NO20121377A1

NO20121377A1 - Ekspanderbar skrotoppsamlingsanordning

Info

Publication number: NO20121377A1
Application number: NO20121377A
Authority: NO
Inventors: Espen Hiorth; Christian Malvik
Original assignee: Interwell Technology As
Priority date: 2012-11-20
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2014-05-21
Also published as: MX356709B; NO338618B1; BR112015011454A2; WO2014079661A3; BR112015011454B1; EP2923028B1; US9784060B2; WO2014079661A2; MX2015006281A; EP2923028A2; DK2923028T3; US20150300118A1

Abstract

Anordningen omfatter et ytre hus (10) omfattende en øvre ende (10a) og en nedre ende (10b), en boring (11) tilveiebrakt inne i huset (10), en mottaksanordning (20) tilveiebrakt i den øvre enden (10a) av huset (10). Mottaksanordningen (20) omfatter en mottaksåpning (21) som tilveiebringer en åpning inn i boringen (11) og en skrotføringsanordning (22) for å føre skrot inn i boringen (11) via mottaksåpningen (21). Skrotføringsanordningen (22) er konfigurert til å være tilveiebrakt i en kjørtilstand, hvor den ytre diameter av en føringsseksjon (22A) hos Skrotføringsanordningen (22) er mindre enn eller lik den ytre diameter av huset (10), og i en satt tilstand, hvor den ytre diameter av føringsseksjonen (22A) hos Skrotføringsanordningen (22) er større enn den ytre diameter av huset (10).

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelse angår en skrotoppsamlingsanordning.

OPPFINNELSENS BAKGRUNN

Under enkelte typer arbeidsoperasjoner i brønnen er det fare for at skrot, slik som avfall, metallfragmenter, metalldeler eller andre uønskede gjenstander, vil bevege seg (dvs. falle eller synke) nedover i brønnen. En skrotoppsamlingsanordning er et verktøy som brukes i olje og/eller gass brønner for å fange slikt skrot og dermed hindre det fra å bevege seg videre ned i brønnen.

De uønskede objekter er ofte også referert til som "fisk", ettersom slike gjenstander må fiskes eller plukkes opp fra brønnen før andre typer operasjoner kan utføres. Hvis ikke, kan disse objektene representere hindringer som kan hindre brønnverktøy fra å passere deres sted i brønnen.

En skrotoppsamlingsanordning kan også være tilveiebrakt ovenfor plugganordninger, slik som bro-plugger, straddle packers etc for å hindre borefluid i å komme inn i det ringformede rommet mellom plugganordningene og den indre overflaten av brønnrøret. Slike brønnfluid har en tendens til å utløse fast materie over tid, og hvis det faste materialet når forankringsanordninger eller støtteanordninger for tetteelementer hos plugganordningen, så kan slike plugganordninger kan være vanskelig å hente fra brønnen. Slike situasjoner kan oppstå når det er nødvendig å avbryte en offshore olje/gassbrønn på grunn av dårlige værforhold, hvor det kan ta flere uker å videreføre brønnoperasjonen.

Formålene med oppfinnelsen er å tilveiebringe en skrotoppsamlingsanordning som kan settes i en brønn, som er i stand til å hindre skrot i å passere anordningen (dvs. at den har en høy oppfangingsrate) og som kan hentes opp fra brønnen etter bruk.

SAMMENDRAG AV OPPFINNELSEN

Den foreliggende oppfinnelse angår en skrotoppsamlingsanordning for å fange skrot som bevege seg i en brønn, omfattende: - et ytre hus som omfatter en øvre ende og en nedre ende; - en boring tilveiebrakt inne i huset; - en mottaksanordning tilveiebrakt i den øvre enden av huset, idet mottaksanordningen omfatter: - en mottaksåpning som tilveiebringer en åpning inn i boringen; - en skrotføringsanordning for å føre skrot inn i boringen via mottaksåpningen, hvor skrotføringsanordningen er konfigurert for å være tilveiebrakt i en kjørtilstand, hvor den ytre diameter av en føringsseksjon av skrotføringsanordningen er mindre enn eller lik til den ytre diameter av huset, og i en satt tilstand, hvor den ytre diameter av førings seksjonen av skrotføringsanordningen er større enn den ytre diameter av huset.

I ett aspekt er skrotføringsanordningen traktformet i satt tilstand.

I ett aspekt er skrotføringsanordningen traktformet når den er upåvirket av ytre krefter.

I ett aspekt er skrotføringsanordningen komprimert til en sylindrisk form i kjørtilstand.

I ett aspekt omfatter skrotføringsanordningen et bøyd område innrettet med en øvre endekant av huset i den satte tilstand.

I ett aspekt omfatter mottaksanordningen en hylseanordning festet til en festeseksjon hos skrotføringsanordningen, hvor hylseanordningen er aksialt forskyvbar inne i boringen av huset.

I ett aspekt er hylseanordningen festet til det ytre huset ved hjelp av en skjærpinne i kjørtilstand og/eller i den satte tilstand.

I ett aspekt er den skrotføringsanordningen videre konfigurert til å være tilveiebrakt i en trekktilstand, hvor skrotføringsanordningen er skjøvet inn i boringen i huset.

I ett aspekt omfatter hylseanordningen en øvre endekant.

I ett aspekt omfatter skrotoppsamlingsanordningen en slipsanordning for forankring til brønnen, hvor slipsanordningen er konfigurert for å bli tilveiebrakt mellom en kjørtilstand og en satt tilstand.

DETALJERT BESKRIVELSE

Utførelsesformer av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i detalj med henvisning til vedlagte tegninger, hvor: Fig. 1 illustrerer en første utførelsesform av en skrotoppsamlingsanordning i en kjørtilstand: Fig. 2 viser en første utførelsesform av skrotoppsamlingsanordningen i en satt tilstand; Fig. 3 viser en første utførelsesform av skrotoppsamlingsanordningen i en trekktilstand;

Fig. 4. illustrerer et forstørret riss av den øvre del av fig.l.

Fig. 5 viser et forstørret riss av den øvre del av fig. 2.

Fig. 6 viser et forstørret riss av den øvre del av fig. 3; Fig. 7 viser en detalj av fig. 2 og 5; Fig. 8 viser en andre utførelsesform av en skrotoppsamlingsanordning i en kjørtilstand; Fig. 9 viser den andre utførelsesformen av skrotoppsamlingsanordningen i en satt tilstand; Fig. 10 viser den andre utførelsesformen av skrotoppsamlingsanordningen i en trekktilstand;

Det er nå henvist til fig. 1, 2 og 3.. Her er det vist en skrotoppfangingsanordning 1 for å fange skrot som bevege seg i en brønn. Brønnen er vanligvis en olje- og/eller gassbrønn. I fig. 1 er et setteverktøy angitt med pilen 2.1 fig. 3 er et trekkeverktøy indikert ved pil 3.

Skrotoppsamlingsanordningen 1 omfatter et ytre hus 10 og er i det vesentlige sylindrisk i formen, for å kunne bli satt inn i brønnen. Den langsgående aksen til det ytre huset 10 er indikert med en stiplet linje I. Det ytre huset 10 omfatter en øvre ende 10a og en nedre ende 10b. Den nedre enden 10b er satt inn i brønnen før den øvre enden 10a, dvs. dersom skrot beveger seg inn i brønnen, vil skrotet bevege seg i retning fra den øvre enden til den nedre ende, dvs. fra høyre side av tegningene til venstre side av tegningene.

En boring 11 er tilveiebrakt på innsiden av huset 10..Formålet med boringen er å lagre skrotet som fanget av skrotoppsamlingsanordningen 1. Som det fremgår av tegningene, er den nedre enden 10b av huset lukket med en neseseksjon 14..I fig. 3 er en fisk 4 vist i den nedre enden av boringen 11, hvor fisken representerer skrot (ofte referert til som "fisk" som beskrevet ovenfor).

Skrotoppsamlingsanordningen omfatter videre en mottaksanordningen 20 tilveiebrakt i den øvre enden 10a av huset 10. Mottaksanordningen 20 omfatter en mottaksåpning 21 som tilveiebringer en åpning inn i boringen 11 og en

skrotføringsanordning 22 for å føre skrot inn i boringen 11 via mottaksåpningen 21.

Den ytre diameter av huset 10 er mindre enn den indre diameteren til brønnen, for å kunne passere trange passasjer i brønnen. Hensikten med mottaksanordningen 20 er å hindre skrot fra å komme inn i mellomrommet mellom det ytre huset 10 og den indre overflaten av brønnen. Den indre overflaten av brønnen er indikert i fig. 7 med en stiplet linje W.

Brønnverktøyet har generelt følgende tilstander:

en kjørtilstand, hvor den ytre diameter av verktøyet er mindre enn den indre diameter av brønnen for at verktøyet skal kunne settes inn i brønnen (dvs. å "kjøre" (engelsk: "run") verktøyet)

en satt tilstand, hvor forankringsanordninger, tetteanordninger osv. er radialt ekspandert for å kunne feste verktøyet til den indre overflaten av brønnen (dvs. for å "sette" (engelsk: "set") verktøyet)

en trekktilstand, hvor forankringsanordninger, tetteanordninger osv. er radielt inntrukket for å kunne trekke verktøyet ut av brønnen

Det henvises nå til fig. 4, 5 og 6. Her er det vist at skrotføringsanordningen 22 omfatter en føringsseksjon 22A og en festeseksjon 22B. Et bøyd område 22C er definert mellom føringsseksjonen 22A og festeseksjonen 22B. Skrotføringsanordningen 22 er i foreliggende utførelseseksempel fremstilt av et halvstivt materiale, slik som kort-aramid-fiber-armert gummimateriale, et gummimateriale forsterket med karbon-, aramid-og/eller tekstil-fibre, bladfjærmateriale, herdeplast eller termoplast, fiberstoffmaterialer eller lignende materialer.

Skrotføringsanordningen 22 kan være støpt i én prosess, hvorved det fremkommer ett legeme som omfatter føringsseksjonen og festeseksjonen. I den foreliggende utførelsesformen blir skrotføringsanordning 22 støpt til et legeme som i det vesentlige er traktformet, dvs. som i det vesentlige svarer til formen vist i fig. 5. Her danner føringsseksjonen 22A en øvre del av en trakt, som har en bred, i det vesentlige sirkulær åpning 21 som avsmalner mot en i det vesentlige sylindrisk del som er dannet av festeseksjonen 22B.

Fleksibiliteten til materialet hos skrotføringsanordningen 22 gjør det mulig å komprimere skrotføringsanordningen 22 til å innta en i det vesentlige sylindrisk form, som vist i fig. 4 og fig. 6. Her er føringsseksjonen 22A komprimert til en vesentlig sylindrisk form mens festeseksjonen 22B opprettholder sin opprinnelige form av en sylinder. Imidlertid, når skrotføringsanordningen er upåvirket av ytre krefter, vil den gå tilbake til sin opprinnelige traktform.

Dermed kan skrotføringsanordningen være tilveiebrakt i to forskjellige tilstander. Skrotføringsanordningen 22 er konfigurert for å være tilveiebrakt i en kjørtilstand, hvor den ytre diameter av føringsseksjonen 22A hos skrotføringsanordningen 22 er mindre enn eller lik den ytre diameter av huset 10, og i den satte tilstanden, i hvilken den ytre diameter av føringsseksjonen 22 A av skrotføringsanordningen 22 er større enn den ytre diameter av huset 10.

I fig. 4 er kjørtilstanden vist. Her er føringsseksjonen 22A tilveiebrakt radialt inne i et hus 2a hos setteverktøyet 2, dvs i kjørtilstanden er skrotføringsanordningen 22 komprimert til en i det vesentlige sylindrisk form. Som vist på fig. 4, er diameteren til huset 2 i det vesentlige lik diameteren til det ytre huset 10.1 den satte tilstand er det vist at det bøyde området 22C er på linje med en øvre endekant 12 av huset 10 i den satte tilstand.

I fig. 4 er den satte tilstand vist. Her er setteverktøyet 2 fjernet, inkludert huset 2a. Føringsseksjonen 22A hos skrotføringsanordningen 22 er her fri til å ekspanderes radielt til sin opprinnelige form. Derfor, i den satte tilstand, er skrotføringsanordningen 22 traktformet. I fig. 7 er det vist at et ytre område 22D av skrotføringsanordningen 22 har ekspandert radialt og er i kontakt med den indre overflate W av brønnen. Hvis det ikke er noen skader på den indre overflaten av brønnen, vil skrotføringsanordningen 22 tette mot hele omkretsen av den indre overflaten av brønnen W, og derved lede skrot inn i åpningen 21 på en meget effektiv måte, det vil si at ikke noe skrot vil kunne passere området mellom skrotføringsanordningen 22 og den indre overflaten av brønnen.

Fortrinnsvis er føringsseksjonen 22A støpt til et traktformet legeme med en diameter som er litt større enn den forventede indre overflaten av brønnen for å påføre et trykk mot den indre overflaten til brønnen.

Mottaksanordningen 20 omfatter videre en hylse anordning 23. Hylseanordningen 23 er festet til festeseksjonen 22B hos skrotføringsanordningen 22. Hylseanordningen 23 omfatter en ytre hylseseksjon 23A og en indre hylseseksjon 23B, hvor festeseksjonen 22B er festet radialt mellom ytre hylseseksjon 23a og indre hylseseksjon 23B. Hylseanordningen 23 er aksialt forskyvbar inne i boringen 11 i det ytre huset 10. På fig. 4, 5 og 6 er det vist at festeseksjonen 22B er korrugert og montert mellom korrugerte flater av ytre hylseseksjon 23A og indre hylseseksjon 23B.

I fig. 5 er det vist at hylseanordningen 23 omfatter en øvre endekant 24. Mer konkret er det den indre hylseseksjonen 23B som omfatter den øvre endekanten 24.

På fig. 6 er det vist at skrotføringsanordningen 22 er konfigurert til å bli tilveiebrakt i en trekktilstand. I trekktilstanden blir føringsanordningen 22 skjøvet inn i boringen II i huset 10. Dermed komprimeres føringsseksjonen 22A til en vesentlig sylindrisk form og hele føringsanordningen 22 blir hovedsakelig sylindrisk igjen. I

trekktilstanden er det lett å dra anordningen 1 ut fra brønnen.

Operasjonen av den første utførelsesformen som vist i fig. 1-7 skal nå beskrives. Først bør det bemerkes at i denne utførelsesformen omfatter anordningen 1 en slipsanordning 50 for forankring til brønnen, hvor slipsanordningen 50 er konfigurert til å være tilveiebrakt mellom en kjørtilstand og en satt tilstand. Følgelig er den første utførelsesform av anordningen en selvstendig anordning som kan settes uavhengig av andre verktøy i brønnen.

I utgangspunktet er anordningen 1 koblet til setteverktøyet 2. Som vist i fig. 1 er slipsanordningen 50 i kjørtilstanden, dvs. at slipset er radielt tilbaketrukket. Videre er skrotføringsanordningen tilveiebrakt inne i hylsen 2a hos setteverktøyet. Som vist på fig. 4, omfatter setteverktøyet 2 også en aktueringsanordning 2b for aktuering av slipsanordningen 50. Det bør bemerkes at ikke alle deler av setteverktøyet2 er vist på fig. 1 og 4.

Anordningen 1 blir deretter kjørt inn i brønnen til ønsket posisjon. Slipsanordningen 50 blir så radielt ekspandert til sin satte stilling ved hjelp av setteverktøyet 2. Slipsanordningen 50 og dennes aktivering ved hjelp av setteverktøyet2 anses kjent for en fagmann og vil ikke bli beskrevet her i detalj. Når slipsanordning 50 er satt, blir setteverktøyet 2 trukket ut av brønnen. Dermed er skrotføringsanordningen 22 ikke påvirket av hylsen 2a og dermed bringes føringsseksjonen 22A hos skrotføringsanordningen 22 til den satte tilstanden, som beskrevet ovenfor og som vist i fig. 2 og 5.

Skrot eller "fisk" 4 som beveger seg i brønnen vil nå falle inn i boringen 11 via åpningen 21.1 noen brønner kan det være fluid som strømmer selv når skrotoppsamlingsanordningen skal settes. Følgelig kan anordningen 1 omfatte silåpningene 18, gjennom hvilke fluid kan passere mellom boringen 11 og brønnen nedenfor skrotføringsanordningen 22.

Etter bruk blir anordningen 1 trukket ut av brønnen ved hjelp av trekkredskapet 3. Først blir trekkredskapet 3 senket ned i brønnen. Trekkredskapet 3 omfatter et aktiveringsverktøy 3a omfattende et sirkulært grensesnitt 3b konfigurert for å komme i kontakt med den øvre endekanten 24 av hylsenanordningen 23. Videre omfatter trekkredskapet 3 en fiskehalsanordning for forbindelse med den øvre endekant 12 av det ytre huset 10.

Dermed, ved å hindre nedadgående bevegelse av det ytre huset 10, og pressing av aktueringsverktøyet 3a nedover, så blir hylseanordningen 23 skjøvet ned i det ytre huset 10. Følgelig skyves også skrotføringsanordningen 22 inn i det ytre huset 10, slik at skrotføringsanordningen 22 bringes til sin trekktilstand.

Det bør bemerkes at hylseanordningen 23 kan festes til det ytre huset 10 ved hjelp av en skjærpinne 13 i kjørtilstand og/eller satt tilstand. Derfor må en kraft som overstiger skjærkraften til skjærpinnen 13 anvendes av trekkverktøyet før hylseanordningen 23 kan beveges inn i det ytre huset 10.

Ved å skyve aktueringsverktøyet 3a ytterligere nedover, så trekkes også slipsanordningen 50 radielt tilbake til sin trekktilstand, og anordningen 1 kan trekkes ut fra brønnen.

Det er nå henvist til fig. 8-10, som illustrerer en andre utførelsesform av oppfinnelsen. Den andre utførelsesform har mange trekk til felles med den første utførelsesform, og de samme henvisningstall er brukt for de samme deler. Den viktigste forskjell er at den andre utførelsesformen ikke omfatter en slipsanordning 50. Den tilsiktede bruk av den andre utførelsesformen er å plassere den over andre verktøy i en brønn som beskyttelse for skrot som kan bevege seg inn i brønnen.

Som i den første utførelsesform holdes skrotføringsanordningen 22 i sin satte tilstand inne i huset 2a i sette verktøy et2, og den utvider seg radialt til den satte tilstand når setteverktøyet fjernes. Skrotføringsanordningen 22 er brakt til sin trekktilstand ved å skyve hylseanordningen 23 inn i huset 10. Også her er den nedre enden 10b av det ytre huset stengt av en neseseksjon 14.

Det er flere andre alternativer av oppfinnelsen i tillegg. Først av alt kan skrotoppsamlingsanordningen 1 være utstyrt som en del av et brønnverktøy i stedet for som et separat verktøy. For eksempel kan skrotoppsamlingsanordningen 1 være utstyrt som en del av en brønnplugg, eksempelvis et straddleverktøy (engelsk: straddle tool), en packer, en plugg etc.

Hvis et slikt verktøy omfatter en gjennomgående boring (for eksempel et pakningsverktøy), kan neseseksjonen 14 utelates fra den nedre enden av huset 10. dermed vil skrot bli forhindret fra å bevege seg til det radiale rom mellom verktøyet og den indre overflaten av brønnen, men skrotet vil tillattes å bevege seg inn i boringen 11 og videre gjennom boringen i pakningsverktøy et og videre inn i brønnen.

I en annen alternativ utførelse kan skrotføringsanordningen 22 være tilveiebrakt på innsiden av ytre hus 10 i kjørtilstand i stedet for inne i setteverktøyet 2a. I en slik utførelse må føringsseksjonen 22A hos skrotføringsanordningen 22 trekkes oppad forbi den øvre enden kant 12 for å få lov til å bli brakt til den satte tilstand.

Claims

1. Skrotoppsamlingsanordning (1) for å fange skrot som beveger seg inn i en brønn, omfattende: - et ytre hus (10) omfattende en øvre ende (10a) og en nedre ende (10b); - en boring (11) tilveiebrakt inne i huset (10); - en mottaksanordning (20) tilveiebrakt i den øvre enden (10a) av huset (10), idet mottaksanordningen (20) omfatter: - en mottaksåpning (21) som tilveiebringer en åpning inn i boringen (11); - en skrotføringsanordning (22) for å føre skrot inn i boringen (11) via mottaksåpningen (21), hvor skrotføringsanordningen (22) er konfigurert for å være tilveiebrakt i en kjørtilstand, hvor den ytre diameter av en føringsseksjon (22A) hos skrotføringsanordningen (22) er mindre enn eller lik den ytre diameter av huset (10), og i en satt tilstand, hvor den ytre diameter av føringsseksjonen (22A) hos skrotføringsanordningen (22) er større enn den ytre diameter av huset (10).

2. Skrotoppsamlingsanordning (1) ifølge krav 1, hvor skrotføringsanordningen (22) er traktformet i satt tilstand.

3. Skrotoppsamlingsanordning (1) ifølge krav 2, hvor skrotføringsanordningen (22) er traktformet når upåvirket av ytre krefter.

4. Skrotoppsamlingsanordning (1) ifølge et av kravene 1-3, hvor skrotføringsanordningen (22) er komprimert til en sylindrisk form i kjørtilstand.

5. Skrotoppsamlingsanordning (1) ifølge et av de foregående krav, hvor skrotføringsanordningen (22) omfatter et bøyd område (22c) innrettet med en øvre endekant (12) av huset (10) i den satte tilstand.

6. Skrotoppsamlingsanordning (1) ifølge et av de foregående krav, hvor mottaksanordningen (20) omfatter en hylseanordning (23) festet til en festeseksjon (22B) hos skrotføringsanordningen (22), hvor hylseanordningen (23) er aksialt forskyvbart inne i boringen i huset (10).

7. Skrotoppsamlingsanordning (1) ifølge krav 6, hvor hylseanordningen (23) er festet til det ytre huset (10) ved hjelp av en skjærpinne (13) i kjørtilstand og/eller i den satte tilstand.

8. Skrotoppsamlingsanordning (1) ifølge krav 6 eller 7, hvor skrotføringsanordningen (22) er videre konfigurert til å være tilveiebrakt i en trekktilstand, hvor skrotføringsanordningen (22) er skjøvet inn i boringen (11) av huset (10).

9. Skrotoppsamlingsanordning (1) ifølge krav 6, hvor hylseanordningen (23) omfatter en øvre endekant (24).

10. Skrotoppsamlingsanordning (1) ifølge krav 1, videre omfattende en slipsanordning (50) for forankring til brønnen, hvor slipsanordningen (50) er konfigurert til å tilveiebringes mellom en kjørtilstand og en satt tilstand.