NO20111522A1 - Bronnkontrollsystemer og fremgangsmater - Google Patents
Bronnkontrollsystemer og fremgangsmater Download PDFInfo
- Publication number
- NO20111522A1 NO20111522A1 NO20111522A NO20111522A NO20111522A1 NO 20111522 A1 NO20111522 A1 NO 20111522A1 NO 20111522 A NO20111522 A NO 20111522A NO 20111522 A NO20111522 A NO 20111522A NO 20111522 A1 NO20111522 A1 NO 20111522A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- flow
- well control
- pressure
- wellbore
- control method
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 77
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 45
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 32
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 19
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 5
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims description 2
- 230000009193 crawling Effects 0.000 claims 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 16
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 206010065042 Immune reconstitution inflammatory syndrome Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000004181 pedogenesis Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 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
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/08—Controlling or monitoring pressure or flow of drilling fluid, e.g. automatic filling of boreholes, automatic control of bottom pressure
-
- 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
- E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
-
- 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
- E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
- E21B44/005—Below-ground automatic control systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Hardware Redundancy (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt utstyr som benyttes og operasjoner som utføres i forbindelse med boring av en undergrunnsbrønn og, i en utførelsesform beskrevet heri, tilveiebringer mer spesifikt brønnkontrollsystemer og fremgangsmåter.
Ved boring av et brønnhull ved eller nær balansert, kan en innstrømning av fluid inn i biminhullet fra en formasjon krysset av det åpne hullet oppleves. Det er vanlig praksis å stoppe boring og stenge av en brønn (stenge utblåsningssikringene og stoppe sirkula-sjon) når uønskede innstrømninger oppleves. Det finnes flere velkjente prosedyrer for håndtering av store innstrømninger (slik som "the driller's method, "the weight and wait method" etc). Imidlertid avhenger disse fremgangsmåter vanligvis av sirkulering av innstrømningen ut av brønnhullet gjennom riggens strupeventil og manifold, hvor strupeventilen typisk blir hydraulisk aktivert (men manuelt kontrollert) og ikke er i stand til å respondere raskt og i fine inkrementene trinn på endrede forhold til å bibeholde et ønsket bunnhullstrykk. Fig. 1 er et skjematisk riss av et brønnkontrollsystem og fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 er et skjematisk diagram av trykk- og strørnningskontrollelementer i brønnkontrollsystemet og fremgangsmåten. Fig. 3 er et skjematisk riss av en annen konfigurasjon av brønnkontrollsystemet og fremgangsmåten.
Fig. 4 er et skjematisk flytskjema av trinn i brønnkontrollfremgangsmåten.
Forbedrede brønnkontrollsystemer og fremgangsmåter beskrevet nedenfor kan benytte en hydraulikkmodell for å bestemme en brønnhodetrykkprofil som bør benyttes for å oppnå og bibeholde et ønsket nedihullstrykk mens en uønsket irmstrømning sirkuleres ut av et brønnhull i en brønnkontrollsituasjon. For eksempel kan nediliullstrykket være et bunnhullstrykk påkrevd for å skape en overbalansetilstand i bunnen av brønnhullet for å forhindre ytterligere innstrømninger, eller nedihullstrykket kan være noe mindre enn trykklassifisering for en ledesko etc.
Det ønskede nedihullstrykket kan bibeholdes mens innstrømningen sirkuleres ut av brønnhullet, ved frem- og tilbakebevegelse og rotasjon av borerør i brønnhullet, og ved gjennomføring av hvilke som påkrevde justeringer i slamvekt etc. Hydraukkkmodellen og en automatisk kontrollert struper sammenkoblet i en fluidreturledning kan oppspore og kontrollere drepevektfluid som blir sirkulert til borekronen, oppspore og kontrollere drepevektfluidet når det strømmer opp ringrommet, oppspore og kontrollere drepevektfluidet ettersom gass deri når overflaten og ekspanderer, kontrollere utslippet av ekspan-dert gass inn i riggslamgasseparatorsystemet eller hvilke som helst andre typer separa-torsystemer og så raskt kontrollere utslipp av væske som følger gassen, og kan kontrollere trykket så nøyaktig at trykket utøvd av en gassboble i ringrommet kan bli kontrollert når den passerer en ledesko (eller hvilket som helst annet valgt punkt i ringrommet) på sin vei til overflaten.
Fortrinnsvis inkluderer brønnkontrollsystemet i det minste hydraulikkmodellen og den automatisk kontrollerte strørnnirigsstrupeinnretningen. Eksempler på egnede automatisk kontrollerbare strupere for bruk i brønnkontrollsystemet og fremgangsmåten er AUTOCHOKE (TM) tilgjengelig fra M-I Swaco i Houston, Texas, USA, og den beskrevet i US-patent nr. 4355784, overdratt til Warren Automatic Tool Company i Houston, Texas, USA. Andre automatisk kontrollerbare strupere kan benyttes ved behov.
Hydraulikkmodellen bestemmer den ønskede nedihullstrykkprofilen og overflatetrykk-profilen som kreves for å oppnå det nedihullstrykket, tatt i betraktning brønnhullkon-figurasjon (for eksempel ved bruk av en brønnhullsmodell), overflate- og nedihulls-sensormålinger, ekvivalent sirkulerende tetthet etc. Hydraulikkmodellen kan foreta disse bestemmelsene i sann tid eller off-line. Sanntidsoperasjonen av hydraulikkmodellen vil fortrinnsvis benyttes under faktiske brønnkontrolloperasjoner (for eksempel under utsirkulering av en innstrømning, dreping av brønnen etc.). Off-lineoperasjonen av hydraulikkmodellen kan benyttes for planleggingsformål, å utforske alternative scenarier etc.
Strømningsstmpeinnretningen bibeholder det ønskede overflatetrykket ved å variere motstanden mot strømning etter behov. En mottrykkspumpe eller riggpumpene kan benyttes til å tilføre strøm gjennom en struper ved behov, når det ikke er noen sirkula-sjon gjennom borestrengen. Egnede teknikker for tilførsel av strømning gjennom struperen når strømning gjennom borestrengen er stoppet, beskrives i internasjonal søknad med serienr. PCT/US08/87686, innlevert 16. desember 2008. Andre teknikker for tilførsel av strømning gjennom struperen kan benyttes ved behov.
Den automatisk kontrollerte struperen kan ta plassen til en konvensjonell riggstrupemanifold, eller en riggstrupemanifold kan modifiseres til å inkludere en slik automatisk kontrollert struper. Hydraulikkmodellen, brønnhullmodellen og dataakkumulering og lagring kan ligne de som benyttes i "manage pressure drilling"-(MPD)-operasjoner.
Et annet foretrukket trekk ved det nye brønnkontrollsystemet er evnen til å overvåke og operere brønnkontrollsystemet fra et fjernt sted. Brønnstedsystemet kan være koplet til et fjernoperasjonssenter (via en hvilken som helst kommunikasjonsforbindelse, slik som landline, satellitt, internett, trådløst, wide area network (WAN), telefoni etc).
På fjernoperasjonssenteret er en brønnkontrollekspert tilveiebrakt med et display av de aktuelle sensormålinger, og kan kontrollere og overvåke trykkprofilen tilveiebrakt av hydraulikkmodellen, overvåke forløpet til brønnkontrolloperasjonen, manuelt overstyre trykkprofilen, manuelt kontrollere slrøniningsslrupeinnretriingen og ventiler etc. På denne måten kreves ikke en brønnkontrollekspert på brønnstedet. I stedet kan en enkelt brønnkontrollekspert overvake og kontrollere operasjoner på flere brannsteder.
Det er ikke nødvendig for en overflatestruper å benyttes i brønnkontrollsystemet og fremgangsmåten. I stedet kan en nedihullsstrape/strømningste benyttes. Nedihullsstruperen kan for eksempel innbefatte en oppblåsbar pakning på borestrengen for å strupe strømning gjennom ringrommet. Oppblåsning av pakningen og den resulterende strørnningsbegrensningen kan kontrolleres slik at et ønsket nedihullstrykk oppnås/bibeholdes.
Brønnkontrollsystemet kan benytte et nedihullsstrømningsmålesystem og/eller PWD (downhole pressure measurement system) for tidlig innstrømningsdeteksjon. Nedi-hullsstrømnings- og/eller trykkmålesystemet kan detektere endringer i trykk, strømning, fluidtype etc, slik at en innstrømning raskt kan detekteres og kommuniseres til over-flatesystemet, som dermed gjør det mulig å kontrollere innstrømningen så raskt som mulig.
Fortrinnsvis stopper det nye brønnkontrollsystemet en uønsket innstrømning og sirkulerer innstrømningen ut av en brønn, ved bruk av en hydraulikkmodell for bestemmelse av en overflatetrykkprofil og ønsket nedihullstrykk, og en automatisk kontrollert struper eller annen strømningsbegrenser. Et slikt system kan forhindre havari av en ledesko, og kan bli fjernovervåket og —kontrollert.
Representativt og skjematisk vist i fig. 1, er et brønnkontrollsystem 10 og en tilknyttet fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse. I systemet 10 blir et brønn-hull 12 boret ved å rotere en borekrone 14 på en ende av en borestreng 16. Borefluid 18, vanligvis kjent som slam, blir sirkulert nedover gjennom borestrengen 16, ut av borekronen 14 og oppover gjennom et ringrom 20 dannet mellom borestrengen og brønnhullet 12, for å avkjøle borekronen, smøre borestrengen, fjerne borekaks og tilveiebringe et middel for bunnhulltrykkontroll. En enkelt eller multippel, gjenvinnbar eller permanent, ikke-returventil 21 (typisk en énveisventil av klassetypen eller stempeltypen) forhindrer strømning av borefluidet 18 oppover gjennom borestrengen 16 (for eksempel når koblinger blir gjort i borestrengen).
Kontroll av bunnhullstrykket er svært viktig. Fortrinnsvis blir bunnhullstrykket nøyaktig kontrollert for å forhindre for stort tap av fluid inn i jordformasjonen som omkranser brønnhullet 12, uønsket frakturering av formasjonen, uønsket inmtrørnning av forma-sjonsfluider inn i brønnhullet etc. I en overbalansert boreoperasjon utført ved bruk av systemet 10 er det ønskelig å bibeholde trykk i ringrommet 20 større en poretrykket i formasjonen som omkranser den ikke-f6rede eller åpne seksjonen av brønnhullet 12.
Under normale boreoperasjoner går borefluidet 18 ut av brønnhodet 24 via en vingventil 28 i kommunikasjon med ringrommet 20. Ventilen 28 kan være tilknyttet en avleder 22 tilkoblet over en ringformet utblåsningssikring 36, eller en slamrerurnippel kan benyttes tilkoblet over den ringformede utblåsningssikringen. Fluidet 18 strømmer da (typisk ved hjelp av gravitasjonstilførsel) gjennom en slamremrledning 58 til en vibrasjonssikt 50 og slamtank 52.
Fluidet 18 blir pumpet fra slamtanken 52 ved hjelp av en riggslampumpe 68. Pumpen 68 pumper fluidet 18 gjennom en standrørmanifold 81 (skjematisk vist i fig. 1 hvor den inkluderer bare en ventil 76), og så gjennom en standrørledning 26 og inn i borestrengen 16.
Hvis en brønnkontrollsituasjon oppstår (for eksempel hvis en uønsket innstrømning blir mottatt i brønnhullet 12 fra formasjonen som omkranser brømihullet), så blir boringen stanset og den ringformede utblåsningssikringen 36 blir lukket om borestrengen 16 for å forhindre enhver ukontrollert strømning av slam, gass etc. fra brønnen. På dette punktet blir trinn foretatt for ytterligere å forhindre uønskede innstrømninger inn i brønnhullet 12, og å sirkulere den uønskede innstrømningen ut av ringrommet 20.
En høy "closing ratio" (HCR)-ventil 74 i utblåsningssikring 43 under den ringformede
utblåsningssikringen 36 blir åpnet (en manuell ventil 70 har tidligere blitt åpnet), slik at fluidet 18 kan strømme ut av ringrommet 20 gjennom en strupeledning 30 til en strupe-manifold 32, som inkluderer back-up strupere 34, av hvilke én eller to kan benyttes om gangen. Mottrykk kan påføres ringrommet 20 ved hjelp av variabel begrensning av strømmen av fluidet 18 gjennom den (de) operative struper(e) 34 mens innstrømningen sirkuleres ut av ringrommet 20.
Jo større begrensning mot sfrømning gjennom struperen 34, jo større mottrykk påføres ringrommet 20. Bunnhullstrykket (eller trykket på et hvilket som helst sted i brønnhullet 12) kan således enkelt reguleres ved å variere mottrykket som påføres ringrommet 20.
En hydraulikkmodell kan benyttes, som mer fullstendig beskrevet nedenfor, til å bestemme et trykk påført ringrommet 20 ved eller nær overflaten som vil resultere i et ønsket nedihullstrykk, slik at en operatør (eller et automatisert kontrollsystem) kan enkelt bestemme hvordan trykket påført ringrommet i eller nær overflaten (som kan enkelt måles) skal reguleres for å oppnå det ønskede nedihullstrykket. Mest fortrinnsvis kan hydraulikkmodellen bestemme en trykkprofil (variert trykk over tid) påført ringrommet 20 i eller nær overflaten som vil resultere i en korresponderende ønsket trykkprofil på et nedihullssted.
For eksempel kan det være ønskelig å bibeholde brønnhullstrykket på irmstrømnings-stedet noe høyere enn poretrykket i formasjonssonen fra hvilken innstrømningen kommer (for derved å forhindre ytterligere innstrømninger) mens egnet vektfluid blir pumpet gjennom borestrengen 16 til borekronen 14, mens vektfluidet blir pumpet opp ringrommet 20, mens gass i ringrommet ekspanderer ettersom den nærmer seg overflaten, mens gassen blir sluppet ut gjennom stmpeledningen 30 og mens fluidet sluppet ut gjennom strupeledningen skifter mellom gass og væske (og blandinger derav). Struperens 34 evne til variabelt å begrense strømmen derigjennom i svært fine inkre-menter (og dermed nøyaktig kontrollere mottrykk påført ringrommet 20, og nøyaktig kontrollere trykk på valgte nedihullssteder) under kontroll av hydraulikkmodellen for å oppnå en ønsket trykkprofil, er svært overlegen tidligere fremgangsmåter for manuell kontroll av en hydraulisk aktuell struper under brønnkontrolloperasjoner.
Som et annet eksempel, kan det være ønskelig å redusere trykket påført ringrommet 20 når en gassboble forflytter seg i ringrommet forbi en ledesko 72, for dermed å forhindre sammenbrudd hos ledeskoen. Etter at gassboblen har forflyttet seg forbi ledeskoen 72, kan trykk i ringrommet 20 økes etter behov for å forhindre ytterligere irmstrørnninger, og å sirkulere den uønskede innstrømningen ut av brønnhullet 12. Selv om det reduserte trykket i ringrommet 20 i noen tilfeller kan tillate enda en uønsket inrotrømning inn i brønnhullet 12, vil en slik innstrømning være av relativt kort varighet og kan enkelt sirkuleres ut av ringrommet.
Trykk påført ringrommet 20 kan måles i eller nær overflaten via et mangfold av trykk-sensorer 38,40, hvor hver av disse er i kommunikasjon med ringrommet. Trykksensoren 38 føler trykk under utblåsningssikrings-(BOP)-treet 42. Trykksensoren 40 føler trykk i strupeledningen 30 oppstrøms av strupemanifolden 32.
Enda en trykksensor 44 føler trykk i standrørledningen 26. Nok en annen trykksensor 46 føler trykk nedstrøms av strupemanifolden 32, men oppstrøms av en separator 48, vibrasjonssikt 50 og slamtank 52. Ytterligere sensorer inkluderer temperatursensorer 54, 56 og sttørnningsmålere 66, 67.
Ikke alle disse sensorene er nødvendige. For eksempel kunne systemet 10 inkludere bare strømningsmåleren 66. Imidlertid er input fra sensorene nyttig for hydraulikkmodellen i å bestemme hva trykket påført ringrommet 20 skal være under brønnkon-trolloperasjonen. Ytterligere sensorer kan om ønskelig inkluderes i systemet 10.
I tillegg kan borestrengen 16 inkludere sine egne sensorer 60, for eksempel for direkte å måle bunnhullstrykk. Slike sensorer 60 kan være av typen som for fagpersoner innen området er kjent som måling under boring ((PWD) - pressure while drilling), måling ved boring ((MWD) - measurement while drilling) og/eller logging ved boring ((LWD) - logging while drilling). Disse borestrengsensorsystemene tilveiebringer generelt i det minste trykkmåling, og kan også tilveiebringe temperaturmåling, deteksjon av bore-strengegenskaper (slik som vibrasjon, vekt på borekronene, "stick-slip" etc.), forma-sjonsegenskaper (slik som resistivitet, tetthet etc.) og/eller andre målinger. Ulike former for telemetri (akustikk, trykkpuls, elektromagnetikk etc.) kan benyttes til å overføre nedihullssensormålingene til overflaten.
Sensorene 60 kan også inkludere en strømningsmåler for måling av strømningsraten for fluid i ringrommet 20. En egnet strømningsmåler for bruk i borestrengen 16 er beskrevet i US-patent nr. 6585044, overdratt til søker i foreliggende søknad. Andre nedihullsringromfluidstrømningsmålere kan om ønskelig benyttes.
Bemerk at separatoren 48 kan være en 3- eller 4-faseseparator, eller en atmosfærisk slamgasseparator (noen ganger betegnet som en "poor boy degasser"). Imidlertid er separatoren 48 ikke nødvendigvis benyttet i systemet 10.
Det skal forstås at struperne 34 bare er én type strømningsstrupeinnretning som kan benyttes for variabelt å begrense strømmen av fluidet 18 fra ringrommet 20. En annen type strømmngsstarpeinnretning er en mottrykkskontroller 84, som kan begrense strømning nedstrøms av et lukket separasjonssystem (se fig. 3). Nok en annen type strømningsslnipeinnreming kan begrense strømning gjennom ringrommet 20 nedihulls. For eksempel kan en rm<g>rornsstrømningsbegrenser 62 i form av en oppblåsbar pakning være sammenkoblet i borestrengen 16 og variabelt blåst opp etter behov for variabelt å begrense strømning gjennom ringrommet 20 og påføre et variabelt mottrykk til ringrommet under struperen. Det kan være fordelaktig å posisjonere struperen 62 innenfor en fSringsrørstreng 64, slik at trykk påført ledeskoen 72 kan bli kontrollert ved bruk av struperen.
Representativt vist i fig. 2 er et trykk- og strømningskontrollsystem 90 som kan benyttes i forbindelse med brønnkontrollsystemet 10 og tilknyttet fremgangsmåte i fig. 1. Kontrollsystemet 90 er fortrinnsvis automatisert, selv om menneskelig intervensjon kan benyttes, for eksempel for sikre mot feilaktig operasjon, initiere visse rutiner, oppdatere parametre etc.
Kontrollsystemet 90 inkluderer en hydraulikkmodell 92, et datainnsamlings- og kontrollgrensesnitt 94 og en kontroller 96 (slik som en programmerbar logisk kontroller eller PLC, en egnet programmert computer etc). Selv om disse elementer 92,94, 96 er vist separat i fig. 1, kan noen eller alle av disse kombineres i et enkelt element, eller funksjonene til elementene kan separeres i ytterligere elementer, andre ytterligere elementer og/eller funksjoner kan være tilveiebrakt etc
Hydraulikkmodellen 92 benyttes i kontrollsystemet 90 til å bestemme det/den ønskede ringromtrykk/profil i eller nær overflaten for å oppnå det/det ønskede nedihullstrykk/- profil. Data slik som brønngeornetri, fluidegenskaper og avviksbrønninformasjon (slik som geotermisk gradient og poretrykkgradient etc) kan benyttes av hydraulikkmodellen 92 ved å gjøre denne bestemmelsen, så vel som sanntids sensordata oppnådd av datainnsamlings- og kontrollgrensesnitt 94.
Det er således en kontinuerlig to-veis overføring av data og informasjon mellom hydraulikkmodellen 92 og datainnsamlings- og kontrollgrensesnittet 94. For dette fremleggelsesformål er det viktig å forstå at datainnsamlings- og kontrollgrensesnittet 94 opererer for å bibeholde en i det vesentlige kontinuerlig flyt av sanntidsdata fra sensorene 44,54,66, 60,46,38,40, 56,67 til hydraulikkmodellen 92, slik at hydraulikkmodellen har den informasjon den trenger for å tilpasse til endrede forhold og å oppdatere det/den ønskede ringromtryklc/profil, og hydraulikkmodellen opererer for å tilføre datainnsamling- og kontrollgrensesnitt i det vesentlige kontinuerlig med en verdi for det/den ønskede ringromtrykk/profil.
En egnet hydraulikkmodell for bruk som hydraulikkmodellen 92 i kontrollsystemet 90 er REAL TIME HYDRAULICS (TM) tilveiebrakt av Halliburton Energy Services, Inc. i Houston, Texas, USA. En annen egnet hydraulikkmodell for bruk i hydraulikkmodellen 92 i kontrollsystemet 90 er Drillilng Fluids Graphics (DFG) tilveiebrakt av Halliburton Energy Services, Inc. i Houston, Texas, USA. Nok en annen egnet hydraulikkmodell er tilveiebrakt under handelsnavnet IRIS (TM), og nok en ytterligere er tilgjengelig fra SINTEF i Trondheim, Norge. En hvilken som helst egnet hydraulikkmodell kan benyttes i kontrollsystemet 90 innenfor rammen av denne fremleggelse.
Et egnet datainnsamlings- og kontrollgrensesnitt for bruk som datainnsamlings- og kontrollgrensesnitt 94 i kontrollsystemet 90 er SENTRY (TM) og INSITE (TM) tilveiebrakt av Halliburton Energy Services, Inc. Hvilke som helst egnet datainnsamlings- og kontrollgrensesnitt kan benyttes i kontrollsystemet 90 innenfor rammen av den foreliggende fremleggelse.
Kontrolleren 96 opererer for å bibeholde en ønsket settpunktringromstrykk ved å kontrollere operasjon av fluidreturstruperen 34, underoverflateringromstrømnings-begrenseren 62, eller annen sfrørnnmgsstarpeinnretning. Når et oppdatert ønsket ringromstrykk overføres fra datainnsamlings- og kontrollgrensesnittet 94 til kontrolleren 96, benytter kontrolleren det ønskede ringromstrykket som et settpunkt og kontrollerer operasjon av strømnmgsstrapeinnretningen på en måte (for eksempel økning eller reduksjon av strømning gjennom innretningen etter behov) for å bibeholde settpunkttrykket i ringrommet 20.
Dette utføres ved å sammenligne settpunkttrykket med et målt ringromstrykk (slik som trykket følt av hvilke som helst av sensorene 38, 40, 60), og å øke strømmen gjennom strørrmingsstrupeinnretningen hvis det målte trykket er større enn settpunkttrykket, og redusere strømmen gjennom irmretningen hvis det målte trykket er mindre enn settpunkttrykket. Selvfølgelig, hvis settpunkttrykket og det målte trykket er det samme, så kreves da ingen justering av innretningen. Denne prosessen er fortrinnsvis automatisert slik at ingen menneskelig innblanding kreves, selv om menneskelig innblanding kan benyttes ved behov.
Et fjernoperasjonssenter 80 kan benyttes til å overvåke brønnkontrolloperasjonen fra et hvilket som helst fjernt sted. Fjernoperasjonssenteret 80 kan overvåke hydraulikkmodellen 92, datainnsamlings- og kontrollgrensesnittet 94 og/eller kontrolleren 96 via en kommunikasjonsforbindelse 82 (slik som landline, satellitt, internett, trådløst, wire area network (WAN), telefoni etc.). På denne måten kan en brønnkontrollekspert på fjernoperasjonssenteret 80 overvåke brønnkontrolloperasjonen, uten behov for faktisk å være til stede på brønnstedet.
Videre kan noen av eller alle brønnkontrolloperasjonene bli kontrollert fra fjernoperasjonssenteret 80. For eksempel kan det være ønskelig å implementere endringer på eller å oppdatere hydraulikkmodellen 92, å implementere endringer på datainnsamlings- og kontrollgrensesnittet 94, direkte å kontrollere operasjonen av kontrolleren 96 etc, fra fjernoperasjonssenteret 80. På denne måten kan en brønnkontrollekspert på fjernoperasjonssenteret 80 justere eller overstyre hvilken som helst viktig funksjon hos kontrollsystemet 90, for å sikre at brønnkontrolloperasjonen er vellykket.
Ved nå i tillegg å henvise til fig. 3, er en annen konfigurasjon av brønnkontrollsystemet 10 representativt vist. Denne konfigurasjonen av systemet 10 er egnet for bruk i styrt trykk (managed pressure) og/eller underbalanserte boreoperasjoner.
Ved typisk styrt trykkboring er det ønskelig å bibeholde nedihullstrykket akkurat større enn poretrykket i formasjonen, uten å overskride et frakturerings/bruddtrykk hos formasjonen. I typisk underbalansert boring er det ønskelig å bibeholde nedihullstrykket noe mindre enn poretrykket, og dermed oppnå en kontrollert innstrømning av fluid fra formasjonen.
Nitrogen eller annen gass, eller et annet fluid som er lettere av vekt, kan tilsettes borefluidet 18 for trykkontroll. Denne teknikken er nyttig, for eksempel i underbalanserte boreoperasjoner.
I systemet 10 oppnås ytterligere kontroll over bunnhullstrykket ved å stenge av ringrommet 20 (for eksempel isolere det fra kommunikasjon med atmosfæren og å gjøre det mulig for ringrommet å bli trykksatt i eller nær overflaten) ved bruk av en roterende kontrollinnretning 100 (RCD), også kjent som en "rotating control head", "rotating blowout preventer" etc.). RCD 100 tetter om borestrengen 16 over brønnhodet 24 under boring.
Selv om det ikke er vist i fig. 3, vil borestrengen 16 strekke seg oppover gjennom RCD 100 for tilkobling til, for eksempel, et rotasjonsbord (ikke vist), en standrørledning 26, kelly (ikke vist), en toppdrivinnretning og/eller annet konvensjonelt boreutstyr. Ulike konvensjonelle detaljer ved systemet 100 og brønnhullet 12 under brønnhodet 24 er ikke vist i fig. 3 av tydelighetshensyn. Hvilke som helst av trekkene ved systemet 10 som vist i fig. 1, kan inkluderes i konfigurasjonen i fig. 3.
I konfigurasjonen i fig. 3 strømmer fluidet 18, under normalt styrte trykkboreopera-sjoner, gjennom slamreturledningen 58 til strupemanifolden 32. Mottrykk blir påført ringrommet 20 ved variabelt å begrense strømmen av fluidet 18 gjennom den(de) operative struper(e) 34.
En Coriolis-steørnningsmåler 102 (eller hvilken som helst type strømnmgsmåleinn-retning) er tilkoblet nedstrøms av strupemanifolden 32 for å måle sfrømningsraten av fluidet 18 som strømmer gjennom strupemanifolden. Sfrømningsmåleren 102 i denne konfigurasjonen vil også være koblet til dal^nnsamlings- og kontrollgrensesnittet 94 beskrevet ovenfor. Hvilke som helst av de andre sensorer beskrevet ovenfor kan også benyttes i konfigurasjonen i fig. 3 under normale boreoperasjoner og under brønnkon-trolloperasjoner.
Hvis en uønsket innstrømning oppstår, er det ikke nødvendig å slå over strømmen av fluidet 18 til en annen riggstrupemanifold 104.1 stedet kan den uønskede innstrøm-ningen bli sirkulert ut av brønnhullet 12, og ytterligere uønskede innsfrømninger kan bli forhindret, mens man fortsetter å benytte strupemanifolden 32 til å bibeholde et ønsket ned4hullstrykk/profil som beskrevet ovenfor.
Imidlertid kan det hende en typisk Coriolis-strømmngsmåler 102 ikke har en til-strekkelig trykklassifisering for bruk i brønnkontrolloperasjoner, slik at en bypass-strømningsledning 106 i forbindelse med ventiler 108,110 kan benyttes til å isolere strømningsmåleren 102 fra trykk nedstrøms av strupemanifolden 32 under brønn- kontrolloperasjoner. Bypass-strømmngsledningen 106 kan være passende konstruert til å frakte relativt høytrykksfluid 18 fra strupemanifolden 32 til separatoren 48.
I det tilfellet at kapasitetene til struperen 34, manifolden 32 og/eller trykk- og strøm-ningskontrollsystemet 90 blir overskredet i en brønnkontrolloperasjon, kan riggstrupemanifolden 104 benyttes ved behov for brønnkontroll. For å gjøre dette, kan HCR-ventilen 74 bli åpnet og en annen HCR-ventil 78 kan så bli lukket for dermed å lede strømmen av fluidet 18 til riggstrupemanifolden 104.
Ved i tillegg å henvise til fig. 4, er brønnkontrollfremgangsmåten 120 beskrevet ovenfor representativt vist i flytskjemaform. I et trinn 122 av fremgangsmåten 120 blir uønsket innstrømning sirkulert ut av, eller på annen måte fjernet fra, brønnhullet 12. Samtidig med sirkulasjonstrinnet 122 bestemmer hydraulikkmodellen 92 et/en ønsket nedihullstrykk/profil i et trinn 124, og en strømnmgsstrupeinnretning (slik som struperen 34 og/eller den ringformede slrømningsbegrenseren 62 etc.) blir automatisk operert for å oppnå/bibeholde det ønskede trykket/profilen i et trinn 126.
Fremgangsmåten 120 kan således inkludere ved å fjerne fra et brønnhull 12 en uønsket innstrømning fra en formasjon inn i brønnhullet; bestemme en ønsket trykkprofil med en hydraulikkmodell; og automatisk operere en strømningsstrupeinnretning (slik som struperen 34 og/eller den ringformede strømningsbegrenseren 62 etc.) mens det fjernes uønsket innstrømning fra brønnhullet, for derved å påvirke en faktisk trykkprofil mot den ønskede trykkprofilen.
Boring av brønnhullet 12 blir fortrinnsvis stanset under fjerningen av den uønskede innstrømningen fra brønnhullet.
Sfrømningsstrapeirinretningen kan innbefatte struperen 34 som regulerer sfrømning fra ringrommet 20 som omkranser borestrengen 16 til en slamgasseparator 48. Struperen 34 kan være plassert i et overflateanlegg. Sfrømningsstrupeinnretningen kan alternativt, eller i tillegg, innbefatte en underoverlfate-ringormstrømningsbegrenser 62.
Å automatisk operere sfrønmmgsstmpeinnretningen i trinnet 126 kan innbefatte å variabelt begrense strømmen i overflaten fra ringrommet 20 som omkranser borestrengen 16. Alternativt, eller i tillegg, kan automatisk operering av strømningsstrupe-innretningen innbefatte å variabelt begrense strmrrning gjennom ringrommet 20 nede i hullet.
En mottrykkspumpe (eller riggens pumper via en bypass) kan benyttes til å tilføre strømning gjennom strømnmgsstrupeinnretningen når fluidet 18 ikke blir sirkulert gjennom borestrengen 16 og ringrommet 20. Bruk av en mottrykkspumpe for å tilføre strømning er beskrevet i US-patenter nr. 7044237 og 6904981, og bruken av riggpumper til å tilføre strømning er beskrevet i US-patent nr. 7185719 og internasjonal søknad nr. PCTYUS08/87686.
Å automatisk operere strønmingskontrollirmretriingen kan innbefatte å bibeholde et ønsket overflatetrykksettpunkt, og/eller bibeholde et ønsket underoverflatetrykksettpunkt. Det ønskede trykksettpunktet kan endes over tid (som bestemt av hydraulikkmodellen), i hvilket tilfelle en ønsket trykkprofil (variabelt trykksettpunkt over tid) kan bibeholdes.
Å automatisk operere strømnmgsstyreinnretaingen kan innbefatte å bibeholde trykk på et valgt sted i brønnhullet 12 ved et/en forhåndsbestemt settpimkttrykk/profil. For eksempel kan bunnhuHtrykk og/eller trykk på et innstrømningssted bibeholdes ved et settpunkt, og trykk ved ledeskoen 72 (eller et hvilket som helst annet sted, slik som en svak formasjon eksponert for brønnhullet) kan bibeholdes ved et settpunkt under det som ellers ville få ledeskoen til å brytes ned (eller forårsake bruddannelse i en svak formasjon etc.).
Strømningskontrolhnnretningen kan bibeholde trykk ved det/den forhåndsbestemte settpunkttrykk^profil, og kan kontrollere gassekspansjon mens den stiger til overflaten for dermed å kontrollere bunnhullstrykk, selv uten at fluidet 18 sirkulerer gjennom borestrengen 16 og ringrommet 20. For eksempel, hvis riggpumpene 68 skulle svikte, kan en mottrykkpumpe benyttes til å tilføre strømning gjennom strømningskontroll-innretningen.
Selv uten en mottrykkpumpe eller annen kilde for fluidstrømning, kan strømningskon-trollinnretningen kontrollere frigjøring av gass fra ringrommet 20 på en måte som vil kontrollere bunnhullstrykk til et ønsket liykksettpunkt/profil og/eller forhindre bunnhullstrykk og/eller trykk på et visst sted i brønnhullet fra å overskride et trykksettpunkt. Fremgangsmåten 120 kan således utføres selv om ingen pumpe tilfører fluidstrømning til oppstrømsiden av sfrønmmgsstmpdnmetningen. Å automatisk operere strømnings-strapeinnretningen mens den uønskede innstrømningen fra brønnhullet 12 fjernes, kan utføres uten en pumpe (slik som riggpumper 68 eller en mottrykkpumpe) som tilfører fluidstrørnning til en oppstrømsside av strømmngsstmpdrmretningen.
Brønnkontrollrfemgangsmåten 120 kan også inkludere å overvåke strømningsstrupe-innretningen og hydraulikkmodellen 92 på et sted fjernt fra brønnhullet 12. Fremgangsmåten 120 kan inkludere å operere strørrmingsstrupeinnretningen fra det fjerne stedet, modifisere hydraulikkmodellen 92 fra det fjerne stedet og/eller modifisere det/det ønskede tiykk/profil fra det fjerne stedet.
Sett fra et annet perspektiv, kan brønnkontrollfremgangsmåten 120 inkludere å fjerne fra brønnhullet 12 en uønsket innstrømning fra en formasjon inn i brønnhullet 12; mens den uønskede innstrømningen fjernes fra brønnhullet 12, bestemme en ønsket trykkprofil med hydraulikkmodellen 92; og, som respons på bestemmelsen av den ønskede trykkprofilen, automatisk å operere en strømningssrarpeinnretning mens den uønskede innstrømningen fra brønnhullet 12 fjernes.
Fra nok et annet perspektiv, kan brønnkontrollfremgangsmåten 120 inkludere å fjerne fra brønnhullet 12 en uønsket innstrømning fra en formasjon inn i brønnhullet 12; å bestemme et ønsket brønnhullstrykk med hydraulikkmodellen 92, idet det ønskede brønnhuUstrykket forhindrer ytterligere innstrømning inn i brønnhullet 12 mens den uønskede innstrømningen fjernes fra brønnhullet 12; og automatisk operere en strømningsstmpeinnretmng mens den uønskede innstrømningen fjernes fra brønnhullet 12, som dermed påvirker et faktisk brønnhullstrykk mot det ønskede brønnhuUstrykket.
En fordel som kan resultere av bruken av de ovenfor beskrevne brønnkontrollsystemer 10 og fremgangsmåter 120 er at den automatisk kontrollerte strøninmgsstrupeinnret-ningen, når den benyttes i forbindelse med hydraulikkmodellen 92 og resten av trykk-og strømningskontrollsystemet 90, kan raskt respondere på skiftende forhold og dermed sikkert fjerne den uønskede innstrømningen fra brønnhullet og forhindre ytterligere uønskede innstrømninger.
Det skal forstås at de ulike utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse beskrevet heri kan benyttes i ulike orienteringer, og i ulike konfigurasjoner uten å fravike fra omfanget av oppfinnelsen. Utførelsesformene er beskrevet bare som eksempler på nyttige applikasjoner av prinsippene for oppfinnelsen, som ikke er begrenset til noen spesifikke detaljer ved disse utførelsesformer. I beskrivelsen ovenfor av de represen tative utførelsesformer av oppfinnelsen er retningsbetegnelser, slik som "over", 'Hinder", "øvre", "nedre" etc. benyttet for enkelthets skyld ved henvisning til de medfølgende tegninger.
Selvfølgelig ville fagmannen innen området, etter en nøye gjennomgang av beskrivelsen ovenfor av representative utførelsesformer av oppfinnelsen, enkelt forstå at mange modifikasjoner, tillegg, erstatninger, utelatelser og andre endringer kan gjøres i de spesifikke utførelsesformer, og slike endringer er omfattet av prinsippene for den foreliggende oppfinnelse. Følgelig skal den foregående detaljerte beskrivelse klart forstås å utelukkende være gitt som illustrasjon og eksempel, idet ånden og omfanget av den foreliggende oppfinnelse bare er begrenset av de vedlagte krav og deres ekvivalenter.
Claims (63)
1.
Brønnkontrollfremgangsmåte,karakterisert vedå innbefatte: å fjerne fra et brønnhull en uønsket innstrømning fra en formasjon inn i brønnhullet; å bestemme en ønsket trykkprofil med en hydraulikkmodell; og å automatisk operere en strørrmin<g>sstmpeinnretning mens den uønskede imstrøinningen fjernes fra brønnhullet, for dermed å påvirke en faktisk trykkprofil mot den ønskede trykkprofil.
2.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat boring av brønnhullet blir stanset mens den uønskede innstrømningen fjernes fra brønnhullet.
3.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat strømnmgsstmpeinnretningen innbefatter en struper som regulerer strømning fra et ringrom som omkranser en borestreng til en slamgasseparator.
4.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat strømningsstrapeinnretningen innbefatter en struper plassert i et overflateanlegg.
5.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat strømnin<g>sstmpeinnretaingen innbefatter en underoverflate-ringromstrømningsbegrenser.
6.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat det å automatisk operere strøirmmgsstrupeinnretningen videre innbefatter å variabelt begrense strømning i overflaten fra et ringrom som omkranser en borestreng.
7.
Brørmkontrollrfemgangsmåte i henhold til kravl,karakterisert vedat det å automatisk operere strømningsstmpeinnretningen videre innbefatter å variabelt begrense strømning nede i hullet gjennom et ringrom som omkranser en borestreng.
8.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat det å automatisk operere strømnmgsstrupeinnretningen videre innbefatter å bibeholde et ønsket overflatetrykksettpunkt.
9.
BrørmkonlroUfremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat det å automatisk operere strømningssfrupeinnretoingen videre innbefatter å bibeholde et ønsket underoverflatetrykksettpunkt.
10.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat det å automatisk operere strømnrngsstmpeinnretimigen videre innbefatter å bibeholde trykk på et valgt sted i brønnhullet ved et forhåndsbestemt enkelt, multippelt eller skiftende settpunkt.
11.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 10,karakterisert vedat det valgte stedet er ved en ledesko.
12.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedvidere å innbefatte overvåkning av strømningsstrapeinnretningen og hydraulikkmodellen fjernt fra brønnhullet.
13.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 12,karakterisert vedvidere å innbefatte det å operere strømningsstrupdnnretiiingen fra det fjerne stedet.
14.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 12,karakterisert vedvidere å innbefatte modifisering av hydraulikkmodellen frådet fjerne stedet.
15.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 12,karakterisert vedvidere å innbefatte å modifisere den ønskede trykkprofilen fra det fjerne stedet.
16.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 1,karakterisert vedat det å automatisk operere strørnningsstrupeinnretningen mens den uønskede innstrømningen fjernes fra brønnhullet blir utført uten en pumpe som tilfører fluidstrømning til en oppstrømsside av strørnnin<g>sstmpeinnretningen.
17.
Brønnkontrollfremgangsmåte,karakterisert vedå innbefatte: å fjerne fra et brønnhull en uønsket innstrømning fra en formasjon inn i brønnhullet; mens den uønskede innstrømningen fjernes fra brønnhullet, å bestemme en ønsket trykkprofil med en hydraulikkmodell; og som respons på å bestemme den ønskede trykkprofilen, å automatisk operere en strømningsstmpeinnretning mens den uønskede innstrønmingen fjernes fra brønnhullet.
18.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 17,karakterisert vedat boring av brønnhullet blir stanset mens den uønskede innstrømningen fjernes fra brønnhullet.
19.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 17,karakterisert vedat strørnningsstrupeinnretningen innbefatter en struper som regulerer strømning fra et ringrom som omkranser en borestreng til en slamgasseparator.
20.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 17,karakterisert vedat strønmingsstmpeinnretøingen innbefatter en struper plassert i et overflateanlegg.
21.
BrønnkontroUfremgangsmåte i henhold til krav 17,karakterisert vedat strømningsstmpdnnremingen innbefatter en underoverflate-ringromstrømningsbegrenser.
22.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 17,karakterisert vedat det å automatisk operere strømm^gsstmpeinnretningen videre innbefatter å variabelt begrense strømning i overflaten fra et ringrom som omkranser en borestreng.
23.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 17,karakterisert vedat det å automatisk operere strørnningsstrupeinnretningen videre innbefatter å variabelt begrense strømning nede i hullet gjennom et ringrom som omkranser en borestreng.
24.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 17,karakterisert vedat det å automatisk operere strømnmgsstmpeinnretningen videre innbefatter å bibeholde et ønsket enkelt, multippelt eller skiftende overflatetrykksettpunkt.
25.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 17,karakterisert vedat det å automatisk operere strømrungsstmpeinnretningen videre innbefatter å bibeholde et ønsket underoverflatetrykksettpunkt.
26.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 17,karakterisert vedat det å automatisk operere strønmmgsstmpeirmi-etningen videre innbefatter å bibeholde trykk ved et valgt sted i brønnhullet på et forhåndsbestemt settpunkt.
27.
BrønnkontroUfremgangsmåte i henhold til krav 26,karakterisert vedat det valgte stedet er ved en ledesko.
28.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 17,karakterisert vedvidere å innbefatte overvåkning av sfrømningsstmpeinmetningen og hydraulikkmodellen på et sted fjernt fra brønnhullet.
29.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 28,karakterisert vedvidere å innbefatte det å operere strønmmgsstmpdnnretningen fra det fjerne stedet.
30.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 28,karakterisert vedvidere å innbefatte modifisering av hydraulikkmodellen fra det fjerne stedet.
31.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 28,karakterisert vedvidere å innbefatte modifisering av den ønskede trykkprofilen fra det fjerne stedet.
32.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 17,karakterisert vedat det å automatisk operere strømningsstnapeinnretningen mens den uønskede innstrømningen fjernes fra brønnhullet blir utført uten en pumpe som tilfører flmdstrømning til en oppstrømsside av strmrmmgsstmpeinnretningen.
33.
Brønnkontrollfremgangsmåte,karakterisert vedå innbefatte: å fjerne fra et brønnhull en uønsket innstrømning fra en formasjon inn i brønnhullet; å bestemme et ønsket brønnhullstrykk med en hydraulikkmodell, idet det ønskede brønnhullstrykket forhindrer videre innstrømning inn i brønnhullet mens den uønskede innstrørnningen fjernes fra brønnhullet; og å automatisk operere en strønmingsstmpeinmetning mens den uønskede innstrørnningen fjernes fra brønnhullet, for dermed å påvirke et faktisk brønnhullstrykk mot det ønskede brønnhullstrykket.
34.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 33,karakterisert vedat boring av brønnhullet blir stanset mens den uønskede innsfrømningen fjernes fra brønnhullet.
35.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 33,karakterisert vedat strørnningsstrupeinnretningen innbefatter en struper som regulerer strømning fra et ringrom som omkranser en borestreng til en slamgasseparator.
36.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 33,karakterisert vedat strørnnin<g>sstmpeinnretningen innbefatter en struper plassert i et overflateanlegg.
37.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 33,karakterisert vedat strømrimgsstmpeirmretningen innbefatter en underoverflate-ringromstrømningsbegrenser.
38.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 33,karakterisert vedat det å automatisk operere strørnnmgsstrupeinnretningen videre innbefatter å variabelt begrense strømning i overflaten fra et ringrom som omkranser en borestreng.
39.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 33,karakterisert vedat det å automatisk operere strørrmmgsstmpdnnretningen videre innbefatter å variabelt begrense strømning nede i hullet gjennom et ringrom som omkranser en borestreng.
40.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 33,karakterisert vedat det å automatisk operere strørnningsstmpdnnretningen videre innbefatter å bibeholde et ønsket enkelt, multippelt eller skiftende overflatetrykksettpunkt.
41.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 33,karakterisert vedat det å automatisk operere strømnmgsstmpeinnretningen videre innbefatter å bibeholde et ønsket underoverflatetryldfsettpunkt.
42.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 33,karakterisert vedat det å automatisk operere strømnmgsstmpeirmrotningen videre innbefatter å bibeholde trykk på et valgt sted i brønnhullet ved et forhåndsbestemt settpunkt.
43.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 42,karakterisert vedat det valgte stedet er ved en ledesko.
44.
Brønnkontrollrfemgangsmåte i henhold til krav 33,karakterisert vedvidere å innbefatte overvåkning av sfrønmingsstraptinnretningen og hydraulikkmodellen på et sted fjernt fra brønnhullet.
45.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 44,karakterisert vedvidere å innbefatte operasjon av strømningsstrupeinnretningen fra det fjerne stedet.
46.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 44,karakterisert vedvidere å innbefatte modifisering av hydraulikkmodellen fra det fjerne stedet.
47.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 44,karakterisert vedvidere å innbefatte modifisering av det ønskede brønnhullstrykket fra det fjerne stedet.
48.
Brønnkontrollfremgangsmåte i henhold til krav 33,karakterisert vedat det å automatisk operere slrømnmgsstrupeinnretningen mens den uønskede innstrømningen fjernes fra brønnhullet blir utført uten en pumpe som tilfører fluidstrømning til en oppstrømsside av strønmingsstrapemnretningen.
49.
Brønnkontrollsystem,karakterisert vedå innbefatte: et grensesnitt som overvåker et målt ringromstrykk; og en kontroller som sammenligner det målte ringromstrykket med et ønsket ringromstrykk og automatisk opererer en strøniningsstmpeinnretning som respons på at det er en for-skjell mellom det målte og det ønskede ringromstrykket.
50.
Brønnkontrollsystem i henhold til krav 49,karakterisertved at strømnmgsstmpeinnretningen variabelt begrenser fluidstrømning fra et brønnhull.
51.
Brønnkontrollsystem i henhold til krav 49,karakterisertv e d at kontrolleren får strømningsstiupdnnretningen til å øke en strømningsrate som respons på at det målte ringromstrykket er større enn det ønskede ringromstrykket.
52.
Brønnkontrollsystem i henhold til krav 49,karakterisertv e d at kontrolleren får strønmingsstrapeinnretningen til å redusere en strømningsrate som respons på at det målte ringromstrykket er mindre enn det ønskede ringromstrykket.
53.
Brønnkontrollsystem i henhold til krav 49,karakterisertved at strømmngsstrapeinnretningen innbefatter en struper som regulerer strømning fra et ringrom som omkranser en borestreng.
54.
Brønnkontrollsystem i henhold til krav 49,karakterisertv e d at strømmngsstmpdnnretningen innbefatter en struper plassert i et overflateanlegg.
55.
Brønnkontrollsystem i henhold til krav 49,karakterisertved at sfrømningsstmpeinnretningen innbefatter en underoverflate-ringroms-strømningsbegr enser.
56.
Brønnkontrollsystem i henhold til krav 49,karakterisertved at strørnningsstrupeinnretningen variabelt begrenser strømning i overflaten fra et ringrom som omkranser en borestreng.
57.
Brønnkontorllsystem i henhold til krav 49,karakterisertved at strønmingsstarpeinnremingen variabelt begrenser strømning nede i hullet gjennom et ringrom som omkranser en borestreng.
58.
Brønnkontorllsystem i henhold til krav 49,karakterisertv e d at sfrømningsstrupeinnretningen blir automatisk operert slik at det målte ringromstrykket blir påvirket mot det ønskede ringromstrykket.
59.
Brønnkontrollsystem i henhold til krav 49,karakterisertved at sfrøniningssfrupeinnretningen blir overvåket på et sted fjernt fra et brønn-hull.
60.
Brønnkontrollsystem i henhold til krav 49,karakterisertved at strømm^gsstmpeinnretningen blir operert på et sted fjernt fra et brønnhull.
61.
Brønnkontrollsystem i henhold til krav 49,karakterisertved videre å innbefatte en hydraulikkmodell som avgir det ønskede ringromstrykket.
62.
Brønnkontrollsystem i henhold til krav 61,karakterisertved at hydraulikkmodellen blir modifisert frådet fjerne stedet.
63.
Brønnkontrollsystem i henhold til krav 49,karakterisertved at en uønsket innstrømning blir fjernet fra et brønnhull under automatisk operasjon av strømningsstmpeinnretningen.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/US2010/020122 WO2011084153A1 (en) | 2010-01-05 | 2010-01-05 | Well control systems and methods |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20111522A1 true NO20111522A1 (no) | 2011-11-03 |
| NO346117B1 NO346117B1 (no) | 2022-02-28 |
Family
ID=42751529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20111522A NO346117B1 (no) | 2010-01-05 | 2010-01-05 | Brønnkontrollsystemer og fremgangsmåter |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9279298B2 (no) |
| AU (1) | AU2010340366B2 (no) |
| BR (1) | BRPI1006616B8 (no) |
| GB (1) | GB2480940B (no) |
| NO (1) | NO346117B1 (no) |
| WO (1) | WO2011084153A1 (no) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9567843B2 (en) | 2009-07-30 | 2017-02-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well drilling methods with event detection |
| DK2542753T3 (en) * | 2010-03-05 | 2016-12-05 | Safekick Americas Llc | System and method for safe well control operation |
| RU2553751C2 (ru) | 2011-04-08 | 2015-06-20 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Автоматическое управление давлением в напорной линии при бурении |
| US9249638B2 (en) | 2011-04-08 | 2016-02-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Wellbore pressure control with optimized pressure drilling |
| US8783381B2 (en) | 2011-07-12 | 2014-07-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Formation testing in managed pressure drilling |
| US9181754B2 (en) | 2011-08-02 | 2015-11-10 | Haliburton Energy Services, Inc. | Pulsed-electric drilling systems and methods with formation evaluation and/or bit position tracking |
| US9027669B2 (en) | 2011-08-02 | 2015-05-12 | Halliburton Energy Services, Inc. | Cooled-fluid systems and methods for pulsed-electric drilling |
| US9217287B2 (en) | 2011-08-02 | 2015-12-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Systems and methods for drilling boreholes with noncircular or variable cross-sections |
| BR112014009982B1 (pt) * | 2011-10-25 | 2021-10-26 | Halliburton Energy Services, Inc | Sistema integrado para intensificar o desempenho de operações subterrâneas, e, método para intensificar o desempenho de operações subterrâneas |
| CA2877702A1 (en) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure control in drilling operations with offset applied in response to predetermined conditions |
| US9957774B2 (en) | 2013-12-16 | 2018-05-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure staging for wellhead stack assembly |
| WO2016062314A1 (en) * | 2014-10-24 | 2016-04-28 | Maersk Drilling A/S | Apparatus and methods for control of systems for drilling with closed loop mud circulation |
| US10060208B2 (en) * | 2015-02-23 | 2018-08-28 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Automatic event detection and control while drilling in closed loop systems |
| WO2016140650A1 (en) * | 2015-03-03 | 2016-09-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Managed pressure drilling with hydraulic modeling that incorporates an inverse model |
| US10718172B2 (en) | 2015-06-25 | 2020-07-21 | Schlumberger Technology Corporation | Fluid loss and gain for flow, managed pressure and underbalanced drilling |
| US20170218754A1 (en) * | 2016-01-30 | 2017-08-03 | Certified Pressure Testing Llc | Instrumentation system and method |
| NO342214B1 (en) * | 2016-03-18 | 2018-04-16 | Qwave As | Device and method for perforation of a downhole formation |
| US10961794B2 (en) | 2016-09-15 | 2021-03-30 | ADS Services LLC | Control system for a well drilling platform with remote access |
| EP3513030B1 (en) * | 2016-09-15 | 2020-11-04 | Expro Americas, LLC | Integrated control system for a well drilling platform |
| BR112019012086A2 (pt) * | 2016-12-13 | 2019-11-12 | Schlumberger Technology Bv | estrangulador de disco alinhado para perfuração de pressão gerenciada |
| WO2018118550A1 (en) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | Schlumberger Technology Corporation | Pipe ram annular adjustable restriction for managed pressure drilling with changeable rams |
| WO2018118438A1 (en) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | Schlumberger Technology Corporation | Staged annular restriction for managed pressure drilling |
| CN110892130A (zh) * | 2017-03-31 | 2020-03-17 | 科技能源产品有限责任公司 | 受控压力钻井歧管、模块和方法 |
| AU2019202594B2 (en) * | 2019-03-08 | 2025-01-30 | ADS Services, LLC | Control system for a well drilling platform with remote access |
| BR112022013950A2 (pt) * | 2020-01-16 | 2022-10-11 | Opla Energy Ltd | Dispositivo de gerenciamento de pressão, métodos e conjunto de choke |
| MX2023011600A (es) | 2021-04-01 | 2023-10-10 | Opla Energy Ltd | Internet de las cosas en operaciones de perforacion a presion gestionada. |
| US11795771B2 (en) * | 2021-12-14 | 2023-10-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Real-time influx management envelope tool with a multi-phase model and machine learning |
| US11913328B1 (en) | 2022-12-07 | 2024-02-27 | Saudi Arabian Oil Company | Subsurface annular pressure management system—a method and apparatus for dynamically varying the annular well pressure |
| CN116220584B (zh) * | 2023-01-09 | 2024-05-31 | 新疆敦华绿碳技术股份有限公司 | 一种co2驱注采井压井系统及其优化方法 |
| US20250003330A1 (en) * | 2023-06-30 | 2025-01-02 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Hydraulics model utilization in well operations |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4355784A (en) | 1980-08-04 | 1982-10-26 | Warren Automatic Tool Company | Method and apparatus for controlling back pressure |
| US7174975B2 (en) | 1998-07-15 | 2007-02-13 | Baker Hughes Incorporated | Control systems and methods for active controlled bottomhole pressure systems |
| US6415877B1 (en) | 1998-07-15 | 2002-07-09 | Deep Vision Llc | Subsea wellbore drilling system for reducing bottom hole pressure |
| US6257354B1 (en) * | 1998-11-20 | 2001-07-10 | Baker Hughes Incorporated | Drilling fluid flow monitoring system |
| JP4369571B2 (ja) * | 1999-02-18 | 2009-11-25 | サンエー技研株式会社 | ラミネータ |
| US6173768B1 (en) | 1999-08-10 | 2001-01-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for downhole oil/water separation during oil well pumping operations |
| US7096976B2 (en) | 1999-11-05 | 2006-08-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drilling formation tester, apparatus and methods of testing and monitoring status of tester |
| US6367552B1 (en) * | 1999-11-30 | 2002-04-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Hydraulically metered travel joint |
| US6371204B1 (en) * | 2000-01-05 | 2002-04-16 | Union Oil Company Of California | Underground well kick detector |
| US6585044B2 (en) | 2000-09-20 | 2003-07-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method, system and tool for reservoir evaluation and well testing during drilling operations |
| US20020112888A1 (en) * | 2000-12-18 | 2002-08-22 | Christian Leuchtenberg | Drilling system and method |
| US6484816B1 (en) | 2001-01-26 | 2002-11-26 | Martin-Decker Totco, Inc. | Method and system for controlling well bore pressure |
| EP1397579B1 (en) | 2001-04-25 | 2009-03-11 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method, system and tool for reservoir evaluation and well testing during drilling operations |
| GB2416559B (en) | 2001-09-20 | 2006-03-29 | Baker Hughes Inc | Active controlled bottomhole pressure system & method |
| US7027968B2 (en) * | 2002-01-18 | 2006-04-11 | Conocophillips Company | Method for simulating subsea mudlift drilling and well control operations |
| US6904981B2 (en) | 2002-02-20 | 2005-06-14 | Shell Oil Company | Dynamic annular pressure control apparatus and method |
| US7185719B2 (en) | 2002-02-20 | 2007-03-06 | Shell Oil Company | Dynamic annular pressure control apparatus and method |
| US6755261B2 (en) * | 2002-03-07 | 2004-06-29 | Varco I/P, Inc. | Method and system for controlling well fluid circulation rate |
| US6892812B2 (en) | 2002-05-21 | 2005-05-17 | Noble Drilling Services Inc. | Automated method and system for determining the state of well operations and performing process evaluation |
| US6820702B2 (en) | 2002-08-27 | 2004-11-23 | Noble Drilling Services Inc. | Automated method and system for recognizing well control events |
| US6814142B2 (en) * | 2002-10-04 | 2004-11-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well control using pressure while drilling measurements |
| US20050092523A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-05 | Power Chokes, L.P. | Well pressure control system |
| US7407019B2 (en) | 2005-03-16 | 2008-08-05 | Weatherford Canada Partnership | Method of dynamically controlling open hole pressure in a wellbore using wellhead pressure control |
| US7836973B2 (en) | 2005-10-20 | 2010-11-23 | Weatherford/Lamb, Inc. | Annulus pressure control drilling systems and methods |
| BRPI0706315B1 (pt) * | 2006-01-05 | 2018-02-06 | Prad Research And Development Limited | "método para determinar a existência de um evento de controle de poço" |
| US7610251B2 (en) | 2006-01-17 | 2009-10-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well control systems and associated methods |
| CA2648024C (en) * | 2006-04-03 | 2012-11-13 | Exxonmobil Upstream Research Company | Wellbore method and apparatus for sand and inflow control during well operations |
| GB2456438B (en) * | 2006-10-23 | 2011-01-12 | Mi Llc | Method and apparatus for controlling bottom hole pressure in a subterranean formation during rig pump operation |
| US20090159334A1 (en) | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Bp Corporation North America, Inc. | Method for detecting formation pore pressure by detecting pumps-off gas downhole |
| AU2009222010B2 (en) * | 2008-03-03 | 2015-06-25 | Intelliserv International Holding, Ltd | Monitoring downhole conditions with drill string distributed measurement system |
| US8631877B2 (en) * | 2008-06-06 | 2014-01-21 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and methods for inflow control |
| US8286704B2 (en) * | 2008-10-30 | 2012-10-16 | Schlumberger Technology Corporation | Coiled tubing conveyed combined inflow and outflow control devices |
-
2010
- 2010-01-05 AU AU2010340366A patent/AU2010340366B2/en not_active Ceased
- 2010-01-05 GB GB1114621.4A patent/GB2480940B/en active Active
- 2010-01-05 NO NO20111522A patent/NO346117B1/no unknown
- 2010-01-05 WO PCT/US2010/020122 patent/WO2011084153A1/en not_active Ceased
- 2010-01-05 BR BRPI1006616A patent/BRPI1006616B8/pt not_active IP Right Cessation
- 2010-01-05 US US13/392,900 patent/US9279298B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BRPI1006616B8 (pt) | 2022-01-25 |
| GB201114621D0 (en) | 2011-10-05 |
| US20120165997A1 (en) | 2012-06-28 |
| WO2011084153A1 (en) | 2011-07-14 |
| US9279298B2 (en) | 2016-03-08 |
| NO346117B1 (no) | 2022-02-28 |
| BRPI1006616B1 (pt) | 2019-08-20 |
| AU2010340366A1 (en) | 2011-09-15 |
| GB2480940A (en) | 2011-12-07 |
| GB2480940B (en) | 2015-10-07 |
| BRPI1006616A2 (pt) | 2016-04-19 |
| AU2010340366B2 (en) | 2014-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO20111522A1 (no) | Bronnkontrollsystemer og fremgangsmater | |
| CA2742623C (en) | Pressure and flow control in drilling operations | |
| US8281875B2 (en) | Pressure and flow control in drilling operations | |
| US9080407B2 (en) | Pressure and flow control in drilling operations | |
| US9249638B2 (en) | Wellbore pressure control with optimized pressure drilling | |
| AU2012381021B2 (en) | Drilling operation control using multiple concurrent hydraulics models | |
| AU2012346426A1 (en) | Use of downhole pressure measurements while drilling to detect and mitigate influxes | |
| AU2012304810B2 (en) | High temperature drilling with lower temperature rated tools | |
| EP2732130B1 (en) | Formation testing in managed pressure drilling | |
| AU2011364958B2 (en) | Wellbore pressure control with optimized pressure drilling | |
| AU2015200308B2 (en) | Well control systems and methods | |
| AU2012384530B2 (en) | Pressure control in drilling operations with offset applied in response to predetermined conditions | |
| CA2832720C (en) | Pressure and flow control in drilling operations | |
| AU2011367855B2 (en) | Pressure and flow control in drilling operations |