NO20093545A1 - 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 foringsrør (4, 6, 8), hvor fremgangsmåten omfatter: - å føre et skjæreverktøy (20) ned i brønnen (1); - å skjære åpninger (42)over et lengdeparti (46) av forings-røret (4, 6, 8); - å fjerne skjæreverktøyet (20); og - å fylle herdbar masse i foringsrøret (4, 6, 8), idet den herdbare masse strømmer gjennom åpningene () og fyller et rom mellom foringsrøret (4, 6, 8) og formasjonen (2).

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 petrol-eums-brønn, er avsluttet, er det nødvendig å stenge brønnen på en måte som blant annet sikrer mot fremtidig utstrømning av brønnfluid fra brønnen.

Over hver trykkførende sone er det vanlig å anbringe minst to uavhengige barrierer omfattende et hensiktsmessig pluggemate-riale som er innrettet til å kunne tette brønnen. I noen til-feller er det nødvendig å fjerne en seksjon i lengderetningen av et foringsrør for å kunne anbringe en barriere eller en

plugg mot formasjonsveggen.

Ifølge kjent teknikk maskineres foringsrørmaterialet bort ved hjelp av hardtmetallskjær som er anordnet på en rørstreng.

Rørstrengen er koplet til et borefartøy eller en installasjon med nødvendig boreutstyr. Spon fra maskineringen må transpor-teres opp til overflaten fordi sponen, som kan være magnetisk og omfatte relativt lange sponkveiler, forhindrer verktøy fra å passere partiet dersom sponen ikke er fjernet. Bortmaskinering av lengdepartiet fra foringsrøret ved hjelp av kjent teknikk kan ta flere dager og er en meget kostbar operasjon.

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 skjære åpninger i rørveggen over et lengdeparti av foringsrøret;

- å fjerne skjæreverktøyet; og

- å fylle herdbar masse i foringsrøret, idet den herdbare masse strømmer gjennom åpningene og fyller et rom mellom foringsrøret og formasjonen.

Den herdbare masse som befinner seg i foringsrøret, danner sammen med massen som befinner seg i rommet mellom foringsrø-ret og formasjonen en plugg. Plugger er permanent og tetter mot formasjonen.

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

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

Fremgangsmåten kan videre omfatte å skjære ut åpningene ved hjelp av en fluidstråle. Ved å anvende en fluidstråle unngås ytterligere induksjon av magnetkrefter i rørveggbitene. De utskårne rørveggbiter kan tillates å falle ned og forbli i brønnen. Rørveggbitene 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 av en bore-rigg.

Fremgangsmåten kan utøves ved hjelp av et skjæreverktøy for skjæring i et foringsrørs lengdeparti hvor skjæreverktøyet omfatter et om sin lengdeakse dreibart dysehode med minst én dyse, og hvor dysehodet er koplet til et kveilrør, idet kveilrøret forløper til overflaten, og hvor skjæreverktøyet er koplet til foringsrøret ved hjelp av et anker.

Ankeret kan være et fast anker eller et rulleanker og skjære-verktøyet 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 kutteopera-sjonen. Dersom det anvendes et rulleanker kan kveilrøret for-skyves 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 fluidstrålen 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 tilret-telegger derved for en vesentlig reduksjon i kostnader for-bundet med avstengning og ferdiggjøring av brønner.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegning-er, hvor: Fig. 1 skjematisk viser en brønn som er klargjort for en skjæroperasjon ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 skjematisk viser et snitt i større målestokk av et skjærehode; Fig. 3 viser et skjæremønster i foringsrørets vegg; Fig. 4 viser skjematisk i mindre målestokk en brønn som er

klargjort for støping; og

Fig. 5 viser brønnen etter støping.

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 borehull 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 skjæreverktøyet 20 er posisjonert og fast-holdt 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 2 8 i brønnens 1 lengderetning.

Dysehodet 2 8 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 3 0 kan være en såkalt sekvensventil som end-rer posisjon hver gang fluidtrykket avlastes.

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

Dysehodet 2 8 bringes til å forskyve skjæredysen 34 langs en forutbestemt bane som for eksempel gir skjærebanen 3 8 i det nest indre foringsrørs 6 rørvegg 40 slik at det skjæres ut en åpning 42, se fig. 3 og 4. Ønsket antall åpninger 42 kan deretter skjæres ut.

Ved å velge skjæremønster kan rørveggbiter 44 som tildannes, tildeles en hensiktsmessig størrelse. Åpningene 42 i det nest indre foringsrør 6 kan strekke seg over et lengdeparti 46.

Ved å kople om omkoplerventilen 30, føres trykkfluid til ren-sedysen 36, hvorved rørveggbitene 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 via åpningene 42 ved hjelp av fluidstråle fra dysene 34, 36 i dysehodet 28.

Etter at skjærearbeidet brønnen 1 er ferdig, trekkes kveilrø-ret 18 og skjæreverktøyet 2 0 ut fra brønnen 2. Lengdepartiet 46 er derved klargjort for støping, se fig. 4.

Herdbar masse fylles deretter i det nest indre foringsrør 6. Massen strømmer gjennom åpningene 42 og inn mellom det nest indre foringsrør 6 og formasjonen 2. Det dannes derved en plugg som stenger borehullets 40 tverrsnitt.

I en ikke vist alternativ fremgangsmåte kan lengdepartiet 44 velges på et sted hvor det må skjæres åpninger i to eller flere utenpåhverandre seg befinnende foringsrør 6, 8 for å gi tilkomst til formasjonen 2.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for å stenge en brønn (1) i en formasjon (2) i grunnen hvor det er anordnet foringsrør (4, 6, 8),karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter : - å føre et skjæreverktøy (20) ned i brønnen (1); - å skjære åpninger (42) over et lengdeparti (46) av foringsrøret (4, 6, 8); - å fjerne skjæreverktøyet (20); og - å fylle herdbar masse i foringsrøret (4, 6, 8), idet den herdbare masse strømmer gjennom åpningene (42) og fyller et rom mellom foringsrøret (4, 6, 8) og formasjonen (2) .

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter å skjære åpningene (42) 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 kop le skjæreverktøyet (20) til overflaten ved hjelp av et kveilrør (18).

6. Anordning ved skjæreverktøy (20) for skjæring av et foringsrørs (4, 6, 8) lengdeparti (46) i henhold til fremgangsmåten i krav 1,karakterisert vedat skjæreverktøyet (20) omfatter et om sin lengdeakse dreibart dysehode (2 8) med minst én dyse (34, 36) hvor dysehodet (28) er koplet til et kveilrør (18), idet kveilrøret (18) forløper til overflaten, og hvor skjære-verktøyet (20) er koplet til foringsrøret (4, 6, 8) ved hjelp av et anker (22).

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

8. Anordning i henhold til krav 6,karakterisertved at skjæreverktøyet (20) er forsynt med en aktuator (26) for aksial forskyvning av dysehodet (28).

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

10. Anordning i henhold til krav 6,karakterisertved at skjæreverktøyet (20) er forsynt med en omkoplerventil (30) som er innrettet til valgbart å kunne kople en fluidstøm til en ønsket dyse (34, 36).