NO317501B1 - Fremgangsmate for flersidig komplettering og sementering av tilknytningsstedet for sidebronnboringer - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse gjelder ferdigstilling av brønnboringer i sin alminnelighet. Nærmere bestemt gjelder oppfinnelsen et tilbakevendingsredskap og en anordning for bruk i en flersidig brønn, som angitt i ingressen til de etterfølgende henholdsvis krav 1 og 5, samt en fremgangsmåte for automatisk tilbakevending i grenboringene, som angitt i det etterfølgende krav 2. Grenboringen strekker seg på tvers ut fra en primær brønnboring som kan være vertikal, hovedsakelig vertikal, skråstilt til og med horisontal. Denne oppfinnelse kan spesielt utnyttes ved ferdigstilling av flersidige brønner, hvilket vil si nedhulls brønnomgiverlser hvor flere diskrete og atskilte sidebrønner strekker seg ut fra en felles vertikal brønnbo-ring.

Horisontal brønnboring og brønnproduksjon er blitt viktig i økende grad for oljeindustrien i de senere år. Skjønt horisontale brønner har vært kjent i mange år, er det bare forholdsvis nylig at slike brønner er blitt bedømt å være et kostnadsef-fektivt alternativ (eller i det minste ledsager) til vanlig vertikal brønnboring. Skjønt boring av en horisontal brønn medfører vesentlig større omkostninger enn dens vertikale motpart, vil en horisontal brønn ofte forbedre produksjonen med en faktor på fem, ti, eller til og med tyve i naturlig frakturerte reservoarer. Vanligvis må den forventede produktivitet ved en horisontal brønn være tre ganger produksjonen ved et vertikalt hull for at horisontal boring skal være økonomisk. Denne økte produksjon nedsetter antall plattformer, samt skjærer ned

investeringer og driftsomkostninger. Horisontal boring gjør reservoarer i urbane områder, permafrost-soner og dype farvann til havs mer tilgjengelige. Andre an-vendelser av horisontale brønner omfatter periferibrønner, tynne reservoarer som ville kreve for mange vertikalbrønner, samt reservoarer med koning-problemer hvor en horisontal brønn kan gjøres optimalt distansert fra fluidkontakt.

Visse horisontale brønner omfatter ytterligere brønner som strekker seg på tvers ut i fra primære vertikalbrønner. Disse ytterligere laterale brønner betegnes i blant som tappehull og vertikale brønner som inneholder mer enn en sidebrønn betegnes som flersidige brønner. Flersidige brønner er blitt viktige i økende grad, både med hensyn til nye borearbeider og ut i fra det stadig viktigere standpunkt som går ut på nybearbeiding av eksisterende brønnboringer, innbefattet ut-bedringsarbeide og stimuleringsarbeide.

Som en følge av den tidligere nevnte økte avhengighet av og viktighet av horisontale brønner, har ferdigstilling av horisontal brønn og særlig ferdigstilling av flersidige brønner blitt viktige oppgaver og frembrakt (og fortsetter å frembringe) en mengde vanskelige problemer som må overvinnes. Lateral ferdigstilling, særlig på forbindelsesstedet mellom vertikal og lateral brønnboring er ytterst viktig for å unngå sammenfall av brønnen i uoppstøttede eller svakt understøttede formasjoner. Ferdigstilling av åpne hull er således begrenset til egnede grunnformasjoner, og til å med da er komplettering av ferdige hull utilstrekkelig, da det ikke foreligger noen styring eller evne til fornyet tilgang (eller nyinntrengning i den laterale) eller å isolere produksjonssoner inne i brønnen. Sammenkoplet med dette behov for å komplettere laterale brønner er det økte ønske om å opprettholde omfanget av brønnboringen i den laterale brønn så nær som mulig omfanget av den primære vertikale brønnboring for å lette boring og ferdigstilling.

Tidligere er horisontale brønner blitt ferdigstilt ved å anvende enten komplettering med slisset foring, ytre f6ringsrørpakninger (ECP) eller sementeringstek-nikker. Det primære forhold ved innføring av en slisset f6ring i en horisontal brønn er å forebygge sammenfall av hullet. I tillegg danner en foring en hensiktsmessig innføringsbane for å føre inn forskjellige redskaper, slik som en kveilet rørledning i en horisontalbrønn. Tre typer fdringer er blitt anvendt, nemlig (1) perforerte foringer, hvor hull er utboret i foringen, (2) slissede ffiringer, hvor slisser av forskjellig bredde og dybde er frest ut langs foringslengden, samt (3) forpakkede foringer.

Slissede linjer gir begrenset sandregulering ved valg av hullstørrelser og slissebredde-størrelser. Disse f6ringer er imidlertid lett utsatt for gjenplugging. I uavstøttede formasjoner har trådviklede slissede foringer vært anvendt for å regu-lere sandproduksjon. Singelpakking kan også anvendes for sandregulering i en horisontalbrønn. Hovedulempen ved en slisset foring er at effektiv brønnstimule-ring kan bli vanskelig på grunn av det åpne ringformede rom mellom fdringen og brønnen. På liknende måte er selektiv produksjon (f.eks. soneisolering) vanskelig.

En annen mulighet er en foring med delisolasjoner. Ytre foringsrørpak-ninger (ECP) er blitt installert på utsiden av den slissede foring for å dele opp en lang horisontal brønnboring i flere små seksjoner. Denne fremgangsmåte gir begrenset soneisolasjon, som kan anvendes for stimulering eller produksjonsregule-ring langs brønnens lengdeutstrekning. ECP er imidlertid også beheftet med visse ulemper og mangler. Normale horisontalbrønner er f.eks. ikke helt horisontale over hele sin lengde, men har heller mange utbøyninger og kurver. I et hull med flere utbøyninger kan det være vanskelig å føre inn en foring med flere ytre fåringsrørpakninger.

Endelig er det mulig å sementere og perforere brønner med midlere og lang radius, slik det f.eks. er vist i US-patentskrift 4,436,165.

Skjønt avtetning av forbindelsesstedet mellom en vertikal og en lateral brønn er av viktighet ved både horisontale og flersidige brønner, er tilbakevending og soneisolasjon av særlig viktighet og frembringer særlig vanskelige problemer ved ferdigstilling av flersidige brønner. Tilbakevending i laterale brønner er nød-vendig for å utføre ferdigstillingsarbeidet, ytterligere boring og/eller utbedrings- og stimuleringsarbeide. Isolering av en lateral brønn fra andre laterale brønngrener er nødvendig for å hindre innvandring av fluider og for å være i samsvar med ferdig-stillingspraksis og reguleringer med hensyn til separat produksjon av forskjellige produksjonssoner. Soneisolasjon kan det også være behov for hvis borehullet lø-per inn i og ut av målereservoaret på grunn av utilstrekkelig geologisk kunnskap eller dårlig retningsstyring, samt på grunn av trykkforskjeller i vertikalt forskjøvede lag, slik det vil bli omtalt nedenfor.

Når horisontale borehull blir utboret i naturlig frakturerte reservoarer, anses soneisolasjon for ønskelig. Det innledende trykk i naturlig frakturerte formasjoner kan variere fra en sprekkdannelse til den påfølgende, slik det også er tilfelle med hydrokarbontyngden og sannsynligheten for koning. Ved å tillate dem å produsere sammen muliggjøres tverrstrømning mellom frakturene og en enkelt sprekkdannelse med tidlig vanngjennombrudd vil utsette hele brønnproduksjonen for fare.

Som nevnt ovenfor, ble opprinnelige horisontalbrønner ferdigstilt med usementerte slissede foringer hvis ikke formasjonen var tilstrekkelig sterk for komplettering ved uforet hull. Begge fremgangsmåter gjør det vanskelig å be-stemme produksjonssoner, og hvis problemer opptrer vil det være praktisk talt umulig å selektivt behandle den rette sone. I dag oppnås soneisolasjon ved anvendelse av enten ytterligere foringsrørpakninger på slissede eller perforerte foringer eller ved vanlig sementering og perforering.

Problemet ved ferdigstilling av laterale brønnboringer (og særlig flersidige brønnboringer) har vært erkjent i mange år og satt sitt preg på patentlitteraturen. F.eks. US-patentskrift 4,807,704 angir utstyr for komplettering av flersidige laterale brønnboringer ved bruk av en dobbeltpakning og et avbøybart føringslegeme. US-patentskrift 2,797,893 angir fremgangsmåte for ferdigstilling av laterale brønner ved anvendelse av en bøyelig foring og et avbøyningsredskap. Patentskrift nr. 2,397,070 beskriver på liknende måte komplettering av lateral brønnboring ved anvendelse av bøyelig foringsrør sammen med et lukkeskjold for avstengning av den laterale. I patentskrift 2,858,107 utgjøren fjernbar ledekile-sammenstilling et middel for lokalisering (f.eks. tilbakevending i) en lateralbrønn etter ferdigstilling av denne. Patentskrift nr. 3.330,349 angir et dor forføring på ferdigstilling av flere horisontale brønner. US-patent nr. 5,318,122, som er overdratt til foreliggende søker og inntas her som referanse, angir deformerbare innretninger som selektivt avtetter forbindelsesstedet mellom den vertikale og laterale brønn ved å anvende en oppblåsbar form som utnytter en herdbar væske for å danne en tetning, samt utvidbare erindrings-metallinnretninger eller annet utstyr for plastisk deformering av et tetningsmateriale. US-patentskrifter nr. 4,396,075,4,415,205, 4,444,276 og 4,573,541 gjelder alle hovedsakelig fremgangsmåter og innretninger for flersidig ferdigstilling ved anvendelse av en boremal eller et rørføringshode. Andre patenter eller patentsøknader av alminnelig interesse på det område som gjelder horison-talbrønn-komplettering omfatter US-patenter nr. 2,452,920,4,402,551, 5,289,876, 5,301,760, 5,337,808, 5.458,229, 5,526,880 og 5.474,131, idet de sistnevnte to patenter er samlet overdratt og inngår her som referanse.

US-patent nr. 5,477,925, som også er samlet overdratt til søkeren her samt inngår her som referanse, angir en forbedret fremgangsmåte som gjelder flersidig ferdigstilling og sementering (f.eks. avtetning) av forbindelsesstedet med side-brønnboringer. Kompletteringsmetoden i henhold til dette US-patent nr. 5,477,925 tar sikte på den prosess som går ut på å danne et vindu i det vertikale hull, boring av en sidebrønnboring og derpå avtette forbindelsesstedet mellom den laterale og den vertikale brønnboring for å ha mulighet for å utføre en hvilken som helst arbeidsfunksjon som kunne vært utført i en enkel brønnboring og som er ønsket for normal isolasjon, stimulering eller en hvilken som helst annen påkrevet ar-beidsprosess.

Fremgangsmåten i henhold til US 5,477,925 omfatter bruk av en standard ledekile for å frese ut et vindu i foringen i den vertikale brønnboring ved hjelp av kjente fremgangsmåter, og hvoretter en lateral brønnboring utbores før det kjøres inn et nytt «krok»-foringsutstyr. Alternativt kan vinduet utføres i foringsrøret på overflaten og derpå føres inn til den korrekte dybde. 1 begge tilfeller angir øvre in-deks 925-patentskriftet en fremgangsmåte for ferdigstilling av en primær brønnbo-ring med et første vindu i seg og minst en lateral brønnboring som strekker seg utover fra dette første vindu, idet fremgangsmåten omfatter prosesstrinnene: a) innføring av en foringssammenstilling i den primære brønnboring og den laterale brønnboring, idet foringssammenstillingen omfatter en krok-henger for inngrep med det første vindu og boringssammenstillingen også omfatter et annet vindu gjennom denne for å tillate passasje fra nevnte foringssammenstilling til den primære brønnboring,

b) innsetting av krokhengeren i det første vindu, og

c) levering av en sementsammenstilling til den laterale brønnboring, og hvor

sement avgis til et ringrom som er fastlagt ved et mellomrom mellom fdringen og

den laterale brønnboring på forbindelsesstedet mellom den primære brønnboring og den laterale brønnboring.

På tross av de ovenfor beskrevne forsøk på å oppnå kostnadseffektive og utførbare ferdigstillinger av lateral brønn, er det fortsatt et behov for nye og forbed-rede fremgangsmåter og utstyr for å utføre slike kompletteringer, og særlig da avtetning på forbindelsesstedet mellom vertikal og lateral brønn, muligheten for å på nytt gå inn i laterale brønner (særlig i flersidige utførelser) samt opprettelse av soneisolasjon mellom forskjellige sidebrønner i en flersidig brønnutførelse. Nærmere bestemt er det fortsatt et behov for egnede innretninger som selektivt er i stand til å trenge inn i et primært eller lateralt borehull (etter ønske) for tilbakevending og

andre formål.

Dette behov tilfredsstilles ifølge oppfinnelsen ved et tilbakevendingsredskap, en anordning og en fremgangsmåte av den innledningsvis angitte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i den karakteriserende dei av henholdsvis krav 1,5 og 2. Fordelaktige utføringsformer av oppfinnelsen er angitt i de øvrige, etterfølgende krav.

Foreliggende oppfinnelse er således egnet for bruk ved flersidig komplettering og sementering (hvilket vil si avtetning) av forbindelsesstedet mellom laterale brønnboringer. Kompletteringsmetoden i henhold til foreliggende oppfinnelse tar sikte på den prosess som går ut på å opprette et vindu i det vertikale hull, boring av en lateral brønnboring og derpå avtetning av forbindelsesstedet mellom den laterale og den vertikale brønnboring for å ha mulighet for på nytt å trenge inn i hver sidebrønnboring så vel som å opprettholde muligheten for å utføre en hvilken som helst arbeidsfunksjon som kunne vært utført i en enkelt brønn. Av denne grunn er sementerte laterale brønnboringer ønskelig slik at normal isolasjon, stimulering og andre arbeidsoperasjoner kan utføres.

I samsvar med fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen anvendes en standard ledekile for å presse ut et vindu i siden av borerøret i den vertikale

brønnboring på det sted hvor det er ønskelig å bore ut en sidebrønn, før det kjøres inn nytt «krok»-f6ringsutstyr, slik det vil bli beskrevet i det følgende. Dette utgjøres ved hjelp av kjente metoder. Den laterale brønnboring blir så utboret ved hjelp av kjente fremgangsmåter til den ønskede totale dybde. Alternativt kan foringsrøret omfatte et vindu utformet på forhånd. I tillegg kan den laterale brønn være utført på forhånd, slik at dette foregriper behovet for de prosesstrinn som går ut på boring av sidebrønnboringen.

Opphengsutstyret med «krok» i henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter en «krok» såvel som en særegen kam ved sin forkant (den flate som først mø-tes av en redskapsstreng som kjøres inn fra overflaten) og som ender i en føringssliss som er utført for å motta et føringssliss-fremspring som er montert på en bøyd strengenhet eller ved bunnen av redskapsstrengen alt etter som det er ønskelig å trenge inn i en valgt sidebrønnboring eller i hoved brønnboringen.

Foringsopphenget med «krok» i samsvar med foreliggende oppfinnelse omfatter en «krok» og kjøres inn i brønnboringen og derpå gjennom det ovenfor nevnte eller foretrukkede utfreste vindu ved hjelp av kjente standardmetoder. Inntrengning i sidehullet ved bunnen av «krok»-foringsopphenget oppnås ved å be-nytte kjente standard-orienteringsmetoder, eller ved å utnytte en kjent bøyd sub. F6ringsopphenget med «krok» kjøres inn i sidebrønnboringen inn til «krok»-opphenget finner vinduet i den vertikale hovedbrønnboring. Inne i «krok»-f6rings-opphenget befinner det seg en halerør-sammenstilling med motstående innstiilba-re sugekopper. Halerørsammenstillingen er i stand tii å tilføre flytende sement eller andre fluider som er påkrevet for å blåse opp ytre fdringsrørpakninger eller andre innretninger som er påkrevet. Enden av «krok»-f6ringsopphenget blir så tilplugget for å tillate det hydraulisk innstillbare oppheng til å innstilles ved hjelp av påført trykk. En ytre foringsrørpakning som er anbrakt nær enden av «krok»-foringsopphenget blir så blåst opp for å avtette det ringformede mellomrom i den laterale brønnboring like under sementeringsventilen for ffiringsopphenget. Motstående «sugekopper» anvendes for årette fluidet til å blåse opp den ytre forings-rørpakning.

Så snart den oppblåsbare ytre foringsrørpakning er innstilt, blir de motstående «sugekopper» beveget oppover i hullet i den laterale brønnboring inntil «su-gekoppene» befinner seg tvers over portene (hullene) i en sementeringsventil. Trykk blir så påført på kjent måte for å åpne sementeringsventilen og derpå blir sement pumpet inn for å fylle det område av det ringformede rom som strekker seg fra oversiden av den oppblåsbare ytre pakning og opp til det utfreste vindu på tilknytningsstedet mellom den primære brønnboring og sidebrønnboringen. I henhold til et viktig særtrekk ved foreliggende oppfinnelse har «krok»-foringsopphenget fortrinnsvis et forut utfrest vindu for å muliggjøre vertikal nyinntrengning i den primære brønnboring på undersiden av forbindelsesstedet mellom den laterale brønnboring og den primære brønnboring.

Derpå innstilles den ytre foringsrørpakning som befinner seg opphulls i den primære brønnboring over forbindelsesstedet mellom den primære brønnboring og sidebrønnboringen, slik som omtalt ovenfor ved anvendelse ved hjelp av kjente, mekaniske, hydrauliske eller andre kjente metoder. Halerør-sammenstillings-strengen blir så trukket tilbake tilstrekkelig høyt til å gjøre det mulig for enden av halerørsstrengen å bli trukket ut fra den laterale brønnboring og derpå nedsenket i hovedbrønnboringen gjennom det forut utfreste vindu i «krok»-f6ringsopphenget.

Enden (eller bunnen) av halerør-sammenstillingsstrengen blir så senket ned i hovedbrønnboringen inntil denne nedre ende befinner seg nær den ledekilepakning som er blitt etterlatt i hovedbrønnboringen på undersiden av forbindelsesstedet mellom hovedbrønnboringen og den laterale brønnboring under hele arbeidsprosessen for å hindre sement og annet avfall fra å falle ned under ledekilepakningen inn i hovebrønnboringen. Denne ledekilepakning er fortrinnsvis blitt tilplugget ved hjelp av kjente midler. Reversert sirkulering eller andre kjente midler kan anvendes for å rense ut eventuell overskuddssement eller annet avfall som kan ha falt ned på oversiden av ledekilepakningen når sement ble pumpet ut av sementeringsventilen under sementeringsarbeidet.

Den ovenfor nevnte kamflate og føringssliss utgjør et viktig særtrekk ved foreliggende oppfinnelse og arbeider på følgende måte. Dreiningsorienteringen oppnås nede i borehullet ved hjelp av kammen i fast stilling og som er anbrakt på oversiden av forbindelsesstedet mellom brønnboringene (valgt lateral og hoved-brønn). Denne kan orienteres nede i hullet under installasjon av krok-foringsopphenget på forbindelsesstedet mellom sidebrønnboringen og hovedbrønnbo-ringen. Et føringsslissfremspring er montert enten på den bøyde sub eller nær bunnpartiet av en redskapsstreng, alt etter hvilket borehull som det skal trenges inn i (hovedborehullet eller valgt lateralt borehull), og følger kammen automatisk inn i den slissede føring som orienterer den bøyde sub på en slik måte at denne bøyde sub enten vil posisjonsinnstille redskapsstrengen til å gå inn i det laterale borehull eller å forbli i hovedborehullet for å føres ned hulls på undersiden av det laterale borehull. Det bør bemerkes at dette utstyr ikke krever noen dreinings-håndtering fra overflaten. Det bør i tillegg bemerkes at den slissede føring på undersiden av kamflaten er tilstrekkelig lang til at føringsslissfremspringet vil orientere den nedre ende av redskapsstrengen før redskapsstrengen når frem til forbindelsesstedet med den valgte sidebrønnboring.

Når det er ønskelig å holde redskapsstrengen i hovedborehullet, er førings-slissfremspringet montert nær den nedre ende av redskapsstrengen motsatt utsiden av bøyningen på den bøyde sub. Denne bøyning i den bøyde sub er orientert slik at den bøyde sub vil frembringe en fjærkraft som skyver føringssliss-fremspringet mot hovedbrønnens vegg. Føringsslissfremspringet vil komme i kontakt med kamflaten og orientere redskapsstrengen på linje med den slissede fø-ring for krok-foringsopphenget, slik at den bøyde sub skyver spissen av redskapsstrengen bort fra sidebrønnboringen og nedover i borehullet i hovedbrønnboring-en.

1 en alternativ utførelse av krok-foringsopphenget i henhold til oppfinnelsen vil det forut utarbeidede vindu som gir tilgang til primærboringen, videre omfatte en kort rørseksjon som er tilkoplet i en vinkel til krok-ffiringen. Denne vinkel er tilstrekkelig stor til å tillate den korte rørseksjon til hovedsakelig å forløpe parallelt med primærboringen før krokfdringens avgang fra det laterale vindu. Den korte rørseksjon gir ytterligere avtetningskapasitet, og fordi den bare strekker seg ut fra krokfdringen med omtrent VA til 2 tommer, vil krokf6ringen fremdeles være i stand til å kunne føres gjennom den primære foring uten vanskelighet.

Etter installasjon av krokfdringen i sidebrønnboringen og den iboende orientering av det forut utarbeidede vindu og krokf6ringen på grunn av selvsentrering av kroken på det laterale vindu, kjøres et orienteringsanker gjennom krokfdringen og ut av det forut fremstilte vindu til kommunikasjon med det originale ledekile-anker, slik at orienteringsankeret orienteres på ledekileankeret og vil sikre at den vinkelstilte opphullsseksjon av orienteringsankeret vil komme på linje med det forut utarbeidede vindu i krokfdringen. Dette gir mulighet for utmerket tetningsforbindelse av orienteringsankeret med krokfdringen. En bakforbindelse-tetning anvendes for å avtette orienteringsankeret i forhold til krokfdringen for å øke enhe-tens ytelse. Alternativt kan ankeret kjøres inn før krokfdringen og derpå trekkes tilbake oppover i hullet for tetningsforbindelse med krokfdringen. Dette er effektivt, men kompliserer arbeidsprosessen.

De ovenfor omtalte og andre særtrekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelsesgjenstand vil kunne erkjennes av fagfolk på området ut i fra følgende detal-jerte beskrivelse og vedføyde tegninger.

Kort beskrivelse av tegningene

Det skal nå henvises til tegninger hvor like elementer er forsynt med samme henvisningstall i de forskjellige figurer, hvor:

Fig. 1 viser i snitt et oppriss av et foret borehull,

Fig. 2 viser i snitt et oppriss av det forede borehull i fig. 1 etter utfresning av et vindu i foringen og boring av et lateralt borehull, Fig. 3-6 er påfølgende snitt-oppriss som viser ferdigstilling og sementering av det laterale borehull i fig. 2, Fig. 7 viser et lengdeoppriss av den kompleterings-sammenstilling som anvendes i fig. 3-6 og angir særlig «krok»-fdringsopphengsammenstillingen, og

Fig. 8 viser et tverrsnitt tatt langs linjen 8-8 i fig. 7.

I fig. 9 er det vist i snitt et oppriss som angir det nye «krok»-fdirngsopp-hengutstyr med kam og slisset føring i samsvar med foreliggende oppfinnelse, samt installert i stilling på forbindelsesstedet mellom hoved- og lateral brønnboring før ferdigstillingen og sementeringen av tilstutningsstedet for den laterale brønnbo-ring i samsvar med fig. 3-6. Fig. 10 viser en planskisse langs linjen 10-10 i fig. 9 og som angir kammen i fig'. 9. Fig. 11 viser et tverrsnitt langs linjen 11-11 i fig. 9 og angir klart den slissede føring i fig. 9. Fig. 12 viser et lengdeoppriss av en bøyd sub med et føringsslissfremspring på utsiden av bøyen og som tvinger den bøyde sub til å trenge inn i en valgt side-brønnboring i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Fig. 12A er en planskisse langs linjen 12A-12A i fig. 12 og som angir profi-len av føringsslissfremspringet i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Fig. 13 er et lengdeoppriss av en bøyd sub med et føringsslissfremspring montert nær ytterenden av en bøyd sub-sammenstilling og som tvinger den bøyde sub-sammenstilling til å løpe inn i hovedbrønnboringen nedhulls for en sidebrønn-boring i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Fig. 13A er en planskisse langs linjen 13A-13A i fig. 13 og som angir pro-filen av føringsfremspringet i samsvar med foreliggende oppfinnelse, og som er identisk med den som er angitt i fig. 12A. Fig. 14 viser i lengdesnitt et oppriss av et brønnboring-forbindelsessted, og angir hvorledes føringsslissfremspringet i fig. 12 tvinger ytterenden av den bøyde sub-sammenstilling til å trenge inn i en lateral brønnboring, og Fig. 15 viser i lengdesnitt et oppriss av et brønnboring-forbindelsessted og angir hvorledes føringsslissfremspringet i fig. 13 tvinger ytterenden av den bøyde sub-sammenstilling til å trenge inn i hovedbrønnboringen nedhulls for en side-brønnboring. Fig. 16 er en skjematisk fremstilling av en beslektet utførelse av oppfinnelsen og som sørger for avtetning av forbindelsesstedet for et lateralt krok-fdrings-oppheng.

Beskrivelse av den foretrukne utførelse

I samsvar med foreliggende oppfinnelse er det beskrevet en fremgangsmåte og utstyr for å komplettere laterale, forgrenede eller horisontale brønner som strekker seg utover fra en enkelt primær brønnboring, samt nærmere bestemt for ferdigstilling av flere brønner som strekker seg ut fra en enkelt, hovedsakelig vertikal brønnboring (flersidige). Det vil erkjennes at skjønt uttrykkene primær, vertikal, avvikende, horisontal, forgrenet og lateral her anvendes av bekvemmelighets-grunner, vil fagfolk på området forstå at innretningene og fremgangsmåtene i henhold til foreliggende oppfinnelse kan utnyttes i forhold til brønner som strekker seg i andre retninger enn hovedsakelig vertikalt eller horisontalt. Den primære eller opprinnelige brønnboring kan f.eks. være vertikal, skråstilt eller til og med horisontal. Den generelt sett hovedsakelig vertikale brønn vil derfor i blant bli hen-vist til som primærbrønnen, mens de brønnboringer som strekker seg på tvers eller hovedsakelig lateralt ut fra primærbrønnboringen kan betegnes som gren-brønnboringer.

Oppfinnelsen angir en foretrukket fremgangsmåte for boring, sementering og ferdigstilling av laterale brønnboringer som strekker seg utover fra en opprinne-lig eller primær brønnboring.

Det skal først henvises til fig. 1-8, hvor det kan bemerkes at beskrivelsen av den foretrukne utførelse under henvisning til fig. 1-8 er identisk med og fullt ut angitt i detalj i US-patentskrift nr. 5,477,925, som også er samlet overdratt til søkerne i foreliggende søknad og er blitt inntatt her som referanse. Det henvises derfor

vennligst til US-patentskrift nr. 5,477,955 for en detaljert av beskrivelse av fig. 1-8.

Det bør bemerkes at alle detaljer som er angitt i US-patentskrift nr. 5,477,955 er de samme som i foreliggende oppfinnelsesgjenstand bortsett fra at «krok»-foringsopphengsutstyret 32 er erstattet med «krok»-ffiringsopphengs-utstyret med kam og slisset føring og som generelt er vist ved 100 i fig. 9. Krok-foringsopphengsutstyret 100 med kam og slisset føring omfatteren kamflate 102, en slisset føringsseksjon 104, et hovedborings-vindu 106 samt en lateral muffeseksjon 108.

Krok-foringsopphengsutstyret med kam og slisset føring i henhold til foreliggende oppfinnelse likner det krok-foringsopphengsutstyr som er angitt i US-patentskrift nr. 5,477,925 bortsett fra at seksjonen på oversiden av «kroken» har en kam eller føringskant 102 som er avskrånet nedover til en slisset føring 104 som er utført for å motta et føringsslissfremspring (vist ved 116 i fig. 12 og 13) som er montert enten på en bøyd sub eller annet redskap, alt etter som det er hovedborehullet eller sideborehullet som redskapsstrengen eller annet utstyr skal føres inn i.

Fordelene ved krok-foringsopphenget i samsvar med foreliggende oppfinnelse er tallrike. Først og fremst tillater denne utførelse automatisk orientering av redskapsstrengen til å trenge inn i det valgte laterale eller hoved-borehull. I tillegg muliggjør denne fremgangsmåte for valgt tilbakevending av hvilket som helst borehull større hulldimensjonerte borehull på tvers sammenliknet med det som er mulig ved tidligere kjent teknikk. I tillegg eliminerer denne metode den oriente-ringsprosess som er påkrevet ved tidligere kjent teknikk og innsparer således betraktelig tid og omkostninger når det er ønskelig å trenge inn i enten et valgt side-borehull eller hovedborehullet, alt etter ønske.

Det skal nå henvises til fig. 9-15, hvor det nye selektive tilbakevendingsut-styr for flersidige brønnboringer i samsvar med foreliggende oppfinnelse vil bli omtalt i detalj i det følgende. Grunnleggende tillater dette utstyr valg av inntreng-ningsbrønnboring ved dreieorientering av en bøyd sub eller annet redskap på en redskapsstreng.

Kamflaten 102 er utfrest eller på annen måte fremstilt ved kjente metoder på opphullskanten av den slissede føringsseksjon 104 med en passende kjent avskråning 110 som fører rundt fra spissen 112 til den slissede føring 114 (best sett i fig. 10). Det bør bemerkes at enhver egnet profil kan anvendes for kamflaten 102 som lett tillater et føringsslissfremspring 116 som er montert enten på utsiden av bøyen på en kjent bøyd sub eller ved ytterenden av en redskapsstreng, og automatisk orientere redskapsstrengen uten håndtering fra jordoverflaten, til å trenge inn i en valgt lateral brønnboring eller hovedbrønnen, alt etter ønske.

Den slissede føring 114 er utfrest eller fremstilt på annen måte ved hjelp av kjente midler langs hele lengdeutstrekningen av den slissede føringsseksjon 104 for krok-føringsopphenget 100 med kam og slisset føring og som ender i et hovedboirngsvindu 106 (se fig. 9-11). Den slissede føring 114 er dimensjonert for å motta et fremspring 116 av passende størrelse. Det bør bemerkes at andre egnede profiler eller former for den slissede føring 114 og fremspringet 116 kan anvendes, slik at flere laterale brønnboringer kan automatisk velges for inntrengning fra overflaten, og således at allsidigheten av foreliggende oppfinnelsesgjenstand økes. Nærmere bestemt kan valgte profiler på føringsseksjonen 104 og/eller fremspringet 116 utnyttes for å tillate det avanserte inntrengningsutstyr til selektivt å forkaste eller tre i inngrep med profiler. Omsorgsfull bestemmelse av profilene vil gjøre det mulig å velge et betraktelig antall av nedhulls tverrboringer for lett og selektiv tilgang.

Resten av krok-fdringsopphengsutstyret 100 med kam og slisset føring omfatter hovedboringsvindu 106, lateral muffeseksjon 108 samt krok-opphengsmekanismen er helt lik og fremstilt på samme måte som de samme par-tier av «krok»-fdringsopphengsutstyret 32 i henhold til US-patent nr. 5,477,955.

Det skal nå henvises til fig. 12,12Aog 14, hvor føringsslissfremspringet 116 i samsvar med foreliggende oppfinnelse er vist festet til utsiden av bøyningen 118 på den bøyde sub 120 som er anbrakt på en redskapsstreng 122. Førings-spissfremspringet 116 er fortrinnsvis av rektangulær utforming som avsmalner til trekantpunkter 122,124 som tillater forholdsvis godt friksjonsløst inngrep når føringsslissfremspringet 116 beveges opphulls eller nedhulls i den slissede føring 114. På grunn av det trykk som utøves av føringsslissefremspringet 116 mot bunnen av slissen 114, vil spissen 126 av redskapsstrengen 122 bli tvunget til å trenge inn i den laterale muffeseksjon 108 (som best kan ses i fig. 14). Det bør bemerkes at det også finnes andre egnede profiler for føringsslissfremspringet 116 og den slissede føring 114.

I fig. 13,13A og 15 er det samme føringsslissfremspring 116 festet nær ytterenden av redskapsstrengen 122' ved kjente midler og på motsatt side i forhold til utsidebøyningen 118 av den bøyde sub 120 på ytterenden 126' av redskapsstrengen 122'. På overflaten orienteres verktøystrengen 122' slik at førings-slissfremspringet 116 når det befinner seg i inngrep med den slissede føring 114 vil bli påvirket av det trykk som utøves av utsidebøyningen 118 av den bøyde sub 120 mot innsiden av fdringsveggen motsatt den side som inneholder den slissede føring 114. Redskapsstrengen 122' føres nedhulls av den slissede føring 114 og på grunn av det ovenfor nevnte trykk vil redskapsstrengen 122' automatisk bli tvunget til å trenge inn i hovedboringsvinduet 106 for krok-foringsopphenget 100 med kam og slisset føring for å fortsette nedhulls forbi den laterale muffeseksjon 108, slik det klart kan ses i fig. 15.

Det skal nå henvises til fig. 16, hvor fagfolk på området vil erkjenne at krokfdringen 150 befinner seg i stilling inne i det utfreste vindu 152 i den primære fdring 154 og er blitt avtettet med fdringspakningen 156. Etter å ha blitt iboende orientert ved selvsentreringsbevegelse av kroken 158 i vindusåpningen, vil det forutformede vindu 160 befinne seg koaksialt med nedhullsforlengelsen av den primære foring 154. For å opprette et hovedsakelig overliggende krok-fdrings-oppheng, utnyttes en bakforbindelsetetning 162 for å avtette et orienteringsanker-rør 164 til foringen 150. Det bør bemerkes at orienteringsankeret 164 omfatter en orienteringstapp 166 som er komplimentær i forhold til mottakningsmønsteret i den opprinnelige ledekilepakning 168. Dette sikrer at den vinkelstilte seksjon 170 av orienteringsankeret 164 befinner seg korrekt innrettet i forhold til vinduet 160 i krokfdringen 150. Som det vil erkjennes av vanlige fagfolk på området vil ved manglende orientering av orienteringsankeret den vinkelstilte åpning 170 komme i påvirkningsforhold med sidebrønnsåpningen. Et kort rør 172 er festet til krokfdringen før innstallasjonen av krokfdringen i borehullet og frembringer VA til 2 tommers tetningsflate koaksialt med primærfdringen 154. Dette øker påliteligheten av den tetning som opprettes ved bakforbindelse-avtetningen 162.

Det er viktig å erkjenne at orienteringsankeret 164 kan være installert før installeringen av krokfdringen eller også etter denne. I det tilfelle orienteringsankeret er installert før installeringen av krokfdringen 150, behøver operatøren bare å installere foringen 150 og derpå trekke orienteringsankeret 164 tilbake opp i vinduet 160 for avtetning av dette. Hvis orienteringsankeret 164 alternativt er installert etter at krokfdringen er installert, vil orienteringsankeret 164 ganske enkelt bli ført nedhulls gjennom det øvre avsnitt av fdringen 150 samt ut av vinduet 160 inntil det kommer i kontakt og kommuniserer med ledekilepakningen, slik at orienteringen blir fullført. Det er ved dette tidspunkt at bakforbindelses-tetningen 162 settes i drift ved hydraulisk trykk, mekanisk påvirkning eller elektrisk aktivering i samsvar med kjente fremgangsmåter. Alternativt kan tetningen være selvutlø-sende ved å være sammentrykt for avtetning av orienteringsankeret 164 til kortrø-ret 172 og derved til lateralfdringen 150. Det bør erkjennes at bakforbindelsestet-ningen 162 kan utgjøres av en pakning eller annet oppblåsbart element, en inter-ferenstetning eller en tetning av chevron-type. Det bør også bemerkes at andre tetningstyper som er i stand til å utføre hovedsakelig samme arbeidsfunksjon også kan tas i betraktning.

Arrangementet i henhold til oppfinnelsen er gunstig for å øke brønnytelsen, da formasjonen er avtettet fra I.D. for krokopphenget på tre kritiske steder. O.D. for krokopphenget til den nedre hovedboring er avtettet med ankeret 164 og ledekilepakningen 168, slik at forbindelsen mellom bakforbindelsesdoren og krokopphenget er avtettet med en bakforbindelsestetning 162, og oversiden av krokopphenget er avtettet omkring O.D. for denne, samt I.D. for primærforingen 154 med fdringspakningen 156. Innstilling av mekanismen for oppfinnelsesgjenstanden kan utføres ved nedsetningskraft eller kantteknologi som beskrevet i USSN 08/595,884 som er overdratt til søkerne i foreliggende søknad og inngår her som referanse, eller ved hjelp av andre hensiktsmessige midler.

Skjønt foretrukne utførelser er blitt vist og beskrevet, kan forskjellige modifi-kasjoner og utskiftninger finne sted uten at man derfor avviker fra grunnbegrepet og rammen for foreliggende oppfinnelse. Det bør følgelig forstås at foreliggende oppfinnelse er blitt beskrevet for å anskueliggjøre og ikke for å begrense.

Claims (8)

1. Tilbakevendingsredskap for bruk i en flersidig brønn med minst en primær og en lateral brønnboring, karakterisert ved at det omfatter en forut-installert orienteringsenhet som plasseres i brønnboringen under installering av en lateralforing med en kamflate og en slisse, idet orienteringsenheten plasseres nær nevnte minst ene laterale brønnboring og er tilpasset for å rette vedvarende nedihullsbevegelse av en streng inn i enten den primære eller den laterale brønn-boring ved at den streng som føres inn og har en orienteringstapp ved en forut-bestemt posisjon på denne automatisk blir riktig orientert for å fortsette i enten den primære eller den laterale brønnboring i avhengighet av orienteringstappens rela-tive aksiale posisjon på strengen..

2. Fremgangsmåte for automatisk tilbakevending etter valg i enten en lateral brønnboring eller en primær brønnboring karakterisert ved at den omfatter: installasjon av en orienteringsenhet i nærheten av et primært eller lateralt forbindelsessted, innpasning av en bøyd sub på en streng som føres inn i nevnte primære brønnboring, idet nevnte bøyde sub er påført en tapp på et valgt sted for å lette innføring i enten nevnte laterale brønnboring eller nevnte primære brønnboring, innføring av nevnte streng i og landing av nevnte tapp på nevnte orienteringsenhet, idet nevnte tapp tillates å bli ført nevnte orienteringsenhet i en sliss i denne, hvorved nevnte bøyde sub kan orienteres til å trenge inn i enten den laterale eller en primære brønnboring.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2 for automatisk tilbakevending etter valg i enten en lateral brønnboring eller en primær brønnboring, karakterisert ve d at tappen er plassert nær en forkant av den bøyde sub og slik at strengen rettes inn i den primære brønnboring.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3 for automatisk tilbakevending etter valg i enten en lateral brønnboring eller en primær brønnboring, karakterisert ve d at tappen plasseres på en utside av bøyningen på den bøyde sub, slik at strengen rettes inn i den laterale brønnboring.

5. Anordning for automatisk tilbakevending etter valg i enten en lateral brønn-boring eller en primær brønnboring, karakterisert ved at omfatter: en orienteringsenhet anordnet i den primære brønnboring i nærheten av den laterale brønnboring, en bøyd sub som er festet til en streng og tjener som forkant for denne streng, idet den bøyde sub har en tapp som etter valg er plassert på suben på en slik måte at ved føring av strengen nedhulls inne i den primære brønnboring, kommer tappen i kontakt med orienteringsenheten og slik at orienteringsenheten kanaliserer tappen inn i en sliss i orienteringsenheten, hvorved den bøyde sub blir orientert til å trenge inn i enten den laterale brønnboring eller den primære brønn-boring.

6. Anordning ifølge krav 5 for automatisk tilbakevending etter valg i enten en lateral brønnboring eller en primær brønnboring, karakterisert ved at tappen er plassert nær en forende av den bøyde sub samt er innrettet i forhold til en indre radius av en bøy på den bøyde sub, slik at den bøyde sub vil trenge inn i den primære brønnboring.

7. Anordning ifølge krav 5 for automatisk tilbakevending etter valg i enten en lateral brønnboring eller en primær brønnboring, karakterisert ved at tappen er plassert på utsiden av den bøyde sub og på en slik måte at den bøyde sub vil trenge inn i den laterale brønnboring.

8. Anordning ifølge krav 5 for automatisk tilbakevending etter valg i enten en lateral brønnboring eller en primær brønnboring, karakterisert ved at orienteringsenheten har en skrueformet kamflate.