre ende av foringsrør 15 omfatter en låsbar tilbakeslagsventil (non-return) 36 som normalt tillater nedoverrettet gjennomstrømning ut av den nedre del av fér-ingsrøret 15, men hindrer oppoverrettet gjennomstrømning inn i foringsrøret 15, men som også, når dette ønskes, kan holdes i åpen stilling for å tillate at brønnfluider passerer oppover til innsiden av féringsrørseksjonen 15. Nedsenknings-verktøyet 25, omfatter gripeforseglinger 31 som fatter om foringsseksjon 15 når denne senkes ned i brønnen. Nedsenk-ningsverktøyet 25 har en innvendig utboring 28 som tillater forflytning av brønnfluider slik at disse passerer opp gjennom nedsenkningsverktøyet 25 og ut gjennom kveilerørslangen 26 for filtrering og gjenbruk eller som kan tas hånd om på vanlig måte.

Fig. 6 viser situasjonen når foringsseksjon 15 er blitt senket ned i brønnen slik at dens øvre ende befinner seg ved toppen av brønnen, mens nedsenkningsverktøyet 25 er koblet til nedsenkningsanordningen 40 som også her er et kveilerør, og atter gripes av installeringsanordningen 24 for nedsenkning av foringsrørseksjon 15 videre ned i brønnen. Når f6r-ingsrørseksjonen 15 senkes videre ned i brønnen vil de fortrengte fluider passere ut fra den innvendige utboring i nedsenkningsverktøyet 15 og 20 inn i det utvendige ringrommet mellom nedsenkningsverktøyet 25 og det eksisterende forings-rør 12, 13, 14 gjennom sideventiler 30 som er tilveiebragt i nedsenkningsverktøyet 25 som nå er blitt åpnet som vist i fig. 7. Klaffventilene 27 blir nå lukket og hindrer brønn-fluider i å vandre opp i kveilerøret som inngår i nedsenkningsanordningen 40. Ved dette trinnet er det enklere å ta hånd om brønnfluidene dersom de blir forflyttet gjennom ringrommet og dermed vil heller ikke den arbeidende plattform og kveilerørtrommelen bli utsatt for produksjonsreservoaret hvor det rådende trykk kan innta svært usikre verdier. Disse forhold blir ved det konvensjonelle utstyr best ivaretatt ved å tillate at brønnfluidene forskyves gjennom ringrommet mellom kveilerøret 40 som utgjør nedsenkningsanordningen og det eksisterende foringsrør 12, 13, 14. Det fortrengte brønn-fluidet kan fortsette å flyte gjennom den låsbare tilbakeslagsventil 36 ved den nedre ende av foringsrør 15 som nå er låst i sin åpne tilstand, inn i den innvendige utboring av seksjonen 15 som er tilpasset i brønnen og deretter gjennom de åpne radielle sideventiler 30 og videre ut fra nedsenk-ningsverktøyet 25 inn i det ringformede rommet mellom nedsenkningsanordningen 40 og de installerte seksjoner 12,13,14.

I fig. 8 er féringsrørseksjonen som skal tilpasses 15 blitt senket ned til sin nedre posisjon. Den låsbare tilbakeslagsventil 36 er nå i sin ikke-låste tilstand og arbeider dermed som en konvensjonell tilbakeslagsventil og hindrer den uønskede strøm av fluider opp i den innvendige utboring i féringsrørseksjonen 15. Den låsbare tilbakeslagsventil 36 kan aktiviseres til slik tilstand ved å føre ned en kule 37 gjennom nedsenkningsanordningen 40 under trykk. Det er også mange andre måter hvorpå man kan fjernpåvirke den låsbare tilbakeslagsventil og slike måter vil være åpenbare for fagfolk på dette området.

Når féringsrørseksjon 15 senkes ned til sin nederste posisjon, vil en fjærforspent låsemekanisme 63 ved den øvre ende av seksjonen 15 som skal plasseres, virke sammen med en første rille 61 som er tildannet i den innvendige vegg til den allerede foreliggende seksjon 14, og vil dermed under-støtte seksjonen 15 som nå skal plasseres før sementering foretas. Den første rille 61 omfatter en skråskåret øvre kant 64 som utgjør en styring inn i den første rille 61 for låsemekanismene 63.

I fig. 9 er sementen 50 klar til å pumpes inn for å fylle det ringformede gap 53 som omgir féringsrørseksjon 15. Den forseglende foringsrørsement 50 pumpes ned gjennom den innvendige utboring av nedsenkningsanordningen 40 gjennom nedsenkningsverktøyet 25 og ned i gjennom den innvendige utboring av den seksjonen 15 som skal monteres, ut gjennom den nedre ende av den samme og tilbake oppover for å fylle ut det ringformede rom 53 mellom seksjonen 15 som monteres og det borede hull 17. De sidestilte porthull 30 til nedsenk-ningsverktøyet 25 er nå blitt lukket for å forhindre at sementen flyter ut radielt. Brønnfluidene fortrenges og forflyttes oppover i det ringformede rom 53 idet de blir skjøvet oppover av den inntrengende sement, og passerer ut av det ringformede rom 53 gjennom passasjer 41 i sideveggene til den øvre del av seksjonen 15, inn i det ringformede rom mellom nedsenkningsverktøyet 25 og nedsenkningsanordningen 40 og den aktuelle seksjon 14 av féringsrøret.

En sementpluggdriver 51 frigjøres deretter og pumpes ned langs nedsenkningsanordningen 40 etter sementen når den nødvendige mengde sement er blitt ført inn. Den nødvendige mengde sement kalkuleres på forhånd slik at den er tilstrekkelig til å fylle det ringformede gap 53 med et ekstra tillegg for tap på en velkjent måte innenfor dette området. Sementpluggskyveren 51 tjener til å fjerne all gjenværende sement fra innerveggen til det kveilede rør i nedsenkningsanordningen 40, og er dimensjonert på en slik måte at det har en utvendig diameter som tilsvarer den innvendige diameter til nedsenkningsanordningen 40, slik at den tørker av den innvendige vegg til nedsenkningsanordningen på en effektiv måte.

En sementplugg 54 frigjøres fra nedsenkningsverktøyet 25 ved hjelp av egnede anordninger slik som trykkfølsomme skjær-stifter som aktiviseres av sementpluggskyveren 51 når den når frem til den nedre ende av nedsenkningsverktøyet 25. Sement-drivpluggen virker på et sementpluggsete 55. Sementpluggen 54 sørger for at all sement fjernes fra den innvendige utboring i seksjonen 15 som er under montering i det ringformede rom 53. Sementpluggen 54 er dimensjonert slik at den har en utvendig diameter som tilsvarer den innvendige diameter av foringsrøret 15, på en slik måte at sementpluggen 54 på effektiv måte tørker ren den innvendige veggen på férings-røret 15. Når sementpluggen 54 når støtten 36 for tilbake-slagsventilen ved den nedre ende av foringsrør 15, blir den forhindret fra å bevege seg videre nedover og sementeringsprosessen er avsluttet.

I fig. 10 og fig. 12A-D, blir nedsenkningsanordningen 40 deretter trukket tilbake oppover en liten strekning, men tilstrekkelig langt til å forårsake at den fjærforspente låsemekanismen 63 ved den øvre ende av seksjonen 15 som er under montering, vil gripe inn i den andre rille eller ut-sparing 60. Féringsrørseksjonen 15 blir dermed festet fastere til den allerede monterte seksjon 14 ved at den fjærforspente mekanismen 63 samvirker med den firkantede, skråkant-frie andre rille 60. Dette er anderledes enn for den første rille 61 som har én skråkant ved sin øvre side 64 som også tillater frakobling av de forspente låsemekanismer 63 i retning oppover.

Den sirkulære bane mellom det ringformede rom 53 og den innvendige utboring av seksjonen 15 som er under montering, blir deretter lukket ved at passasjeåpningene 41 stenges. Dette kan også utføres på en hvilket som helst egnet måte, slik som ved hjelp av en glidbar eller roterende krage (sleide) som kan beveges til en posisjon ved hvilken den dekker over passasjeåpningene 41.

Som vist i fig. 10 blir nedsenkningsverktøyet 25 frakoblet seksjonen 15 som er under montering, og heves såvidt over féringsrørseksjonen 15 hvorpå brønnfluider sirkuleres gjennom nedsenkningsverktøyet 25 for å fjerne forekommende overflødig sement deri og i de omgivende regioner.

Den øvre ende av den nylig tilpassede seksjon 15, blir deretter permanent forbundet med den nedre ende av den eksisterende seksjon 14 ved en egnet deformasjonsprosess, slik som ved senkesmiing eller kaldpressing. Denne formingsopera-sjonen, under dannelse av en kald-deformert forsegling mellom féringsrørseksjon 15 som er under montering og den forut monterte féringsrørseksjon 14, kan foretas som endel av frigjøringsprosessen for frigjøring av nedsenkningsverktøyet fra foringsrørseksjon 15. Kaldformingsoperasjonen utføres av et egnet verktøy, av en type som er tilgjengelig innenfor dette fagområdet og som bevirker deformasjon av de tilsvarende endestykker av féringen for å danne en permanent forsegling. Dette formingsverktøyet blir fortrinnsvis senket ned og posisjonert ved enden av samme nedsenkningsanordning 40.

Sementpluggen 54 og den låsbare tilbakeslagsventil 36 som fortsatt befinner seg ved den nedre ende av den nylig monterte féringsrørseksjon 15, fjernes deretter ved hjelp av en dertil egnet anordning, slik at boring og også utboring av den neste seksjon av brønnen kan påbegynnes og/eller til-pasning av den neste seksjon av féringsrøret 16 kan startes. Hele brønnen kan også være boret opp på forhånd.

Den nedre ende av seksjonen 15 som er under montering, omfatter første og andre riller 160,161 som tjener til under-støttelse av den påfølgende seksjon 16 på tilsvarende måte. Rillene 160,161 er beskyttet av en fjernbar krage 162 for å stanse sementen og annet materiale slik at dette ikke kommer inn i rillene og hindrer påfølgende inngrep og samvirke med den fjærforspente låsemekanismen i neste foringsrørseksjon. Kragene 162 kan fjernes ved oppløsning eller mekanisk ved hjelp av et egnet verktøy og en egnet prosess som vil forstås av fagfolk på området.

Seksjonen som er under montering kan også være en sandskjerm såvel som en féringsrørseksjon. Slike sandskjermer kan være nødvendige for å beskytte brønnen i formasjonsområder som genererer sand i tillegg til de ønskede hydrokarboner.

I fig. 11 er det vist en ett-løpsboring eller en kom-pletteringsbarriere 70. Slike kompletteringsbarrierer 70 vil bli installert når alle féringsrørseksjoner som er påkrevet er blitt installert og boringen av brønnen er komplettert.

Kompletteringsbarrieren kan bli installert på i alt vesentlig samme måte som féringsrørseksjonen ved bruk av ovennevnte metode og ved bruk av nedsenkningsverktøyet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Minst ett passasjehull 71 er fortrinnsvis tilveiebragt i veggen til kompletteringsbarrieren 70 og er plassert tilstrekkelig høyt opp langs kompletteringsbarrieren 70 til å tillate at brønnfluidene passerer fra den innvendige utboring 72 i kompletteringsbarrieren 70 til det ringformede rom mellom den ytre vegg av kompletteringsbarrieren 70 og de tilsvarende foringsrørsek-sjoner 12,13,14,15 og oppover i retning mot utgangen av brønnen 11 etter hvert som kompletteringsbarrieren senkes i brønnen 11.

Passasjehullene 71 til kompletteringsbarrieren 70 blir deretter lukket ved hjelp av et egnet verktøy 73 (fig. 15).

Betraktes nå fig. 3 sammen med fig. 12A-D, ser man en brønnféring 11 som omfatter flere féringsrørlengder 12,13,14,15,16 som består av en første féringsrørseksjon 12 med en ytre diameter 0D12 på 168,3 mm (6,625 tommer) og en indre diameter ID12 på 155,6 mm (6,125 tommer) som er tilpasset og sementert i riktig posisjon ragende nedover fra toppen av brønnen. Den andre féringsrørseksjon 13 har en utvendig diameter 0D13 på 152,4 mm (6 tommer) og en innvendig diameter ID13 på 139,7 mm (5,5 tommer). Forskjellen Dl mellom den utvendige diameter 0D13 for seksjon 13 og den innvendige diameter ID12 for den første seksjon 12 er nettopp stor nok til at den andre seksjon kan passere ned gjennom den innvendige boringen i den første seksjon 12. Denne forskjellen er satt til 6,35 mm (0,25 tommer) i foreliggende utførelse som bare er et eksempel. Det vil imidlertid være klart at oppfinnelsen kan utføres med andre vilkårlige størrelser på det gap som er nødvendig for å ta hensyn til variasjoner i urundhet og dimensjoneringstoleranser for féringsrørseksjonene i brønnen. Man har funnet at forskjeller Dl, D2, D3, D4, D5 kan være så store som 15 mm og så små som 0,1 mm. Den virkelige forskjell vil holdes så lav som mulig for å holde dimensjonene på brønnen som helhet så slank som mulig.

Hver påfølgende féringsrørseksjon 14,15,16 har en innvendig diameter ID14 på 133,4 mm (5,25 tommer); ID15 på 117,5 mm (4,625 tommer); og ID16 på henholdsvis 88,9 mm (3,5 tommer) samt med utvendige diametre 0D14 på 136,5 mm (5,375 tommer); 0D15 på 120,7 mm (4,75 tommer); og OD16 på 104,8 mm (4,125 tommer), respektivt. Forskjellene D2, D3, D4 mellom de utvendige diametre 0D14, OD15, OD16 for hver påfølgende seksjon 14,15,16 og de tilsvarende innvendige diametre ID13, ID14, ID15 for de forutgående monterte seksjoner 13,14,15, vil være nettopp tilstrekkelig stor til at de påfølgende seksjoner 14,15,16 kan passere gjennom de innvendige utbor-ingene til de allerede monterte seksjoner 13,14,15.

Disse forskjeller Dl, D2, D3, D4 definerer den ringformede klaring mellom de respektive foringsseksjoner 12,13,14, 15,16, og trenger i henhold til foreliggende oppfinnelse ikke være så store at de tillater strømning av fluider gjennom disse ringformede rom under installeringen av seksjonene, men bare trenger å være store nok til å tillate at seksjonene passerer fritt gjennom hverandre og bare gir spillerom for praktisk forekommende variasjoner i urundhet og veggtykkelser i henhold til produksjonstoleransene for seksjonene. Når brønnen planlegges og konstrueres er det nødvendig å starte med dimensjonene av den siste féringsrørseksjon, da denne må ha en viss minstestørrelse for å tillate at normal drift kan finne sted ved brønnens laveste punkt. De nødvendige stør-relser på de andre seksjonene kalkuleres trinnvis oppover fra denne, og vil avhenge av de forventede tilstander i bergart-ene og posisjonen for reservoarene osv. Størrelsen på den første seksjonen vil derfor tilslutt bli kalkulert og vil, for svært dype eller lange brønner, måtte ha en meget stor diameter. Det er et ønskemål å redusere denne diameter så meget som mulig. I henhold til foreliggende oppfinnelse vil dette være mulig ved å redusere de forekommende ringformede spor Dl, D2, D3, D4 eller klaringer mellom seksjonene til et minimum.

Dermed vil forskjellene Dl, D2, D3, D4 bestemme den endelige og nødvendige størrelse på den første seksjon.

Disse forskjeller Dl, D2, D3, D4 mellom de innvendige diametre ID12, ID13, ID14, ID15 på de monterte seksjoner 12, 13,14,15 og de ytre diametre 0D13, 0D14, 0D15, 0D16 for seksjonene 13,14,15,16 som skal monteres, kan defineres som W (i tommer eller i mm) slik at den ytre diameter ID12 for den første seksjon 12 kan være så liten som mulig og i det meste tilsvare

0D12 = W x (n-1) + 2 x T x n + ID16

hvor T er en midlere veggtykkelse for f6ringsseksjonene 13,14,15,16, ID16 er den innvendige diameter til den siste seksjon og n er antall féringsrørseksjoner mens W er den midlere diametrale forskjell.

Man har funnet at når foringsrøret er fremstilt av et kontinuerlig kveilet rør, så kan W være mindre enn 15 mm og større enn 0,1 mm avhengig av produksjonstoleransene og lengden på seksjonene til det aktuelle féringsrør.

Det er også fordelaktig og mulig i visse tilfeller når brønnféringen er fremstilt av et kontinuerlig kveilet rør, at W er mindre enn 10 mm og større enn 0,1 mm. Det er også funnet at når brønnféringen er fremstilt som et kontinuerlig kveilet rør og har en god produksjonskvalitet med trange toleranser både når det gjelder ovalitet og rettlinjet ut-førelse langs rørets lengde, og dersom lengden av féringen er mindre enn omkring 2 km, så kan W være mindre enn 5 mm og større enn 0,1 mm.

Når brønnféringsrøret har form av sammenskjøtede rør-seksjoner og ytterligere faktorer må vurderes slik som bred-den på skjøtene mellom hver seksjon, vil dette åpenbart øke den øvre grense for størrelsen på den verdi som W kan reduseres til. Imidlertid har oppfinneren fastlagt at W kan være mindre enn 25 mm og større enn l mm og endog ved den øvre grense av dette området variere med den totale diameter til brønnen og følgelig gi reduksjoner i materialkostnader samtidig som driftskostnader og tiden for konstruksjon av brøn-nen kan reduseres.

Det er mulig, og foretrekkes, at dersom brønnférings-røret er fremstilt i form av sammenskjøtede rørseksjoner, så bør W være mindre enn 15 mm og større enn 1 mm.

Det er også funnet å være mulig for visse typer av brønner, avhengig av driftskravene til brønnen og da særlig trykket, at visse spesielle og slanke skjøter kan benyttes slik at brønnféringsrøret kan fremstilles av sammenskjøtede rørseksjoner med en verdi på W mindre enn 10 mm og større enn 1 mm.

I fig. 12A-12D er det gitt en fremstilling av den øvre ende av féringsrørseksjonen 15 som er under montering og den nedre ende av den allerede monterte féringsrørseksjon 14. I fig. 12B er den nedre féringsrørseksjon 15 løftet opp og de fjærforspente, sammenlåsende mekanismer 63 griper inn i den andre rillen 60. Som vist i fig. 12C er det nå ønskelig å foreta en permanent skjøt mellom den nedre féringsrørseksjon 15 og den øvre féringsrørseksjon 14. Dette utføres ved denne utførelsen ved deformasjon (senkesmiing) f.eks. ved å tilføre trykk ved hjelp av et ekspanderende formeverktøy som er kjent for fagfolk innenfor dette området, slik at det frembringes en tilsvarende bølgeformet del 65 ved den nedre ende 21 av den allerede monterte féringsrørseksjon 14 som blir permanent deformert til å passe sammen med den tilsvarende del av den øvre ende av féringsrørseksjonen 15 som er under montering.

Det skal bemerkes at bare den del av apparatet som er

nødvendig for å forstå selve oppfinnelsen er vist og beskrevet. Bruken av øvrige utstyr og prosedyrer som er kjent innenfor dette fagområdet vil også være nødvendig og anbefalelses-verdig avhengig av tilstandene til brønnen og dens omgivelser og plassering.

Den ferdig kompletterte, og monterte foringsrørseksjon er vist i fig. 12D.

I fig. 13A-13C er nedsenkningsverktøyet 25 i henhold til foreliggende oppfinnelse vist mer detaljert. Nedsenknings-verktøyet 25 har en generelt langstrakt form og er forsynt med den innvendige utboring 28 med en øvre åpning 23 og en nedre åpning 29, og omfatter dessuten gripeforseglinger 31 innrettet til å forbinde og understøtte gjenstander som senkes ned i brønnen. Disse gjenstander kan være en påfølg-ende féringsrørseksjon eller en sandskjerm eller en komplet-teringsbarriere eller en hvilken som helst annen beslektet komponent. Nedsenkningsverktøyet 25 omfatter dessuten en radielt sett avstengbar åpning 30 som, når den befinner seg i sin åpne tilstand, tillater gjennomstrømning hovedsakelig i radiell retning av fluider fra den innvendige utboring 28 i verktøyet 25 mot utsiden av verktøyet.

Nedsenkningsverktøyet 25 er ved sin øvre åpne ende festet til et rørformet nedsenkningsverktøy 40, som fortrinnsvis har form av et kontinuerlig kveilerør.

Nedsenkningsverktøyet 25 omfatter også ventilanordninger 25, slik som klaffventiler anbragt over de radielt avstengbare åpninger 30, og kan også betjenes for å tillate strøm-ning i aksiell retning fra nedsenkningsanordningen 40 i form av kveilerøret, ned gjennom nedsenkningsverktøyet 25 inn i brønnen.

Nedsenkningsverktøyet 25 er ved sin nedre ende forsynt med en ringformet sementplugg 54 som omfatter et pluggsete 54 anbragt inne i den samme.

Når nedsenkningsverktøyet senker en gjenstand ned i brønnen, er den radielle ventil 30 i sin åpne posisjon som antydet i fig. 13B og tillater dermed strøm av brønnfluider opp til den innvendige utboring 28 i verktøyet 25, og videre utstrømning gjennom de radielle hullene 30. Fluidene hindres fra å flyte opp i nedsenkningsanordningens kveilerør ved hjelp av tilbakeslagsventilene i form av klaffventilene 27. Når gjenstanden er senket ned i posisjon kan nedsenknings-verktøyet 25 benyttes til å sirkulere sementen som er vist i fig. 13C. I denne posisjon blir den radielle ventil 30 lukket for å forhindre strømning fra den innvendige utboring 28 til utsiden av verktøyet 25, og klaffventilene 27 tillater at fluider slik som sement pumpes ned gjennom verktøyet og inn i brønnen 11.

Gripeforseglingen 31 som er anbragt ved den nedre ende av nedsenkningsverktøyet, kan betjenes på selektiv måte for å gripe og senke féringsrørseksjon 15 eller en hvilken som helst annen gjenstand som skal senkes ned, og er også i stand til å justere gjenstanden, f.eks. ved å heve den for å la låsemekanismene 63 gripe inn i andre rille 60 ved utførelsen beskrevet ovenfor. Den kan også frigjøres fra gjenstanden som senkes når arbeidsoperasjonen er gjennomført.

En alternativ utførelse av nedsenkningsverktøyet 225 er vist i fig. 14A-14F. Fig. 14A viser nedsenkningsverktøyet idet féringsrør 215 senkes ned i brønnen. Nedsenkningsverk-tøyet er festet til féringsrør 215 av en gripende og forseglende anordning 260. Brønnfluidene strømmer oppover inn i den innvendige utboring 228 i nedsenkningsverktøyet 225. Brønn-fluidene forlater deretter nedsenkningsverktøyet gjennom sideåpninger 230 og strømmer også ut fra féringsrøret som senkes ned gjennom radielle hull 241 i féringsrøret, slik at brønnfluider forskyves oppover mellom féringsrøret som senkes 215 og det allerede anbragte féringsrør 214. Dette kan med-føre at brønnfluidene passerer gjennom den trange åpningen mellom féringsrørseksjonene som er under montering og den allerede monterte féringsrørseksjon 214, men bare en kort lengde og liten mengde og dermed vil strømningshastigheten for brønnfluider ikke bli uheldig påvirket og installasjons-tiden vil fortsatt være tilstrekkelig kort. En forsegling 229 er anbragt mellom nedsenkningsverktøyet 225 og féringsrørsek-sj onen 215 som senkes ned, for å hindre strøm av brønnfluider opp langs utboringen av foringsrøret 215 som er under montering. En første plugg 251 hindrer strøm av brønnfluidene opp i den innvendige utboring 228 i nedsenkningsverktøyet 225 og opp langs nedsenkningsanordningen 240. Forseglingen 229 er bevegelig montert ved den ytre vegg av nedsenkningsverktøyet 225 mot en fjærbelastning 227.

I fig. 14B er situasjonen vist når féringsrørseksjonen er blitt senket ned til sin ønskede posisjon og selve ned-senkningsoperasjonen er avsluttet. Det neste trinn i prose-dyren er innpumping av sement for å sikre féringsrørseksjonen som er under montering 215 ved sin posisjon i brønnen. For at dette skal kunne skje, blir forseglingen 229 beveget til en lavere posisjon mot trykket fra fjæren 227. Dette har den virkning at sideåpningene 231 avdekkes, og dermed tillates strømning av sement ned gjennom nedsenkningsanordningen 240 gjennom den innvendige utboring 228 til nedsenkningsverktøyet 225, ut gjennom åpningene 232 videre inn i det ringformede rom mellom nedsenkningsverktøyet og féringsrørseksjonen 215 som monteres, tilbake til utboringen 228 i nedsenkningsverk-tøyet 225 gjennom åpningene 231 og ned i den innvendige utboring av féringsrørseksjonen 215 som er under montering.

På lignende måte som ved tidligere utførelser blir tilstrekkelige mengder sement pumpet inn for å fylle rommet mellom foringsrørseksjonen som monteres og det åpne hull og etterfølges av et inert fluid som medvirker til å pumpe sementen og holde den i posisjon inntil den herder. Som vist i fig. 14C og 14D introduseres nå en andre plugg 252 i strøm-men, og trykket fra strømmen gjør at den presser den første pluggen 251 ned i strømmen av sement/inert fluid som vender tilbake til nedsenkningsverktøyet 225, idet den første pluggen er av en slik størrelse at den påvirker en pusseplugg 253 som fjerner forekommende overflødig sement fra foringsrøret s om monteres, i likhet med hva som gjøres ved tidligere utfør-elser.

I fig. 14E er sementeringsprosessen fullført og det anbefales nå å forsegle og feste den nylig monterte férings-rørseksjon 215 til det tidligere monterte foringsrør 214, slik at det dannes en senkesmidd forsegling 271. For å oppnå dette benyttes et deformerende verktøy 270 og dette kan inngå som endel av nedsenkningsverktøyet 225 som vist i fig. 14E. Senkesmiverktøyet betjenes av en passende formet plugg 254 som ligger an mot senkesmiverktøyet 270, og på grunn av trykk som råder bakenfor pluggen, deformeres féringsrørseksjonen 215 idet det presses inn i den eksisterende féringsrørseksjon 214. Det skal bemerkes at enhver egnet deformasjonsprosess kan benyttes for å forsegle og feste seksjonene sammen. Det foretrekkes også å lage en ekstra deformasjonsskjøt mellom foringsrørseksjonen som monteres og den tidligere monterte seksjon under sideåpningene 241 for å få en ytterligere forsegling og for å forhindre enhver inntrengning av fluid mellom disse.

Den kompletterte féringsrørforbindelse er vist i fig. 14F etter at nedsenkningsverktøyet er blitt frakoblet fra den sist monterte féringsseksjon 215.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for anbringelse av et féringsrør i en brønn (11) hvilket foringsrør omfatter en serie av forings-rørseksjoner (12,13,14,15,16) omfattende en første férings-rørseksjon (12) som plasseres ved toppen av brønnen og på-følgende seksjoner (13,14,15,16) anbragt progressivt nedover fra den første seksjon, idet de påfølgende seksjoner som skal monteres (13,14,15,16) senkes ned i brønnen ved hjelp av en egnet nedsenkningsanordning (40) slik som et kveilerørfeste, og at brønnfluider som fortrenges ved nedsenkning av de påfølgende seksjoner (13,14,15,16) og nedsenkningsanordning-ene (40) , forflyttes fra iden nedre delen av brønnen opp gjennom den innvendige utboring av seksjonen (13,14,15,16) som monteres, karakterisert ved at de fortrengte fluid-mengder føres ut fra den innvendige utboring av nedsenkningsanordningen (40) og inn i det utvendige ringrom mellom nedsenkningsanordningen (40) og de monterte féringsrørseksjoner (12,13,14,15) gjennom radielt rettede avstengbare åpninger eller sideventiler (35).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at nedsenkningen av de påfølgende seksjoner foretas ved hjelp av nedsenkningsanordningen som omfatter et nedsenkningsverktøy anbragt ved nedsenkningsanordningens nedre ende og innrettet til å gripe den øvre del av féringsrøret.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de radielt avstengbare åpninger (35) er plassert i nedsenkningsverktøyet (25).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at en låsbar tilbakeslagsventil (36) er plassert ved den nedre ende av seksjonen som skal monteres (13,14,15,16) hvilken ventil normalt tillater nedoverrettet strøm ut av féringsrøret (15) og tillater oppoverrettet strøm inn i féringsrøret (15), men som etter ønske kan anbringes i en låst, åpen tilstand hvorved det tillates at brønnfluider flyter inn i den innvendige utboring av seksjonen som er under montering (13,14,15,16).

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at féringsrøret som skal monteres (13,14,15,16) blir senket ned til sin nedre posisjon mens den låsbare tilbakeslagsventil (36) er ulåst og dermed arbeider som en konvensjonell tilbakeslagsventil og hindrer uønsket innstrømning av fluider opp i den innvendige utboring av seksjonen som monteres (13,14,15,16).

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at når seksjonen som monteres (13,14,15,16) har nådd sin ønskede nedre posisjon, så griper en låsemekanisme (63) som er tilveiebragt på den øvre ende av féringsrørseksjonen som monteres (13,14,15,16) inn i en første rille (61) i den innvendige veggen av den allerede monterte féringsrørseksjon (12,13,14,15).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at når seksjonen som monteres (13,14,15,16) har nådd sin ønskede nedre posisjon, så lukkes portene (35) og forseglende sement (50) pumpes ned gjennom den innvendige utboring av nedsenkningsanordningen (40) gjennom nedsenkningsverktøyet (25) og ned gjennom den innvendige utboring i féringsrørseksjonen som monteres (13,14,15,16) ut gjennom nedre del av denne og tilbake oppover for å fylle det ringformede rom (53) mellom seksjonen som monteres (13,14,15,16) og det åpne brønnhullet, mens brønnfluider som fortrenges presses oppover gjennom passasjer (41) i sideveggene til den øvre del av seksjonen som monteres (13,14,15,16) inn i ringrommet mellom nedsenkningsanordningen (40) og den allerede monterte féringsrørseksjon (12,13,14, 15) .

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at en sementplugg (54) frigjøres fra nedsenkningsverktøyet (25) for å sikre at all sement blir fjernet fra den innvendige utboring av seksjonen som monteres (13,14,15,16) i det ringformede rom 53.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at nedsenkningsanordningen (40) trekkes litt tilbake oppover, dog tilstrekkelig langt til å forårsake at den fjærforspente låsemekanisme (63) ved den øvre ende av Beksjonen som monteres (13,14,15,16) griper inn i en andre rille (60) for å sikre seksjonen som monteres (13,14,15,16) mer fast til den allerede monterte seksjon (12,13,14,15) og slik at passasjene (41) hever seg opp over det åpne hull.

10. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-9, karakterisert ved at seksjonen som monteres (13,14,15,16) festes permanent til den siste av de tidligere monterte seksjoner (12,13,14,15) ved hjelp av deformerende forming, slik som senkesmiing, hvorved det dannes en permanent forsegling mellom de respektive seksjoner og passasjene (41) stenges.