NO340765B1 - Boremodul for radiell boring i en brønn, samt brønnverktøy som omfatter boremodulen - Google Patents
Boremodul for radiell boring i en brønn, samt brønnverktøy som omfatter boremodulen Download PDFInfo
- Publication number
- NO340765B1 NO340765B1 NO20141022A NO20141022A NO340765B1 NO 340765 B1 NO340765 B1 NO 340765B1 NO 20141022 A NO20141022 A NO 20141022A NO 20141022 A NO20141022 A NO 20141022A NO 340765 B1 NO340765 B1 NO 340765B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- well
- drilling
- module
- piston
- cylinder
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 75
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 81
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 50
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/0035—Apparatus or methods for multilateral well technology, e.g. for the completion of or workover on wells with one or more lateral branches
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/01—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for anchoring the tools or the like
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/11—Perforators; Permeators
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/11—Perforators; Permeators
- E21B43/112—Perforators with extendable perforating members, e.g. actuated by fluid means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/11—Perforators; Permeators
- E21B43/119—Details, e.g. for locating perforating place or direction
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Description
BOREMODUL FOR RADIELL BORING I EN BRØNN, SAMT BRØNNVERKTØY SOM OMFATTER BOREMODULEN
Oppfinnelsen angår en boremodul for radiell boring i en brønn, samt et brønnverktøy omfattende nevnte boremodul.
Når en petroleumsbrønn er ferdig boret, må den gjøres klar for produksjon. Brønnen vil i denne såkalte kompletteringsfasen bli forsynt med foringsrør som i sin tur perforeres i de områder som antas å gi best produksjon. Perforering er også aktuelt i andre faser av produksjonen, i injeksjonsbrønner og ved brønnintervensjon. Videre kan perforering foretas i åpne brønner, det vil si uten foringsrør, for å øke utvinningen fra en sone.
Ifølge kjent teknikk senkes et perforeringsverktøy ned til ønsket område i brønnen og perforeringsverktøyet brukes til å lage det nødvendige antall hull i foringsrøret. Vanligvis omfatter perforeringsverktøyet en rad av små eksplosive ladninger som detone-res på ønsket sted. Bruk av eksplosiver kan gi ujevn hullkvalitet og noen ganger ikke hull i det hele tatt. Håndtering og transport av eksplosiver blir stadig vanskeligere på grunn av strengere lovgivning. Et alternativ til bruk av eksplosiver, som også er kjent teknikk, er å dore (eng. punch) hull ved hjelp av hydraulisk trykk. Dette er imidlertid kun et alternativ i rør med tynne vegger. Doring krever mye, tungt og plasskrevende utstyr. Det er alltid en utfordring å få nok plass til utstyr i brønnverktøy som generelt har liten diameter.
Radiell boring kan også benyttes til perforering av rør. Et kjent brønnverktøy som benyttes til dette er søkerens eget verktøy kalt "MaxPERF" som er utviklet av det kana-diske selskapet Penetrators Canada Inc. Kjente verktøy fra Penetrators Canada Inc. er beskrevet i patentpublikasjonene US 6167968 Bl og US 5392858 A. Nevnte verktøy borer hull med diameter 1" («25,4 mm) i foringsrør og lengre tunneler eller boringer med en diameter på 0,7" («17,8 mm) i formasjonen utenfor. Disse to boringene, hen-holdsvis gjennom foringsrøret og ut i formasjonen, utføres med to ulike applikasjoner rommet i samme verktøy. Boring gjennom foringsrør krever en stødig og stabil bore-innretning, mens de lengre tunnelene kan bores med et fleksibelt strengformet bor.
Ved perforering ved hjelp av boring unngås utilsiktet skade på foringsrør og/eller utenforliggende formasjon. Ved boring blir hullets diameter kjent og i tillegg gir boring betydelig større kontroll med hullets dybde samt at gjennomboring kan verifiseres. I forbindelse med injeksjonsbrønner vil således også injeksjonsberegninger bli mer nøy-aktige. En av utfordringene knyttet til boring som perforeringsmetode, er, med den begrensede diameter et brønnverktøy har, å få tilstrekkelig slaglengde for boret, slik at selv tykke foringsrør kan perforeres.
Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.
Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etter-følgende patentkravene.
Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.
I et første aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt en boremodul for radiell boring i en brønn, hvor brønnen defineres av en vegg og hvor brønnen har en utstrekning i en aksiell retning, og hvor boremodulen omfatter: - et stempel for å motta et bor for den radielle boringen, og for å forskyve boret i en radiell retning mot brønnens vegg; og
- en sylinder for å motta og lede stempelet,
hvor boremodulen er kjennetegnet ved at både stempelet og sylinderen i det minste i et parti er føringsfritt, ikke-sirkulært utformet for å hindre rotasjon dem imellom.
Med "sirkulært utformet" menes heri en form som har sirkulær basisform, altså en sirkelperiferi, for eksempel et sirkulært utformet stempel med spor eller føringer. Tilsvarende menes det med "ikke-sirkulært utformet" at basisformen er en annen en den sirkulære, for eksempel en oval.
I et nedihullsverktøy er plassforholdene som kjent begrenset som følge av brønnhul-lets størrelse, og da særlig for verktøy som har sin operasjonssone i radiell retning ut fra nedihullsverktøyet. For slike verktøy, foreksempel en boremodul for radiell boring, vil rekkevidden være begrenset av nedihullsverktøyets diameter.
Et stempel har vanligvis sirkelformede endeflater og en krum sideflate, og stempelet i en boremaskin av kjent type, vil typisk være sirkulært. Ved bruk av sirkulært stempel og sylinder komplementært passende til stempelet, vil stempelet kunne forskyve boret mot brønnveggen. Sylinderhuset settes i rotasjon via for eksempel et vinkeldrev forbundet med en motor. Relativ rotasjon mellom sylinderen og stempelet vil være ugunstig både med tanke på slitasje og med tanke på optimal overføring av dreiemo-ment til boret. For å forhindre, eller i det minste minimere, sylinderens og stempelets rotasjon i forhold til hverandre, er det kjent å tilveiebringe en rotasjonshindrende me-kanisme, så som føringer. Disse føringene vil være anbrakt mellom stempelet og sylinderhuset, som langsgående spor som stempelet ledes i. I et boreapparat av kjent type vil det i et øvre parti av stempelet være føringer, eller spor, som passer i tilsvarende føringer/spor i sylinderhuset. Videre vil et slikt stempel i et boreapparat av kjent type være hydraulisk drevet, og de tetninger som er nødvendig for å unngå lekkasje i hydraulikken plasseres nedenfor det partiet av stempelet hvor føringene er. Tetninge-ne står fast, og utgjør således grensen for hvor langt ut stempelet kan forskyves. Fø-ringene er dermed begrensende for borets slaglengde.
Boremodulen ifølge oppfinnelsen angir at en boremoduls stempel og sylinder kan ha en annen form enn sirkulær, i det minste i et parti. Ved ikke-sirkulær utforming av boremodulens stempel og sylinder vil rotasjon mellom stempelet og sylinderen hindres uten behov for plasskrevende føringer. Stempelets, og dermed borets, slaglengde blir således tilsvarende lengre.
Med "føringsfritt" menes altså heri at stempel og sylinder er utformet uten de ovennevnte langsgående sporene som er kjent fra teknikkens stand.
Boremodulen ifølge oppfinnelsen bidrar således til teknikkens stand ved å angi en utforming av stempelet og sylinderen, som kan sies å være motsatt av normal intuitiv tankegang innenfor dette fagfeltet, nemlig å ta utgangspunkt i en annen form på stempelet i stedet for å modifisere den sirkulære formen og benytte føringer for stabilisering. Utover å forhindre rotasjon mellom stempelet og sylinderen, oppnås altså den tilleggseffekt at plasskrevende føringer blir overflødige og derigjennom at stempelets slaglengde - og borets rekkevidde - blir lengre.
En ytterligere effekt av ikke-sirkulært stempel, vil være bedre kraftoverføring, fordi ingenting av stempelets endeflateareal faller bort på grunn av føringer.
Stempelet og sylinderen kan i det minste i et parti være ovalt utformet. Oval utforming av stempelet og sylinderen utgjør én utførelsesform av boremodulen ifølge opp finnelsen. Oval utforming er særlig hensiktsmessig med tanke på slitasje, da friksjons-kreftene som virker på stempelet og sylinderhuset blir forholdsvis jevnere fordelt enn for eksempel ved en mer uregelmessig ikke-sirkulær utforming. Oval utforming gir derfor både stor stabilitet og liten slitasje i tillegg til den forlengede rekkevidden som nevnt over.
Stempelet og sylinderen kan i det minste i et parti være trekantet utformet. Trekantet utforming utgjør én utførelsesform av boremodulen ifølge oppfinnelsen. Det kan være fordelaktig med avrundede hjørner ved trekantet utforming, da dette vil redusere overflatespenningene i det aktuelle området.
Stempelet kan være teleskopisk. Teleskopisk stempel vil ytterligere kunne øke rekkevidden til det radielle boret, der hvor det er hensiktsmessig.
Stempelet kan være fluidoperert, hvilket er en velegnet måte å drive et stempel i en sylinder. Fluidinngangen og fluidutgangen vil typisk være plassert i bunnen av sylinderen, slik at fluidet ved utskyvning av stempelet, virker mot hele stempelets endeflate. Det vil også være en fordel å tilveiebringe en sikkerhetsinnretning, for eksempel i form av en akkumulator. Hydraulikklinjen fra akkumulatoren kan ha innløp og utløp så langt oppe i sylinderen at selv ved helt utskjøvet stempel, vil fluid fra akkumulatoren kunne trykke stempelet ned igjen. Akkumulatoren vil da kunne koples inn for eksempel ved strømbrudd, for å sikre at stempelet og boret kommer inn igjen i verktøyet før dette trekkes ut av brønnen.
Boremodulen kan omfatte en motor innrettet til å rotere sylinderhuset som via stempelet roterer boret.
I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen et brønnverktøy som omfatter boremodulen ifølge et første aspekt av oppfinnelsen. Boremodulen er således én av to eller flere moduler som utgjør brønnverktøyet. Boremodulen kan anbringes i brønnverktøyet der hvor det er mest hensiktsmessig i forhold til andre moduler. Det må forstås at brønn-verktøyet også kan omfatte mer enn én boremodul. Dette vil gi mulighet for å bore flere hull på kortere tid samt øke antall hull som kan bores per tur, altså før brønn-verktøyet igjen må trekkes ut for å skifte bor.
Brønnverktøyet kan videre omfatte en forankringsmodul forbundet med boremodulen, idet forankringsmodulen omfatteren forskyvningsinnretning innrettet til i bru ksstilling å skyve mot et parti av brønnens vegg for å presse forankringsmodulen mot et motstående parti av brønnens vegg, hvor forankringsmodulens forskyvningsinnretning er anbrakt motsatt av boremodulens bor i bruksstilling.
Brønnverktøyet kan omfatte flere moduler i tillegg til boremodulen, der det må forstås at boremodulen ikke nødvendigvis er anbrakt separat, men kan være del av en større verktøymodul. Brønnverktøyet kan omfatte en forankringsmodul som fungerer slik at når forankringsmodulens forskyvningsinnretning i bruksstilling skyver mot brønnveg-gen, vil brønnverktøyet forskyves radielt i brønnen. Forankringsmodulen kan presse brønnverktøyet mot brønnveggen og på den måten spenne fast verktøyet mellom forskyvningsinnretningen og veggen. Ved radielle brønnoperasjoner som eksempelvis radiell boring for perforering av foringsrør, vil nevnte forankringsmodul gi den fordel at boremodulen kommer nærmere rørveggen og holdes fastspent, hvilket medfører økt slaglengde for den radielle boringen, altså økt radiell rekkevidde for brønnoperasjons-anordningen sett i forhold til bruk av forankringsanordninger som forankrer verktøyet sentrert i brønnen.
Det beskrives også en forankringsmodul for bruk i et brønnverktøy i en brønn, hvor brønnen defineres av en vegg og hvor brønnen har utstrekning i en aksiell retning, og hvor forankringsmodulen i bruksstilling har utstrekning i brønnens aksielle retning, kjennetegnet ved at forankringsmodulen omfatter en forskyvningsinnretning innrettet til i bruksstilling å skyve mot et parti av brønnens vegg for å presse forankringsmodulen mot et motstående parti av brønnens vegg.
Når forankringsmodulens forskyvningsinnretning i bruksstilling skyver mot brønnens vegg, vil brønnverktøyet forskyves radielt i brønnen. Forankringsmodulen presser brønnverktøyet mot brønnens vegg og spenner på den måten fast verktøyet mellom forskyvningsinnretningen og veggen. Ved radielle brønnoperasjoner slik som eksempelvis operasjoner som foregår gjennom veggen i produksjonsrør (såkalt "through-tubing"/"thru-tubing") og radiell boring for perforering av foringsrør, vil forankringsmodulen gi den fordel at verktøyet for radielle operasjoner, for eksempel et bor, kommer nærmere rørveggen, hvilket medfører økt radiell rekkevidde.
Forankringsmodulen bidrar således med å eliminere det rommet som befinner seg mellom brønnverktøyet og brønnen, i tillegg til at verktøyet stabiliseres ved oppspen-ningen til brønnens vegg.
Forankringsmodulen bidrar til teknikkens stand ved å angi en måte å stabilisere et verktøy i en brønn på, der verktøyet presses mot brønnveggen. Dette kan sies å fungere motsatt av det som er vanlig innenfor dette fagfeltet, nemlig å stabilisere brønn-verktøyet sentrert eller tilnærmet sentrert i brønnen. Utover å tilveiebringe en usen-trert stabilisering av brønnverktøyet, oppnås også den tilleggseffekt at rekkevidden til verktøyet øker i radiell retning.
Forskyvningsinnretningen kan omfatte minst ett forskyvningselement. Bruken av ett forskyvningselement utgjør én måte å tildanne forskyvningsinnretningen på. Der hvor forskyvningsinnretningen kun omfatter ett forskyvningselement kan, i en foretrukket utførelsesform, forskyvningsinnretningen og forskyvningselementet være det samme. Der hvor forskyvningsinnretningen omfatter to eller flere forskyvningselementer, kan forskyvningsinnretningen ses på som et hus eller en beholder hvorfra forskyvningselementene rager ut i en bruksstilling. Hvert forskyvningselement er således mindre i tverrsnitt enn forskyvningsinnretningen. Den samlede kontaktflate mellom forskyvningselementene og brønnens vegg er således begrenset av forskyvningsinnretningens dimensjoner. Ved å benytte to eller flere forskyvningselementer, kan det også tenkes en utførelsesform hvor forskyvningselementene kan forskyves uavhengig av hverandre og således gi en mer fleksibel forankringsmodul. Dette vil for eksempel kunne være en fordel der forankringsmodulen brukes i åpen brønn eller andre steder hvor brønn-veggen kan være ujevn. Forskyvningselementene kan være like, eller de kan være ulike og tilpasset forskyvningsinnretningens utforming.
Forskyvningselementene kan være anbrakt langs en felles akse som er parallell med brønnverktøyets aksielle retning. I de tilfeller hvor forskyvningsinnretningen omfatter mer enn ett forskyvningselement, vil det oppnås best effekt med tanke på å presse brønnverktøyet inn mot brønnens vegg, dersom forskyvningselementene er anbrakt etter hverandre langs en akse som er parallell med brønnverktøyets aksielle retning.
Forskyvningsinnretningen kan ha en aksiell utstrekning som er ortogonal til brønn-verktøyets aksielle retning, hvilket vil være en fordel rent plassmessig inne i brønn-verktøyet. I tillegg vil en slik orientering av forskyvningsinnretningen i forhold til brønnverktøyet være mest hensiktsmessig når det gjelder stabilitet og overføring av kraft.
Det minst ene forskyvningselementet kan være teleskopisk. Teleskopiske forskyvningselementer gjør det mulig å bruke forankringsmodulen i brønnverktøy i rør og brønner med et større spekter av dimensjoner. Et eksempel kan være at verktøyet føres gjennom et 7" rør og ut i et 9 5/8" rør for å forankres i dette.
Forskyvningsinnretningen kan være avlang i verktøyets aksielle retning. Det at forskyvningsinnretningen er avlang i verktøyets aksielle retning medfører at forskyvningsinnretningen kan utformes slik at den er relativt mindre i utstrekning i brønn-verktøyets radielle retning, samtidig som samme, eller større, kontaktflate med brønnens vegg oppnås. Ved for eksempel sirkulært utformet tverrsnitt av forskyvningsinnretningen, vil forskyvningsinnretningens diameter maksimalt kunne være den samme som forankringsmodulens, og dermed brønnverktøyets, diameter. Brønnverkt-øyets diameter er altså den absolutte begrensning på forskyvningsinnretningens tverrsnitt, fordi forskyvningsinnretningen rommes inne i forankringsmodulen i sin passive, inntrukne stilling. Ved avlang utforming av forskyvningsinnretningen kan tverrsnittet gjøres like stort eller større enn tverrsnittet ved sirkulær utforming av forskyvningsinnretningen. En fordel med økt tverrsnitt av forskyvningsinnretningen er økt stabilitet i forankringen av brønnverktøyet. En særlig fordel med en avlang utforming av forskyvningsinnretningen er at det innvendig i brønnverktøyet gis rom for kabler og andre komponenter til å passere forbi forskyvningsinnretningen. Siden forankringsmodulens tverrsnitt kan være svært lite, vil en avlang forskyvningsinnretning sørge for større kraft enn foreksempel en sirkulær forskyvningsinnretning som nødvendigvis blir begrenset av forankringsmodulens tverrsnitt.
Forskyvningsinnretningen kan være oval. En oval utforming av forskyvningsinnretningen er en særlig hensiktsmessig variant av den ovennevnte avlange utforming. Den ovale formen tillater bruk av enkle og fra før av kjente, tetninger, og gjør således produksjon og drift av forskyvningsinnretningen enklere og rimeligere enn dersom komponenter må spesialtilpasses. Ved hydraulisk drift av forskyvningsinnretningen, vil den ovale formen gjøre det enkelt å unngå lekkasjer. Den mest foretrukne ovale formen er ellipse.
Forskyvningsinnretningen kan være fluidoperert. Ved fluiddrift, vanligvis hydraulikk-drift, fungerer da forskyvningsinnretningen og dens forskyvningselementer som sylinder og stempler. Det er særlig velegnet med oval utforming av forskyvningsinnretning og forskyvningselementer ved hydraulisk drevet forskyvningsinnretning, da det er let-tere å unngå lekkasjer, enn dersom forskyvningsinnretningen haren utforming som for eksempel innbefatter hjørner eller utstikkere.
Forankringsmodulen kan videre omfatte en sikkerhetsinnretning for løsgjøring av forankringsmodulens press mot brønnveggen. Dersom brønnverktøyet mister krafttilfør-selen eller blir sittende fast, eller andre problemer oppstår, slik at forskyvningselementet ikke lar seg trekke tilbake på normalt vis, vil sikkerhetsinnretningen kunne utgjøre en reserveløsning for å få frigjort forankringsmodulen fra dens oppspente stilling mot brønnveggen. En slik sikkerhetsinnretning kan omfatte en innretning for å kutte av forskyvningselementet eller en innretning for å trekke eller trykke forskyvningselementet inn igjen. En måte å gjøre dette på, er å maskinere inn et spor på inn-siden av forskyvningselementet, slik at dette ved en gitt kraft, vil kuttes. En annen mulig sikkerhetsinnretning kan utgjøres av fjærer som arrangeres innvendig i eller utenfor forskyvningselementet og som er innrettet til å trekke forskyvningselementet tilbake.
Sikkerhetsinnretningen kan omfatte en akkumulator. Akkumulatoren kan lades, for eksempel ved oppspenning av ei fjær ved første gangs inntrekking av stempelet. Denne ladingen kan gjøres før brønnverktøyet med forankringsmodulen ledes inn i brøn-nen eller som en testing av akkumulatoren etter at verktøyet er ført inn til ønsket posisjon i brønnen, og før start av brønnoperasjonen. Hydraulikklinjen til akkumulatoren er forsynt med en tilbakeslagsventil slik at akkumulatoren ikke lades ut. Forskyvningselementet eller stempelet kjøres ut til brønnveggen og forankres ved et gitt hydraulisk trykk som jobber mot akkumulatortrykket, der akkumulatortrykket i en nødsitua-sjon vil være nok til å trekke forskyvningselementet inn igjen i forankringsmodulen. Dersom krafttilførselen til forankringsmodulen svikter, vil altså den opplagrede ener-gien i akkumulatoren fungere som en reserve.
Sikkerhetsinnretningen kan være innrettet til å kunne trekke forskyvningsinnretningen tilbake fra brønnens vegg. Dette vil ha den effekt at dersom det for eksempel mistes krafttilførsel til forankringsmodulen mens denne er aktivert, altså mens forskyvningsinnretningen eller det minst ene forskyvningselementet rager ut fra forankringsmodulen, vil sikkerhetsinnretningen kunne trekke forskyvningsinnretningen eller forskyvningselementet tilbake fra brønnens vegg. Dette gjøres ved at den oppspente fjæren i akkumulatoren løses ut slik at hydraulikkolje presses ut av sikkerhetsinnretningen og via en hydraulikklinje inn på en flate på oversiden av forskyvningselementets nedre del, og presser forskyvningselementet inn igjen i forankringsmodulen.
Både boremodulen og forankringsmodulen benytter prinsippet med ikke-sirkulær, fortrinnsvis oval, utforming av stempel og sylinder. For boremodulen gir dette seg blant annet utslag i økt slaglengde for boret og for forankringsmodulen gir dette seg blant annet utslag i bedre plass inne i verktøyet for føring av hydraulikklinjer og andre kabler. Forankringsmodulen ifølge oppfinnelsen vil, i et verktøy hvor den er kombinert med boremodulen, føre boremodulen til kontakt med brønnveggen og således ytterligere øke borets rekkevidde, da avstanden mellom verktøyet og brønnveggen elimine-res. Sikkerhetsinnretningen for eksempel i form av en akkumulator som er beskrevet heri, vil i verktøy hvor flere moduler er koplet sammen, kunne fungere som sikkerhetsinnretning for flere av modulene samtidig. Det vil si at for eksempel i et brønn-verktøy med både en forankringsmodul og en boremodul som beskrevet over, vil akkumulatoren kunne trekke inn både forankringsmodulens forskyvningselementer og boremodulens stempel og bor.
I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et sidesnitt av en boremodul for radiell boring, med inntrukket bor; Fig. 2 viser et sidesnitt av boremodulen med inntrukket bor, hvor stempelet og sylinderen er rotert 90 grader i forhold til på figur 1; Fig. 3 viser et sidesnitt av boremodulen på figur 2, men med utskjøvet bor;
Fig. 4 viser et utførelseseksempel av et stempel ifølge oppfinnelsen; og
Fig. 5 viser et brønnverktøy som omfatter en forankringsmodul og en boremodul.
Like eller tilsvarende elementer er angitt med samme henvisningstall på figurene.
Posisjons- og orienteringsangivelser som for eksempel øvre, nedre, over, under, verti-kal og horisontal henspiller på den posisjon som er vist på figurene.
Figur 1 viser et langsgående snitt av en boremodul 1 i en passiv stilling. I boremodulen 1 vises her en utsparing 13 eller åpning 13 hvori et sylinderhus 10 og en sylinder 12 rommes. Sylinderhuset 10 kan også omtales som et rotasjonslegeme 10 da det settes i rotasjon ved hjelp av en motor 15 via et system for kraft- og rotasjonsover-føring som for eksempel innbefatter en aksling 16, nødvendige kulelagre 17 samt to tannhjul 14 som utgjør et vinkeldrev, hvorav det ene tannhjulet 14 er festet til sylinderhuset 10, for eksempel med skruer. Motoren 15 kan for eksempel være en elek-trisk motor eller en fluiddrevet motor. Motoren 15 og systemet for kraft- og rotasjons-overføring til boremodulens 1 sylinder 12, vil ikke beskrives nærmere heri da det i og for seg er kjent teknikk og anses å være åpenbart for en fagperson.
Sylinderen 12 er innrettet til å motta og lede et stempel 11, alternativt kalt et mate-stempel 11. Stempelet 11 og sylinderen 12 er i det minste i et parti utformet ikke-sirkulært. På figur 1 er snittet gjennom stempelet 11 og sylinderen 12 tatt over den minste diameteren, mens stempelet 11 og sylinderen 12 i figur 2 er dreid 90 grader i forhold til på figur 1. Således fremkommer den ikke-sirkulære, i dette tilfellet ovale, utformingen av stempelet 11 og sylinderen 12. Stempelets 11 utforming vises best på figur 4. Stempelet 11 er videre innrettet til å motta et bor 3. På både figur 1 og figur 2 vises stempelet 11 helt inntrukket i sylinderen 12. Under boring vil stempelet 11, som her er vist hydraulisk drevet, ledes oppover i sylinderen 12, altså i radiell retning ut mot en brønnvegg 21 (vist i figur 5). Inngang og utgang for hydraulikkolje er i bunnen av sylinderhuset 10, men er ikke vist i figurene da hydraulisk drift av et stempel i en sylinder anses å være fagmessig. Stempelet 11 og sylinderen 12 er utformet slik at stempelet 11 ikke kan rotere i sylinderen 12, for eksempel ved at et første parti 111 av stempelet 11 er ovalt i omkrets og omsluttes tett av en tilsvarende oval utforming av sylinderen 12. Sylinderhusets 10 rotasjon vil således overføres til stempelet 11 og derigjennom til boret 3. Boret 3 er festet til et andre parti 112 av stempelet 11.
Figur 3 viser boremodulen 1 fra figur 2, men med stempelet 11 og dermed boret 3, ved maksimal forskyvning i forhold til sylinderen 12.
På figur 4 er det, som nevnt over, vist et stempel 11 med et første parti 111 som er ovalt. I denne utførelsesformen har stempelet 11 et andre parti 112 som er sirkulært. Boret 3 (vist i figurene 1-3) mottas og festes i en utsparing 113 i stempelets 11 andre parti 112.
Figur 5 viser hvordan boremodulen 1 utgjør del av et brønnverktøy 5, hvor brønnverk-tøyet 5 også omfatter en forankringsmodul 6, her vist forsynt med en forskyvningsinnretning 61 innrettet til å skyve mot et parti av brønnens 2 vegg 21 for å presse forankringsmodulen 6 mot et motstående parti av brønnens 2 vegg. Boremodulen 1 og forankringsmodulen 6 er fortrinnsvis plassert i nærheten av hverandre, gjerne ved siden av hverandre, i brønnverktøyet 5. Boremodulen 1 og forankringsmodulen 6 er videre fortrinnsvis anbrakt slik i brønnverktøyet 5 at forskyvningsinnretningen 61 og stempelet 11 i bruksstilling rager ut motsatt av hverandre. Idet forankringsmodulen 6 skyver brønnverktøyet 5 mot brønnens 2 vegg 21, vil boremodulen 1 komme i kontakt med veggen 21 og således oppnå ytterligere radiell rekkevidde.
Det bør bemerkes at alle de ovennevnte utførelsesformer illustrerer oppfinnelsen, men begrenser den ikke, og fagpersoner på området vil kunne utforme mange alternative utførelsesformer uten å avvike fra omfanget av de avhengige kravene. I kravene skal referansenumre i parentes ikke sees som begrensende. Bruken av verbet "å omfatte" og dets ulike former, ekskluderer ikke tilstedeværelsen av elementer eller trinn som ikke er nevnt i kravene. De ubestemte artiklene "en", "ei" eller "et" foran et element ekskluderer ikke tilstedeværelsen av flere slike elementer. Oppfinnelsen kan imple-menteres ved hjelp av hardware som omfatter flere atskilte elementer, og ved hjelp av en passende programmert computer. I apparatkrav som nevner flere midler, kan flere av disse midlene være omfattet i ett og samme element av hardwaren. Det fak-tum at enkelte trekk er anført i innbyrdes forskjellige avhengige krav, indikerer ikke at en kombinasjon av disse trekk ikke med fordel kan brukes. I figurene er liknende eller tilsvarende trekk indikert ved samme referansenummer eller påskrift.
Claims (8)
1. Boremodul (1) for radiell boring i en brønn (2), hvor brønnen (2) defineres av en vegg (21) og hvor brønnen har en utstrekning i en aksiell retning (A), og hvor boremodulen (1) omfatter: - et stempel (11) for å motta et bor (3) for den radielle boringen, og for å forskyve boret (3) i en radiell retning mot brønnens (2) vegg (21); og - en sylinder (12) for å motta og lede stempelet (11),
hvor boremodulen (1) erkarakterisert vedat både stempelet (11) og sylinderen (12) i det minste i et parti er føringsfritt, ikke-sirkulært utformet for å hindre rotasjon dem imellom.
2. Boremodul (1) ifølge krav 1, hvor stempelet (11) og sylinderen (12) i det minste i et parti er ovalt utformet.
3. Boremodul (1) ifølge krav 1, hvor stempelet (11) og sylinderen (12) i det minste i et parti er trekantet utformet.
4. Boremodul (1) ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvor stempelet (11) er teleskopisk.
5. Boremodul (1) ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvor stempelet (11) er fluidoperert.
6. Boremodul (1) ifølge hvilket som helst av de foregående krav, hvor boremodulen omfatter en motor (15) innrettet til å rotere sylinderen (12) som via stempelet (11) roterer boret (3).
7. Brønnverktøy (5) som omfatter boremodulen (1) ifølge hvilket som helst av de foregående krav.
8. Brønnverktøy (5) ifølge krav 7, hvor brønnverktøyet (5) omfatter: - en forankringsmodul (6) forbundet med boremodulen (1), idet forankringsmodulen (6) omfatteren forskyvningsinnretning (61) innrettet til i bruksstilling å skyve mot et parti av brønnens (2) vegg (21) for å presse forankringsmodulen (6) mot et motstående parti av brønnens (2) vegg (21), hvor forankringsmodulens (6) forskyvningsinnretning (61) er anbrakt motsatt av boremodulens (1) bor (3) i bruksstilling.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20141022A NO340765B1 (no) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Boremodul for radiell boring i en brønn, samt brønnverktøy som omfatter boremodulen |
EP15833516.6A EP3183418B1 (en) | 2014-08-21 | 2015-08-19 | Well tool modules for radial drilling and anchoring |
EP18209375.7A EP3502411B1 (en) | 2014-08-21 | 2015-08-19 | Anchoring module for well tools |
DK15833516.6T DK3183418T3 (da) | 2014-08-21 | 2015-08-19 | Well tool modules for radial drilling and anchoring |
US15/502,824 US10502035B2 (en) | 2014-08-21 | 2015-08-19 | Well tool modules for radial drilling and anchoring |
DK18209375.7T DK3502411T3 (en) | 2014-08-21 | 2015-08-19 | Anchoring module for well tools |
PCT/NO2015/050138 WO2016028159A1 (en) | 2014-08-21 | 2015-08-19 | Well tool modules for radial drilling and anchoring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20141022A NO340765B1 (no) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Boremodul for radiell boring i en brønn, samt brønnverktøy som omfatter boremodulen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20141022A1 NO20141022A1 (no) | 2016-02-22 |
NO340765B1 true NO340765B1 (no) | 2017-06-12 |
Family
ID=55638646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20141022A NO340765B1 (no) | 2014-08-21 | 2014-08-21 | Boremodul for radiell boring i en brønn, samt brønnverktøy som omfatter boremodulen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO340765B1 (no) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220098980A1 (en) * | 2020-12-09 | 2022-03-31 | Shaobin Wang | Annular detachable rubber probe sidewall contact device |
US12018539B2 (en) | 2021-10-07 | 2024-06-25 | Altus Intervention (Technology) As | Radial drilling unit |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2955579A (en) * | 1959-09-04 | 1960-10-11 | Bachan Mfg Company | Fluid actuator for linear and rotary movements |
US2983256A (en) * | 1958-07-15 | 1961-05-09 | Taylor Winfield Corp | Multiple piston elliptical fluid cylinder |
US4114517A (en) * | 1975-06-24 | 1978-09-19 | Hiroshi Teramachi | Double acting actuator |
US5392858A (en) * | 1994-04-15 | 1995-02-28 | Penetrators, Inc. | Milling apparatus and method for well casing |
EP0791721A1 (en) * | 1996-02-20 | 1997-08-27 | Schlumberger Limited | Apparatus and method for drilling with a flexible shaft |
US6167968B1 (en) * | 1998-05-05 | 2001-01-02 | Penetrators Canada, Inc. | Method and apparatus for radially drilling through well casing and formation |
-
2014
- 2014-08-21 NO NO20141022A patent/NO340765B1/no unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2983256A (en) * | 1958-07-15 | 1961-05-09 | Taylor Winfield Corp | Multiple piston elliptical fluid cylinder |
US2955579A (en) * | 1959-09-04 | 1960-10-11 | Bachan Mfg Company | Fluid actuator for linear and rotary movements |
US4114517A (en) * | 1975-06-24 | 1978-09-19 | Hiroshi Teramachi | Double acting actuator |
US5392858A (en) * | 1994-04-15 | 1995-02-28 | Penetrators, Inc. | Milling apparatus and method for well casing |
EP0791721A1 (en) * | 1996-02-20 | 1997-08-27 | Schlumberger Limited | Apparatus and method for drilling with a flexible shaft |
US6167968B1 (en) * | 1998-05-05 | 2001-01-02 | Penetrators Canada, Inc. | Method and apparatus for radially drilling through well casing and formation |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20220098980A1 (en) * | 2020-12-09 | 2022-03-31 | Shaobin Wang | Annular detachable rubber probe sidewall contact device |
US11702934B2 (en) * | 2020-12-09 | 2023-07-18 | Shaobin Wang | Annular detachable rubber probe sidewall contact device |
US12018539B2 (en) | 2021-10-07 | 2024-06-25 | Altus Intervention (Technology) As | Radial drilling unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20141022A1 (no) | 2016-02-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2530238B3 (en) | Downhole tubing cutter tool | |
CA2727080C (en) | Tubular expansion tool and method | |
NO332671B1 (no) | Apparat og fremgangsmater for a sammenfoye ror i et bronnhull | |
EP3183418B1 (en) | Well tool modules for radial drilling and anchoring | |
NO20110424L (no) | Apparat og fremgangsmate til utforming av et sidebronnhull | |
NO20141253A1 (no) | En-turs foringsrør- eller foringsrørretningsboring med ekspansjon og sementering | |
NO344022B1 (no) | Nedihulls seksjonsfres for et borehull i et oljefelt | |
NO339967B1 (no) | System, anordning og fremgangsmåte for aktivering av et verktøy for bruk i en borebrønn | |
NO336561B1 (no) | Nedhulls perforatorsammenstilling og fremgangsmåte for bruk av samme | |
NO20170992A1 (no) | Glatt-linje-betjent og hydraulisk-motor-drevet rørkutter | |
NO336064B1 (no) | Forankringsverktøy og fremgangsmåte for fiksering av et ekspanderbart anker | |
NO338704B1 (no) | Fallkuleaktivert anordning og fremgangsmåte for aktivering av et antall av slike anordninger | |
CN102844519B (zh) | 用于井下干预工具的顶托单元和波纹管 | |
NO20140545A1 (no) | Skjæreverktøy integrert i en borestreng | |
US8167050B2 (en) | Method and apparatus for making up and breaking out threaded tubular connections | |
NO340765B1 (no) | Boremodul for radiell boring i en brønn, samt brønnverktøy som omfatter boremodulen | |
NO335761B1 (no) | Fiskeverktøy og fremgangsmåte for gjenvinning av en enhet fra innen et borehull | |
NO333258B1 (no) | Verktoy og fremgangsmate for sentrering av fôringsror | |
NO20161434A1 (en) | A hole forming tool | |
NO333219B1 (no) | Anordning ved kabelkutter | |
NO20141020A1 (no) | Forankringsanordning for brønnverktøy | |
NO20120216A1 (no) | Mateanordning for nedihullsverktoy samt framgangsmate for aksiell mating av et nedihullsverktoy | |
NO20151342A1 (no) | System og fremgangsmåte for kabelassistert avvirkning av rør i en petroleumsbrønn | |
EP2318642A1 (en) | Method and apparatus for making up and breaking out threaded tubular connections | |
NO20180056A1 (no) | Drivenhet for rørstreng |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: INTERWELL NORWAY AS, NO |
|
CREP | Change of representative |
Representative=s name: ONSAGERS AS, POSTBOKS 1813, VIKA, 0123 OSLO, NORGE |