NO332901B1 - Fremgangsmate og anordning for a stenge en bronn i grunnen - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte og anordning for å stenge en brønn (1) i en formasjon (2) i grunnen hvor det er anordnet fôringsrør (4, 6, 8), hvor fremgangsmåten omfatter: - å føre et skjæreverktøy (20) ned i brønnen (1); - å fjerne et lengdeparti (46) av fôringsrøret (4, 6, 8) ved å skjære lengdepartiet (46) opp i rørveggbiter (44); - å fjerne skjæreverktøyet (20); og - å sette en plugg (48) mot formasjonen (2) i lengdepartiet (46) hvor fôringsrøret (4, 6, 8) er fjernet.

Description

FREMGANGSMÅTE OG ANORDNING FOR Å STENGE EN BRØNN I GRUNNEN

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å stenge en brønn i grunnen. Nærmere bestemt dreier det seg om en fremgangsmåte for å stenge en brønn i grunnen hvor brønnen er forsynt med foringsrør. Oppfinnelsen omfatter også en anordning for å kunne utøve fremgangsmåten.

Når produksjonen fra en brønn i grunnen, typisk en petroleumsbrønn, er avsluttet, er det nødvendig å stenge brønnen på en måte som blant annet sikrer mot fremtidig ut-strømning av brønnfluid fra brønnen.

Over hver trykkførende sone er det vanlig å anbringe minst to uavhengige barrierer omfattende et hensiktsmessig pluggemateriale som er innrettet til å kunne tette brøn-nen. I noen tilfeller er det nødvendig å fjerne en seksjon i lengderetning av et forings-rør for å kunne anbringe en barriere eller en plugg mot formasjonsveggen.

Ifølge kjent teknikk maskineres fonngsrørmaterialet bort ved hjelp av hardtmetall-skjær som er anordnet på en rørstreng. Rørstrengen er koplet til et borefartøy eller en installasjon med nødvendig boreutstyr. Spon fra maskineringen må transporteres opp til overflaten fordi sponen, som kan være magnetisk og omfatte relativt lange spon-kveiler, forhindrer verktøy fra å passere partiet dersom den ikke er fjernet.

Bortmaskinering av lengdepartiet fra foringsrøret ved hjelp av kjent teknikk kan ta flere dager og er en meget kostbar operasjon.

Fra patentskrift US 6478088 Bl er det kjent en fremgangsmåte for å danne en plugg i en petroleumsbrønn hvor brønnen er foret med et foringsrør. Et skjæreverktøy føres ned i brønnen og kutter en åpning i foringsrøret, hvoretter skjæreverktøyet fjernes og det settes en plugg i åpningen.

Patentskrift EP 0451058 Al beskriver en fremgangsmåte hvor et rør i en brønn blir kuttet i biter av et skjæreverktøy, og hvor bitene faller ned i brønnen.

Patentskrift GB 2305683 A beskriver en fremgangsmåte for å plugge en brønn, hvor fremgangsmåten omfatter å perforere innvendige rørlegemer i brønnen, sirkulere et fluid gjennom ringrom mellom ulike rørlegemer via perforeringene, og til slutt å for-segle nngrommene i brønnen ved hjelp av sement.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk.

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

Det er tilveiebrakt en fremgangsmåte for å stenge en brønn i en formasjon i grunnen hvor det er anordnet foringsrør og hvor fremgangsmåten omfatter: - å føre et skjæreverktøy ned i brønnen; - å fjerne et lengdeparti av foringsrøret; - å sette en plugg mot formasjonen i lengdepartiet hvor foringsrøret er fjernet, kjennetegnet ved at fremgangsmåten videre omfatter å skjære lengdepartiet opp i rørvegg biter.

Med skjæreverktøy menes i denne sammenheng et verktøy som er innrettet til å kunne skjære kutt gjennom rørveggen i motsetning til maskineringsverktøy som er innrettet til å kunne fjerne rørmateriale ved sponavvirkning.

Ved å skjære lengdepartiet opp i rørveggbiter unngås produksjon av voluminøs spon samtidig som rørveggbitene relativt enkelt lar seg håndtere.

Fremgangsmåten kan videre omfatte å skjære opp lengdepartiet ved hjelp av en fluidstråle. Ved å anvende en fluidstråle unngås ytterligere induksjon av magnetkrefter i rørveggbitene og rørveggbitene kan tillates å falle ned og forbli i brønnen. Rørveggbi-tene kan om ønskelig bringes til overflaten, for eksempel ved hjelp av en magnet.

Fremgangsmåten kan videre omfatte de forberedende handlinger:

- å fylle brønnens nedre parti med fyllmateriale; - å kutte et indre foringsrør i en lavere posisjon i brønnen enn posisjonen hvor lengdepartiet befinner seg; og

- å fjerne det indre foringsrørs øvre parti.

Fremgangsmåten kan videre omfatte å kople skjæreverktøyet til overflaten ved hjelp av et kveilrør. Fremgangsmåten muliggjør derved nedstengning av brønnen uten anvendelse en borerigg.

Fremgangsmåten kan utøves ved hjelp av et skjæreverktøy for skjæring av et forings-rørs lengdeparti hvor skjæreverktøyet omfatter et om sin lengdeakse dreibart dyseho de med minst én dyse, og hvor dysehodet er koplet til et kveilrør, idet kveilrøret forlø-per til overflaten, og hvor skjæreverktøyet er koplet til foringsrøret ved hjelp av et anker.

Ankeret kan være et fast anker eller et rulleanker og skjæreverktøyet kan være forsynt med en aktuator for aksial forskyvning av dysehodet.

I en utførelsesform hvor ankeret er fast kan aktuatoren anvendes for aksial forskyvning av dysehodet under kutteoperasjonen. Dersom det anvendes et rulleanker kan kveilrøret forskyves aksialt i brønnen uten anvendelse av en separat aktuator.

I en ytterligere utførelsesform kan skjærehodet være forsynt med en pendeldyse. Pendeldysen som er av i og for seg kjent utførelse, er innrettet til å kunne dreie flu-idstrålen mens dysehodet holdes stasjonært.

Skjæreverktøyet kan være forsynt med en omkoplerventil som er innrettet til valgbart å kunne kople en fluidstøm til en ønsket dyse. For eksempel kan fluidstrømmen ledes til en skjæredyse under skjæreoperasjonen og deretter ledes til en rensedyse under en etterfølgende renseoperasjon.

Fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen muliggjør en betydelig reduksjon av tiden som medgår til avstengning av petroleumsbrønner samtidig som betydelig enklere utstyr kan anvendes sammenlignet med kjent teknikk. Oppfinnelsen tilrette-legger derved for en vesentlig reduksjon i kostnader forbundet med avstengning og ferdiggjøring av brønner.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 skjematisk viser en brønn som er klargjort for en skjæreoperasjon ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 skjematisk viser et snitt i større målestokk av et skjærehode;

Fig. 3 viser et skjæremønster i foringsrørets vegg; og

Fig. 4 viser skjematisk i mindre målestokk en brønn etter at en plugg er satt.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 en petroleumsbrønn i en formasjon 2. Et indre foringsrør 4, et nest indre foringsrør 6 og øvrige foringsrør 8 er innstøpt i et bo-rehull 10 ved hjelp av støpemasse 12.

En pakning 14 tetter mellom det indre foringsrør 4 og det nest indre foringsrør 6.

I fig. 1 er brønnen 1 vist etter at forberedende arbeider er utført så som fylling av det indre foringsrørs 4 nedre parti med fyllmateriale 16, kapping av det indre foringsrør 4 samt fjerning av det indre foringsrørs 4 ikke viste øvre parti fra brønnen 1.

Et kveilrør 18 med påmontert skjæreverktøy 20 befinner seg i brønnen 1, idet skjære-verktøyet 20 er posisjonert og fastholdt i det nest indre foringsrør 6 ved hjelp av et anker 22.

Skjæreverktøyet 20 omfatter et verktøyhus 24 med nødvendige i og for seg kjente ikke viste komponenter for styring av skjæreoperasjonen. En aktuator 26 er innrettet til å kunne forskyve et dreibart dysehode 28 i brønnens 1 lengderetning.

Dysehodet 28 omfatter i denne foretrukne utførelsesform en omkoplerventil 30 for valgbart å kunne styre trykkfluid som tilføres via en aktuatorkanal 32 fra kveilrøret 18, til en skjæredyse 34 eller en rensedyse 36, se fig. 2.

Omkoplerventilen 30 kan være en såkalt sekvensventil som endrer posisjon hver gang fluidtrykket avlastes.

Når skjæreverktøyet 20 er posisjonert i brønnen 1, kan skjæringen igangsettes ved at fluid inneholdende abrasivt materiale strømmer til skjæredysen 34 under relativt høyt trykk via kveilrøret 18 og omkoplerventilen 30.

Dysehodet 28 bringes til å forskyve skjæredysen 34 langs en forutbestemt bane som for eksempel gir skjærebanen 38 i det nest indre foringsrørs 6 rørvegg 40 slik det er vist i fig. 3.

Ved deretter å skjære langs banene 42 dannes rørveggbiter 44 av det nest indre for-ingsrørs 6 lengdeparti 46.

Ved å kople om omkoplingsventilen 30 føres trykkfluid til rensedysen 36, hvorved rør-veggbitene 44 kan spyles ned eller inn i brønnen 1.

Den del av støpemassen 12 som kan befinne seg bak lengdepartiet 46 av det nest indre foringsrør 6 fjernes også ved hjelp av fluidstråle fra dysene 34, 36 i dysehodet 28.

Etter at brønnen 1 er klargjort, trekkes kveilrøret 18 og skjæreverktøyet 20 ut fra brønnen 1 hvoretter en plugg 48 på i og for seg kjent måte settes mot formasjonen 2 i

lengdepartiet 46, se fig. 4.

I en ikke vist alternativ fremgangsmåte kan lengdepartiet 44 velges på et sted hvor to eller flere utenpåhverandre seg befinnende foringsrør 6, 8 må skjæres bort for å fri-legge formasjonen 2.

Claims (13)

1. Fremgangsmåte for å stenge en brønn (1) i en formasjon (2) i grunnen hvor det er anordnet foringsrør (4, 6, 8) hvor fremgangsmåten omfatter: - å føre et skjæreverktøy (20) ned i brønnen (1); - å fjerne et lengdeparti (46) av foringsrøret (4, 6, 8); - å sette en plugg (48) mot formasjonen (2) i lengdepartiet (46) hvor foringsrø-ret (4, 6, 8) er fjernet,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter å skjære lengdepartiet (46) av foringsrøret (4, 6, 8) opp i rørveggbiter (44).

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter å skjære opp lengdepartiet (46) ved hjelp av en fluidstråle.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter å la rørveggbitene (44) forbli i brønnen (1).

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter de forberedende handlinger: - å fylle brønnens (1) nedre parti med fyllmateriale (16); - å kutte et indre foringsrør (4) i en lavere posisjon i brønnen (1) enn posisjonen hvor lengdepartiet (46) befinner seg; og - å fjerne det indre foringsrørs (4) øvre parti.

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter å kople skjæreverktøyet (20) til overflaten ved hjelp av et kveilrør (18).

6. Anordning ved skjæreverktøy (20) for utøvelse av fremgangsmåten ifølge krav 1,karakterisert vedat skjæreverktøyet (20) omfatter et om sin lengdeakse dreibart dysehode (28) med minst én dyse (34, 36) hvor dysehodet (28) er koplet til et kveilrør (18), idet kveilrøret (18) forløper til overflaten, og hvor skjæreverktøyet (20) er koplet til foringsrøret (4, 6, 8) ved hjelp av et anker (22).

7. Anordning i henhold til krav 6,karakterisert vedat ankeret (22) er et rulleanker.

8. Anordning i henhold til krav 6,karakterisert vedat skjæ-reverktøyet (20) er forsynt med en aktuator (26) for aksial forskyvning av dysehodet (28).

9. Anordning i henhold til krav 6,karakterisert vedat dysehodet (28) er forsynt med en pendeldyse.

10. Anordning i henhold til krav 6,karakterisert vedat skjæ-reverktøyet (20) er forsynt med en omkoplerventil (30) som er innrettet til valgbart å kunne kople en fluidstøm til en ønsket dyse (34, 36).

11. Anordning i henhold til krav 6,karakterisert vedat skjæ-reverktøyet (20) er forsynt med en aktuator (26) for aksial forskyvning av dysehodet (28).

12. Anordning i henhold til krav 6,karakterisert vedat dysehodet (28) er forsynt med en pendeldyse.

13. Anordning i henhold til krav 6,karakterisert vedat skjæ-reverktøyet (20) er forsynt med en omkoplerventil (30) som er innrettet til valgbart å kunne kople en fluidstøm til en ønsket dyse (34, 36).