NO315212B3 - Fremgangsmåte og anordning ved oppsamlingsskrue - Google Patents

Description

FREMGANGSMÅTE OG ANORDNING VED OPPSAMLINGSSKRUE

Denne oppfinnelse vedrører en løsgjørings- og oppsamlingsanordning for sand og andre materialer, særlig til anvendelse i petroleumsbrønner hvori inngår sterkt avbøyde rørløp.

Det forekommer relativt ofte at sand og annet materiale av-leirer seg på innsiden av et rør tilhørende en olje- eller gassbrønn. Slikt avleiringsmateriale kan, om det bygger seg opp i tilstrekkelig grad, være sterkt hindrende for en fluid-strøm gjennom røret. Normalt blir avleiringsmaterialet fjernet ved hjelp av verktøy slik det er vanlig under anvendelse av kveilrør, snubbing eller boreteknikker.

Også i mindre mengder kan avleiringsmateriale, selv om det ikke i betydelig grad påvirker brønnproduksjonen, være til hinder for vedlikeholdsarbeider, særlig når det er tale om lette fremgangsmåter så som kabelarbeider.

Det er ikke uvanlig at avleiret sand og annet materiale i en brønn selv i moderate mengder forhindrer at verktøy under vedlikeholdsarbeider ikke når frem til den ønskede posisjon i

brønnen.

Det er vanlig å dele olje- og gassbrenner inn i følgende grupper: - Konvensjonelle brønner hvor største vinkelawik fra ver-tikal retning er cirka 65 grader. - Utvidet rekkevidde brønner (Extended Reach Drilled, ERD) hvor vinkelawiket i forhold til vertikalretningen er større enn 65 grader. - Horisontale brønner hvor enkelte brønnseksjoner har et vinkelawik på cirka 90 grader i forhold til vertikalretningen.

I konvensjonelle brønner anvendes ifølge kjent teknikk sand-samlere som føres ned i brønnen for eksempel ved hjelp av en kabel. Sandsamlerne omfatter oppsamlingskamre og forefinnes i utførelser hvor de blir hamret ned i sanden, suger seg ned i sanden ved hjelp av et innebygget stempelarrangement eller at en plate åpner for et rom under atmosfærestrykk, hvorved brønntrykket forskyver sand og annet materiale inn i oppsamlingskammeret.

US patent 5.299.639 omhandler et sylindrisk brønnrenseverktøy hvor en spiralformet transportskrue roteres ved hjelp av bo-restrengens rotasjon. En rørformet rotasjonsopplagret hylse

omkranser transportskruen og er innrettet til å trykkes ned i det materiale som skal samles opp. Hylsen trykkes således ned i forurensningen av aksialkraft fra borestrengen, slik at den ved hjelp av friksjonskraften imot forurensningen hindres i å

rotere. Mateskruen forskyves aksialt i hylsen slik at den rager noe ut fra hylsens frie endeparti. Når mateskruen så roteres, transporteres forurensningen opp til et oppsamlingskammer. Ved at anordningen ifølge US 5.299.639 er avhengig av aksialkraft og rotasjon fra borestrengen er den uegnet for anvendelse i sterkt avvikende og horisontale brøn-ner.

De fleste fremgangsmåter ifølge kjent teknikk er enkle og relativt lite kostbare å gjennomføre. De egner seg således godt for konvensjonelle brønner hvor avleiringen danner broer som dekker hele rørtverrsnittet og hvor det derfor er enkelt å fylle oppsamlingskamrene med avleiringer ved hjelp av en av de ovenfor nevnte fremgangsmåter.

Særlig to forhold skiller ERD og horisontale brønner fra konvensjonelle brønner når det gjelder avleiringer og metoder for å hente avleiringene ut. Det dannes sjelden avleirings-broer i røret idet avleiringene grunnet gravitasjonskreftene avsettes i rørets nedovervendende omkretshalvdel. Sandoppsam-lere ifølge kjent teknikk som er innrettet til å bli sugd ned i avleiringene er ikke effektive når avleiringene er fordelt langs røret, idet oppsamlerene i hovedsak vil bli fylt med fluid.

Gravitasjonskreftene som virker på et verktøy i brønnrørets aksiale retning avtar med brønnens vinkelawik i forhold til vertikalaksen, og er ved horisontale brønnseksjoner lik null. Kabelverktøy som er avhengig av verktøyvektens aksiale kompo-nent for å arbeide tilfredsstillende, kan ikke anvendes under slike forhold. Verktøyene kan suppleres med brønntraktorer

for å forbedre fremdriften, men slike anordninger utøver van-ligvis ikke tilstrekkelig kraft for å kunne fylle et oppsam-

lingskammer ifølge kjent teknikk.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

En oppsamlingsanordning omfatter en skrape- og transportan-ordning som foruten å løsgjøre avleiret masse transporterer den løsnede masse inn i et oppsamlingskammer.

Skrapeverktøyet, nedenfor benevnt skrape, som utgjøres av en knivlignende rotor og en transportskrue drives av en i verk-tøyet anordnet motor. Den roterende skrapen river opp den av-leirede masse hvoretter transportskruen som med fordel roterer om en felles akse med skrapen, forskyver den løsnede masse fra skrapen inn gjennom et rør og videre til et oppsamlingskammer. Oppfinnelsen kan koples til en brønntraktor som forskyver oppsamlingsanordningen langs ERD- og horisontale brønnseksjoner. Oppfinnelsen er også velegnet for anvendelse i konvensjonelle brønner.

Etter at oppsamlingskammeret er fylt opp, trekkes verktøyet opp til overflaten hvor det tømmes. Arbeidsoperasjonen gjentas til sand/avfallsavleiringen er fjernet.

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på med-følgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser en oppsamlingsanordning ifølge oppfinnelsen under arbeid i et brønnfdringsrør; og Fig. 2 viser et langsgående snitt av oppsamlingsanordningen i fig. 1.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 en oppsamlingsanordning ifølge oppfinnelsen omfattende en skrape 2, et første lagerhus 4, et til det første lagerhus 4 fast forbundet materør 6, et til materørets 6 motstående endeparti fast forbundet andre lagerhus 8, en til det andre lagerhus 8 fast forbundet oppsamlingsbeholder 10 og et til oppsamlingsbehol-derens 10 motstående endeparti fast forbundet motorhus 12.

Oppsamlingsanordningen 1 er fortrinnsvis forbundet til en i og for seg kjent brønntraktor 14 ved hjelp av en kopling 16.

En elektro- eller hydraulikkmotor 18 er anbrakt i motorhuset 12 og roterer en aksling 20 hvor akslingen 20 forløper kon-sentrisk gjennom oppsamlingsbeholderen 10 til et i det andre lagerhus 8 anbrakt andre lager 22. En transportskrue 24 er rotasjonsméssig fast forbundet til akslingen 20 og rager fra akslingen 20 gjennom materøret 6 til et i det første lagerhus 4 anbrakt første lager 26. Skrapen 2 er fast forbundet til transportskruen 24.

En stengeanordning 28, gjerne i form av en ventilklaff som er utformet for eksempel i et elastisk materiale, er anordnet ved det andre lagerhus 8 og er innrettet til å forhindre at oppsamlet masse skal kunne strømme ut av oppsamlingsbeholderen 10. Stengeanordningen 28 kan om det er hensiktsmessig anbringes over det første lagerhus 4.

Når oppsamlingsverktøyet 1 ved hjelp av brønntraktoren 14 forskyves i et brønnrør 30, øker fremdriftsmotstanden for brønntraktoren 14 når verktøyet 1 forskyves inn i avleiringer. Ved en forutbestemt fremdriftsmotstand startes motoren 18 automatisk, hvorved den roterende skrape 2 som drives via akslingen 20 og transportskruen 24, løsner avleiringene sam-tidig som skrapen 2 mater avleiringene inn i transportskruen 24. Avleiringene forskyves deretter innvendig gjennom mater-øret 6 ved hjelp av den roterende transportskruen 24 og inn i oppsamlingsbeholderen 10.

Akslingen 20 kan være forsynt med transportskrueskovler 32 for å underlette fylling av oppsamlingsbeholderen 10.

Når oppsamlingsbeholderen 10 er oppfylt med avleiringer, re-turneres oppsamlingsverktøyet 1 til overflaten hvor oppsamlingsbeholderen 10 tømmes. Renseoperasjonen gjentas til avleiringen er fjernet. Når avleiringen ikke lenger er tilstede, vil fremdriftsmotstanden for brønntraktoren 14 re-duseres til et nivå som underskrider innkoplingsnivået for motoren 18, hvorved oppsamlingsanordningen 1 vil forskyves i brønnrøret 30 uten at skrapeverktøyet 2 og transportskruen 24 roterer.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for ved hjelp av en oppsamhngsanordning (1) å løsgjøre og å samle opp sand og andre forurensninger fra et rørformet hulrom (30), særlig 1 petroleumsbrønner, hvor oppsamlingsanordningen (1) omfatter en i et materør (6) roterende transportskrue (24) idet transportskruen (24) er innrettet tit å kunne forskyve sand etc. inn i en oppsamlingsbeholder (10), hvor transportskruen (24) drives av en til oppsamlingsanordningen (1) tilkoplet motor (18),karakterisert vedat transportskruen (24) tilkoples motoren (18) via en gjennom oppsamlingsbeholderen (10) forløpende dreieaksling (20), og dreieakslmgen (20) forsynes med transportskrueskovler (32).

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat et skrape/løsgjøringsverktøy (2) og transportskruen (24) automatisk startes når en tit oppsamlingsanordningen (1) tilkoplet brønntraktors (14) fremdrifts-kraft overstiger et forutbestemt nivå.

3. Anordning for ved hjelp av en oppsamlingsanordning (1) å løsgjøre og å samle opp sand og andre forurensninger fra et rørformet hulrom (30), særlig petrole-umsbrønner, hvor oppsamlingsanordningen (1) omfatter en i et materør (6) roterende transportskrue (24) idet transportskruen (24) er innrettet til å kunne forskyve sand etc. inn i en oppsamlingsbeholder (10), hvor transportskruen (24) er tilkoplet en til oppsamlingsanordningen (1) forbundet motor (18),karakterisert vedat transportskruen (24) er tilkoplet motoren (18) via en gjennom oppsam I i ngsbe holderen (10) forløpende dreieaksling (20), og dreieakslingen (20) er forsynt med transportskrueskovler (32).

4. Anordning i henhold til krav 34,karakterisert vedat skrape/løsgjøringsverktøyet (2) utgjør en forlengelse av transportskruen (24).

5. Anordning i henhold til krav 3,karakterisert vedat oppsamlingsanordningen (1) ytterligere er forsynt med en stengeanordning (28) som er innrettet til å forhindre at oppsamlet masse skal kunne strømme ut av oppsamlingsbeholderen (10).

6. Anordning i henhold til kravene 3-5,karakterisert vedat oppsamlingsanordningen (1) er koplet til en brønntraktor (14) innrettet tit å forskyve oppsamlingsanordningen (1) i et brønnrør (30).