NO20130185A1

NO20130185A1 - Well equipment Saver.

Info

Publication number: NO20130185A1
Application number: NO20130185A
Authority: NO
Inventors: Viggo Brandsdal
Original assignee: Tco As
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2014-08-06
Also published as: WO2014123422A3; US20150369016A1; CA2899704A1; CA2899704C; NO341182B1; GB201513148D0; GB2528181B; WO2014123422A2; GB2528181A

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en varmedeaktivert oljebrønnanordningsbeskytter som omfatter et lag av et materiale som er fast eller delvis fast ved temperaturene i øvre del og flytende ved temperaturene i nedre del av oljebrønnen der anordningen som skal beskyttes skal anvendes. Materiallaget kan med fordel anbringes slik at det dekker minst den øvre siden av anordningen som skal beskyttes. Beskytteren kan videre omfatte en fleksibel membran eller et ytterligere fast materiale utenpå materiallaget, og i tillegg eventuelt en viskøs væske. Oppfinnelsen vedrører i tillegg anvendelse av den varmedeaktiverte oljebrønnanordningsbeskytteren, som da anbringes på anordningen før anordningen føres ned i oljebrønnen, enten i forbindelse med produksjonen av anordningen eller som en etterinstallasjon. Det faste eller delvis faste materialet smelter når anordningen er nedført og installeres i oljebrønnen der anordningen skal anvendes, fortrinnsvis i den horisontale delen av oljebrønnen. Anordningen som skal beskyttes kan være hvilket som helst slags utstyr som skal nedføres i en oljebrønn, som kan skades under nedføringen ved kollisjoner med røret den nedføres i eller av objekter deri eller av fallende objekter i røret.The invention relates to a heat-activated oil well device protector comprising a layer of a material which is solid or partly solid at the upper part temperatures and liquid at the lower part of the oil well where the device to be protected is to be used. The material layer can advantageously be arranged so that it covers at least the upper side of the device to be protected. The protector may further comprise a flexible membrane or additional solid material on the outside of the material layer, and optionally a viscous liquid. The invention also relates to the use of the heat-activated oil well device protector, which is then applied to the device before the device is introduced into the oil well, either in connection with the production of the device or as a post-installation. The solid or partially solid material melts when the device is down and installed in the oil well where the device is to be used, preferably in the horizontal part of the oil well. The device to be protected may be any kind of equipment to be dropped into an oil well, which may be damaged during downfall by collisions with the pipe it is dropped into or by objects therein or by falling objects in the pipe.

Description

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en varmedeaktivert The present invention relates to a heat deactivated

oljebrønnanordningsbeskytter og anvendelse derav. oil well device protector and application thereof.

Utrykket «oljebrønn» viser generelt til brønner for olje- og/eller gassutvinning. «Oljebrønn» omfatter brønner i forbindelse med leting på nye prospekter, nye produksjonsbrønner som er under utprøving eller utrusting for drift, produksjonsbrønner som er satt i drift, og brønner som re-kompletteres. The term "oil well" generally refers to wells for oil and/or gas extraction. "Oil well" includes wells in connection with the exploration of new prospects, new production wells that are being tested or equipped for operation, production wells that have been put into operation, and wells that are being re-completed.

En oljebrønn består vanligvis av et eller flere ytre lag som kalles «casing», og et indre produksjonsrør, samt kontrollinjer. Casingen beskytter det indre røret og holder formasjonene som omgir brønnen på plass slik at de ikke kollapser inn i brønnen, og beskytter mot uønsket innsiving av fluider fra formasjonene. Kontroll linjene leder signaler til/fra instrumenter og utstyr i brønnen, har en liten diameter i forhold til produksjonsrøret, og ligger vanligvis mellom casingen og produksjonsrøret, og til tider i casingen eller produksjonsrøret. Produksjonsrøret ligger midt i brønnen og fører olje og/eller gass under drift av brønnen, og utstyr som skal føres ned i brønnen må derved senkes ned i produksjonsrøret eller være festet til dette før installasjon i brønnen. An oil well usually consists of one or more outer layers called "casing", and an inner production pipe, as well as control lines. The casing protects the inner pipe and holds the formations surrounding the well in place so that they do not collapse into the well, and protects against unwanted infiltration of fluids from the formations. The control lines conduct signals to/from instruments and equipment in the well, have a small diameter compared to the production pipe, and are usually located between the casing and the production pipe, and sometimes in the casing or the production pipe. The production pipe is located in the middle of the well and carries oil and/or gas during operation of the well, and equipment that is to be lowered into the well must therefore be lowered into the production pipe or be attached to it before installation in the well.

Mye av dette utstyret er svært sensitivt, og kan ødelegges om det påføres slag. Dette kan for eksempel forekomme dersom utstyret dunker inn i innerveggene på produksjonsrøret eller annet utstyr montert deri under senkningen av utstyret ned i brønnen, men også når utstyret er fastmontert i det indre røret. Annet utstyr som senkes eller faller ned i brønnen kan da påføre skade til det fastmonterte utstyret. Det kan være utstyr som senkes, og kommer borti det fastmonterte utstyret, eller dette kan skyldes utstyr som faller ukontrollert i brønnen. Det kan forekomme når arbeid utføres på toppen av brønnen, og deler eller verktøy utilsiktet blir sluppet ned i brønnen. Much of this equipment is very sensitive, and can be destroyed if struck. This can occur, for example, if the equipment hits the inner walls of the production pipe or other equipment mounted therein during the lowering of the equipment into the well, but also when the equipment is fixed in the inner pipe. Other equipment that is lowered or falls into the well can then cause damage to the permanently installed equipment. It may be equipment that is lowered and comes into contact with the permanently installed equipment, or this may be due to equipment falling uncontrolled into the well. It can occur when work is carried out at the top of the well, and parts or tools are inadvertently dropped into the well.

Et eksempel på slikt sensitivt utstyr som lett kan skades av fallende objekter eller under nedføring i brønnen er plugganordninger for testing av produksjonsbrønner. An example of such sensitive equipment that can easily be damaged by falling objects or during descent into the well are plug devices for testing production wells.

Brønner for olje- og gassproduksjon er utsatt for svært høye trykk, som skyldes en kombinasjon av atmosfærisk trykk (pga. dybden på brønnene) og trykk påført fra selve oljen/gassen (som både er under trykk fra omgivelsene pga. dette er lukkede systemer og fra svært høye temperaturer). Det er derfor vesentlig at produksjonsbrønnene må kunne tåle dette trykket. Brønnene testes derfor grundig for deres evne til å motstå trykk både før de settes i produksjon, og under produksjonen eller endringer derved. Testene går ut på å anbringe en plugganordning nede i brønnen, som blokkerer passasje av fluider. Trykk påføres så fra overflaten ved hjelp av et egnet fluid, og man sjekker for lekkasjer ved å for eksempel måle trykktap over tid, da trykktap indikerer at brønnen ikke er tett. Når testen er ferdig fjernes plugganordningen slik at brønnen åpnes og produksjon kan igangsettes. Wells for oil and gas production are exposed to very high pressures, which is due to a combination of atmospheric pressure (due to the depth of the wells) and pressure applied from the oil/gas itself (which is both under pressure from the surroundings because these are closed systems and from very high temperatures). It is therefore essential that the production wells must be able to withstand this pressure. The wells are therefore thoroughly tested for their ability to withstand pressure both before they are put into production, and during production or changes thereby. The tests involve placing a plug device down the well, which blocks the passage of fluids. Pressure is then applied from the surface using a suitable fluid, and you check for leaks by, for example, measuring pressure loss over time, as pressure loss indicates that the well is not tight. When the test is finished, the plug device is removed so that the well is opened and production can begin.

Plugganordningene som brukes for slik testing av produksjonsbrønner er velkjente på fagfeltet. De må være sterke nok til å kunne forsegle brønnen fullstendig, og samtidig må de kunne fjernes - helst raskt og selvsagt uten å skade brønnen. De fleste kjente løsningene er plugger laget av glass, selv om løsninger av andre materialer, så som gummi, salt, keramikk, støpejern og forskjellige stål legeringer er også er kjent. Slike plugger kan knuses ved forhåndsdefinerte spesifikke fremgangsmåter, slik at pluggen fjernes. Pluggen anbringes vanligvis i en holder, som også omfatter en anordning for å knuse pluggen. Vanligvis vil glass som brukes i produksjon av slike plugger ha gjennomgått en behandling for å gjøre det hardere, noe som gjør det i stand til å motstå mer trykk på den siden av glasset der behandlingen utføres, men som også gjør glasset mer skjørt på den motsatte siden. Glasset som anvendes er forholdsvis sterkt, da det anbefales at materialer for slike plugger har en sikkerhetsfaktor på 3. The plug devices used for such testing of production wells are well known in the field. They must be strong enough to be able to seal the well completely, and at the same time they must be able to be removed - preferably quickly and of course without damaging the well. Most of the known solutions are plugs made of glass, although solutions of other materials, such as rubber, salt, ceramics, cast iron and various steel alloys are also known. Such plugs can be crushed by predefined specific methods, so that the plug is removed. The plug is usually placed in a holder, which also includes a device for crushing the plug. Generally, glass used in the production of such plugs will have undergone a treatment to make it harder, enabling it to withstand more pressure on the side of the glass where the treatment is carried out, but also making the glass more brittle on the opposite side since. The glass used is relatively strong, as it is recommended that materials for such plugs have a safety factor of 3.

Når pluggen er laget av glass eller andre materialer som kan og er laget for å knuses, medfører dette problemer. Under driften av brønnen kan ulike objekter, som deler av produksjonsutstyr eller verktøy, falle ned i selve brønnen. Når pluggen befinner seg dypt nede i en produksjonsbrønn, i den horisontale delen derav, er den forholdsvis trygg siden fallende objekter ikke vil nå den, men i den øvre, mer vertikale delen av brønnen er fallende objekter en trussel mot pluggens integritet. Pluggen kan da ødelegges, da den på tross av å være i stand til å motstå stort trykk ikke tåler stor mekanisk belastning. Følgen av dette er at pluggen åpnes på ikke tiltenkt og vanligvis svært uheldig tidspunkt, slik at testingen må avsluttes. Dette er en trussel mot alle plugger laget av knusbare materialer så som glass og keramikk, selv om noen typer plugger er mer sårbare enn andre. For eksempel vil plugger som består av flere lag glass, og særlig dersom de har fluider imellom glasslagene, slik som beskrevet i NO20061308, være ekstra sårbare, da det er nok å knuse det øverste glasslaget for at hele pluggen blir ustabil og ødelegges, og dette øverste glasslaget tåler svært lite mekanisk belastning. When the plug is made of glass or other materials that can and are designed to break, this causes problems. During the operation of the well, various objects, such as parts of production equipment or tools, can fall into the well itself. When the plug is located deep down in a production well, in the horizontal part thereof, it is relatively safe since falling objects will not reach it, but in the upper, more vertical part of the well, falling objects are a threat to the integrity of the plug. The plug can then be destroyed, as despite being able to withstand great pressure, it cannot withstand great mechanical stress. The consequence of this is that the plug is opened at an unintended and usually very unfortunate time, so that the testing must be terminated. This is a threat to all plugs made of breakable materials such as glass and ceramic, although some types of plugs are more vulnerable than others. For example, plugs that consist of several layers of glass, and especially if they have fluids between the glass layers, as described in NO20061308, will be extra vulnerable, as it is enough to break the top layer of glass for the entire plug to become unstable and destroyed, and this the top layer of glass can withstand very little mechanical stress.

Pluggen beskrevet ovenfor er gitt som et eksempel på utstyr som anbringes i en oljebrønn som er utsatt for skade når den selv eller annet utstyr beveges i brønnen, og da særlig dersom deler eller verktøy faller inn i brønnen. Men også andre typer sensitivt utstyr er utsatt for denne type skade. Det trenger ikke være laget av glass for å skades, dersom deler eller verktøy kommer i fritt fall inne i produksjonsrøret vil de raskt oppnå en hastighet som gjør at selv forholdsvis robust utstyr laget av for eksempel metall eller plast kan ta skade. Å reparere skadet utstyr i produksjonsrøret er ikke en enkel oppgave, så vanligvis må skadet utstyr fjernes og erstattes, noe som heller ikke er enkelt, eller driften må fortsette uten. Selv om sjansene for at slike skader oppstår er forholdsvis små, er konsekvensene derav store og kostbare. The plug described above is given as an example of equipment placed in an oil well that is exposed to damage when it itself or other equipment is moved in the well, and especially if parts or tools fall into the well. But other types of sensitive equipment are also exposed to this type of damage. It does not have to be made of glass to be damaged, if parts or tools fall freely inside the production pipe, they will quickly reach a speed which means that even relatively robust equipment made of, for example, metal or plastic can be damaged. Repairing damaged equipment in the production pipeline is not an easy task, so usually damaged equipment must be removed and replaced, which is also not easy, or operations must continue without it. Although the chances of such damage occurring are relatively small, the consequences are large and costly.

Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en løsning på problemet denne typen skader innebærer, som sikrer anordninger i oljebrønner mot utilsiktet ødeleggelse grunnet slag påført fra fallende objekter eller objekter som transporteres i oljebrønnen, eller kollisjon med produksjonsrøret eller utstyr montert deri under transport i oljebrønnen av anordningene. Dersom nevnte objekter er harde og/eller har skarpe punkter eller kanter (som da kan treffer anordningene med stor punktbelastning) og/eller treffer anordningene med stort bevegelsesmoment (stor hastighet og/eller vekt) er faren for skade ekstra stor. Når man skal føre anordninger som er svært små i forhold til avstanden ned i rør, kan det være vanskelig å holde dem midt i røret beskyttet, og nevnte kollisjon med produksjonsrøret eller utstyr montert deri under transport i oljebrønnen av anordningene kan resultere. The present invention provides a solution to the problem this type of damage entails, which secures devices in oil wells against accidental destruction due to impact from falling objects or objects transported in the oil well, or collision with the production pipe or equipment mounted therein during transport in the oil well of the devices. If the aforementioned objects are hard and/or have sharp points or edges (which can then hit the devices with a large point load) and/or hit the devices with a large momentum of movement (high speed and/or weight), the risk of damage is extra high. When you have to carry devices that are very small in relation to the distance down the pipe, it can be difficult to keep them protected in the middle of the pipe, and said collision with the production pipe or equipment mounted therein during transport in the oil well of the devices can result.

Således er den varmedeaktiverte oljebrønnanordningsbeskytteren i følge den foreliggendeoppfinnelsen kjennetegnet ved at beskytteren omfatter et lag av et materiale som er fast eller delvis fast ved temperaturene i øvre del og flytende ved temperaturene i nedre del av oljebrønnen der anordningen som skal beskyttes skal anvendes. Thus, according to the present invention, the heat-deactivated oil well device protector is characterized by the fact that the protector comprises a layer of a material which is solid or partially solid at the temperatures in the upper part and liquid at the temperatures in the lower part of the oil well where the device to be protected is to be used.

Videre er anvendelse av en varmedeaktivert oljebrønnanordningsbeskytter i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen kjennetegnet ved at beskytteren anvendes for å beskytte en anordning som anbringes i et produksjonsrør i en oljebrønn mot skade påført av fallende objekter i produksjonsrøret, og/eller mot skade påført ved kollisjon med produksjonsrøret eller gjenstander deri når anordningen beveges i produksjonsrøret. Furthermore, the use of a heat-deactivated oil well device protector in accordance with the present invention is characterized by the fact that the protector is used to protect a device that is placed in a production pipe in an oil well against damage caused by falling objects in the production pipe, and/or against damage caused by collision with the production pipe or objects therein when the device is moved in the production pipe.

Den foreliggende oppfinnelsen kan brukes til å beskytte alle typer anordninger i olje-og gassbrønner. Slikt utstyr omfatter, men er ikke begrenset til plugger, telleverk, glidehylser, måleapparater.Trykk- temperatur målere, Packere , casing hangere Nippel profiler, ventiler, bridge plugger, knusbare plugger, oppløselige plugger så som salt plugger eller annet utstyr eller installasjoner, som trenger beskyttelse mot fallende objekter. Telleverk kan for eksempel være telleverk for aktivering av plugger innrettet for å knuses på kontrollert vis, eller for å anbringe annet utstyr i ønsket plassering i oljebrønnen. Med plugger menes både plugger som skal installeres permanent og plugger som senere skal fjernes, så som plugger som brukes under trykktesting av brønner. The present invention can be used to protect all types of devices in oil and gas wells. Such equipment includes, but is not limited to, plugs, counters, sliding sleeves, measuring devices. Pressure-temperature gauges, Packers, casing hangers, nipple profiles, valves, bridge plugs, breakable plugs, dissolvable plugs such as salt plugs or other equipment or installations, such as need protection against falling objects. Counters can, for example, be counters for activating plugs designed to be crushed in a controlled manner, or for placing other equipment in the desired location in the oil well. Plugs mean both plugs that are to be installed permanently and plugs that are later to be removed, such as plugs that are used during pressure testing of wells.

En typisk produksjonsbrønn bores ikke rett ned, det vil si at den bores ikke bare i en vertikal retning, men også i en horisontal retning. Vanligvis bores det først nedover, det vil si vertikalt, når man så kommer ned i produksjonsområdet borer man mer horisontalt for å komme inn i de petroleumsholdige strataene. Dersom anordningen som skal beskyttes i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen skal brukes i de mer horisontale delene av produksjonsbrønnen, vil den da være utsatt for utilsiktet ødeleggelse grunnet fallende gjenstander når den føres ned gjennom den vertikale delen av brønnen, men ikke når den er installert i den horisontale delen av brønnen. A typical production well is not drilled straight down, that is, it is drilled not only in a vertical direction, but also in a horizontal direction. Usually, drilling is first done downwards, that is vertically, when you get down into the production area you drill more horizontally to get into the petroleum-bearing strata. If the device to be protected in accordance with the present invention is to be used in the more horizontal parts of the production well, it will be susceptible to accidental destruction due to falling objects when it is passed down through the vertical part of the well, but not when it is installed in the horizontal part of the well.

Temperaturen i brønnen er vanligvis lavest ved toppen av brønnen, og temperaturen vil vanligvis stige dess dypere ned i brønnen man kommer. Produksjonsbrønner holder generelt en temperatur på 40-200 °C. I en vanlig produksjonsbrønn på norsk sokke vil temperaturen i den nedre del av brønnen oftest ligge på 60-130 °C, mens for brønner med høyt trykk og høy temperatur kommer temperaturen her gjerne opp i 200 °C. Temperaturen i den øvre vertikale delen av brønnen er gjerne på rundt 40 The temperature in the well is usually lowest at the top of the well, and the temperature will usually rise the deeper you go into the well. Production wells generally maintain a temperature of 40-200 °C. In a normal production well on the Norwegian shelf, the temperature in the lower part of the well will most often be 60-130 °C, while for wells with high pressure and high temperature, the temperature here often reaches 200 °C. The temperature in the upper vertical part of the well is usually around 40

°C. °C.

Ved å fremstille en oljebrønnanordningsbeskytter fra et materiale som er fast eller delvis fast ved temperaturene i øvre del og flytende ved temperaturene i nedre del av oljebrønnen, oppnår man en oljebrønnanordningsbeskytter som beskytter anordningen under nedføring i brønnen, men ikke når den er installert nede i brønnen. Når materialet er fast eller delvis fast, kan det innkapsle anordningen eller spesielt sårbare deler derav og derved beskytte dem mot skade ved slag. Når anordningen er ført lengre ned i oljebrønnen og temperaturen stiger slik at materialet smelter og blir flytende, vil det ikke kunne beskytte anordningen mer, men det fristiller den også for bruk derav. By manufacturing an oil well device protector from a material that is solid or partially solid at the temperatures in the upper part and liquid at the temperatures in the lower part of the oil well, one obtains an oil well device protector that protects the device during descent into the well, but not when it is installed down in the well . When the material is solid or partially solid, it can encapsulate the device or particularly vulnerable parts thereof and thereby protect them from damage by impact. When the device is brought further down into the oil well and the temperature rises so that the material melts and becomes liquid, it will no longer be able to protect the device, but it also frees it from use.

Som et eksempel, kan den knuselige pluggen som før nevnt beskyttes med et lag av et materiale i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen for å verne den mot slag under senkningen av pluggen, eller eventuelt pluggen montert i en rørseksjon, under senkning ned i produksjonsbrønnen. Ved temperaturene hvor pluggen/seksjonen skal installeres, dypt nede i brønnen, vil så materialet smelte, og derved fristille for eksempel en utløsermekanisme som skal anvendes når pluggen omsider skal knuses på kontrollert vis når trykktestingen av brønnen er ferdig. Før materialet er smeltet vil da utløsermekanismen ikke kunne knuses eller detoneres, slik at utilsiktet tidlig ødeleggelse av pluggen kan forhindres. På lignende vis kan andre anordninger beskyttes mens de nedføres i brønnen, og så fristilles for bruk når de er anbrakt der de skal tas i bruk. As an example, the breakable plug as previously mentioned can be protected with a layer of a material in accordance with the present invention to protect it from impact during the sinking of the plug, or possibly the plug mounted in a pipe section, during sinking into the production well. At the temperatures where the plug/section is to be installed, deep down in the well, the material will then melt, thereby setting free, for example, a trigger mechanism to be used when the plug is finally to be crushed in a controlled manner when the pressure testing of the well is finished. Before the material is melted, the trigger mechanism cannot be crushed or detonated, so that accidental early destruction of the plug can be prevented. In a similar way, other devices can be protected while they are lowered into the well, and then released for use when they are placed where they are to be used.

Når anordningene så er installerte og fristilte for bruk ved at materialet er smeltet, vil de selvsagt ikke lengre være utsatt for skade ved at de beveges i brønnen, men de er fremdeles utsatte for skade fra fallende objekter eller annet utstyr som beveger seg i brønnen. When the devices are then installed and cleared for use because the material has melted, they will of course no longer be exposed to damage by being moved in the well, but they are still exposed to damage from falling objects or other equipment that moves in the well.

I følge en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen er øvre del av oljebrønnen en vertikal del av oljebrønnen, og nedre del av oljebrønnen er en horisontal del av oljebrønnen. Dette vil ofte være tilfellet, da det er vanlig (som beskrevet ovenfor) at man først borrer brønnen rett ned, og når man så har kommet ned i de olje/gassholdige sjiktene borrer man til siden (horisontalt) for å komme inn i lommer med olje/gass. Selve utvinningen skjer fra disse dype delene av oljebrønnen. Mange anordninger skal installeres deri, og er derved anbrakt og installert i den horisontale delen av brønnen. Her er ikke fallende objekter lengre noen stor trussel, da de ikke vill falle vertikalt lengre. I stedet vil de «falle» i en bueformet delvis vertikal og delvis horisontal del av røret, der objektene vil komme i kontakt med selve røret som da vil ta av for mye av farten til objektene, som da ikke vil være i fritt fall lengre men heller gli langs rørets kurve, til røret går så horisontalt at de vil slutte å falle i det hele tatt. Anordningene i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen trenger da ikke beskyttelse lengre, og vil med den varmedeaktiverte According to a preferred embodiment of the present invention, the upper part of the oil well is a vertical part of the oil well, and the lower part of the oil well is a horizontal part of the oil well. This will often be the case, as it is common (as described above) to first drill the well straight down, and when you have reached the oil/gas containing layers you drill to the side (horizontally) to get into pockets of oil/gas. The actual extraction takes place from these deep parts of the oil well. Many devices are to be installed therein, and are thereby placed and installed in the horizontal part of the well. Here, falling objects are no longer a big threat, as they no longer want to fall vertically. Instead, they will "fall" in an arc-shaped partly vertical and partly horizontal part of the pipe, where the objects will come into contact with the pipe itself, which will then take away too much of the speed of the objects, which will then no longer be in free fall but rather slide along the pipe's curve, until the pipe goes so horizontally that they will stop falling at all. The devices in accordance with the present invention then no longer need protection, and will have the heat-deactivated one

oljebrønnanordningsbeskytteren heller ikke få det lengre, men er fristilt for bruk. the oil well device protector also does not get it anymore, but is released for use.

Derved oppnår man på et elegant vis beskyttelse når anordningene trenger det, og deaktivering derav når de ikke trenger det. Thereby, protection is achieved in an elegant way when the devices need it, and deactivation thereof when they do not need it.

Materialet i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen som er fast eller delvis fast ved temperaturene i øvre del og flytende ved temperaturene i nedre del av oljebrønnen der anordningen som skal beskyttes skal anvendes kan være et hvilket som helst materiale egnet for bruk i oljebrønner. Forskjellige materialer kan velges for å beskytte forskjellige typer utstyr, og tilpasses for å smelte ved en temperatur som er optimal for brønnen det skal brukes i. Ved bruk helt nede i en brønn med en svært høy temperatur, for eksempel 200 °C, vil man for eksempel velge et materiale som smelter noe under denne temperaturen, i dette eksempelet ved 100-200 °C, mens for installasjon av utstyr høyere oppe i en brønn der temperaturen er lavere, for eksempel bare 60 °C, eller i bunnen av en brønn med lavere temperatur, ville et slikt materiale være uegnet. Materialet må derfor velges/tilpasses etter ved hvilke temperaturer det skal anvendes. Dette er ikke et problem, da man vil vite hva temperaturene i en brønn er før anordninger som skal beskyttes i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen vil være før installasjonen, og ofte før boringen i det hele tatt er påbegynt. The material in accordance with the present invention which is solid or partially solid at the temperatures in the upper part and liquid at the temperatures in the lower part of the oil well where the device to be protected is to be used can be any material suitable for use in oil wells. Different materials can be chosen to protect different types of equipment, and adapted to melt at a temperature that is optimal for the well in which it is to be used. When used at the very bottom of a well with a very high temperature, for example 200 °C, you will for example choosing a material that melts somewhat below this temperature, in this example at 100-200 °C, while for the installation of equipment higher up in a well where the temperature is lower, for example only 60 °C, or at the bottom of a well at a lower temperature, such a material would be unsuitable. The material must therefore be selected/adapted according to the temperatures at which it is to be used. This is not a problem, as one will know what the temperatures in a well are before devices to be protected in accordance with the present invention will be before installation, and often before drilling has even begun.

Valg av materiale er forholdsvis fagmessig når man vet hva slags kjemiske forhold man kan forvente i brønnen, noe som er kjent for ulike typer oljebrønner, og hva slags temperatur man ønsker at materialet skal smelte ved. Materialet kan være helt fast eller delvis fast før det smelter, men fast nok til å beskytte anordningen. Eksempler på foretrukne materialer er bivoks, carnabavoks, fast palmeolje, stearin, eller sammensetninger av petroleums voks som for eksempel parafinvokser. Bivoks har en smelte temperatur på 63 °C, carnaubavoks ( palmevoks) har en smelte temperatur på 83 °C, fast palmeolje har en smelte temperatur på 33-40 °C, stearin, har typisk en smelte temperatur på 72 °C. Disse foretrukne sammensetningene er derved svært anvendbare for temperaturene man finner for eksempel i vanlige oljebrønner i Nordsjøen. I følge denne foretrukkne utførelse av oppfinnelsen er materialet et fettstoff, mer foretrukket en voks. Forskjellige typer voks kan tilpasses til å ha den konsistens man ønsker og smelte ved den temperaturen man ønsker, og til å ikke brytes ned av innholdet i brønnen. Når voksen smelter og blander seg med innholdet i brønnen vil den ikke skade dette, og vil forsvinne. I følge en annen utførelse av materialet i oppfinnelsen er det foretrukket å bruke metallblandinger/legeringer med lave smeltepunkter. Det kan særlig være ideelt for svært varme brønner, der man øsker smelting ved en noe høyere temperatur enn for fettstoffene beskrevet ovenfor. For eksempel kan man bruke tinn, som har en smelte temperatur på 232 °C, Lipowitz legering, som har en smelte temperatur på 70 °C, cerrolow, som alt etter som den spesifikke typen har en smelte temperatur på 40-70 °C, Rose's metall, som har en smelte temperatur på 98 °C, eller Field's metall, som har en smelte temperatur på 62 °C. Men oppfinnelsen er ikke begrenset til fettstoffer og metaller, man kan også bruke andre materialer som har en faseovergang fra fast eller delvis fast til flytende ved den ønskede temperaturen, både andre kunstige stoffer, som plastikk. Eksempler på plastikk som kan være egnet er HDPE (polyetylen med høy tetthet) har et smeltepunkt på om lag 130°C, LDPE (polyetylen med lav tetthet) har et smeltepunkt på om lag 110°C, PP (polypropylen) har et smeltepunkt på om lag 160-170°C, PS (polystyren) har et smeltepunkt på om lag 70-115°C, og PVC (polyvinylklorid) har et smeltepunkt på om lag 75-90°C. Noen materialer vil ha et smeltepunkt som også er avhengig av trykk, ikke bare temperatur, i så tilfelle må dette også tas hensyn til når man velger materiale for bruk med den foreliggende oppfinnelsen, da trykket i oljebrønnen selvsagt vanligvis vil være høyt, og kan variere mye fra brønn til brønn. The choice of material is relatively professional when you know what kind of chemical conditions you can expect in the well, which is known for different types of oil wells, and what kind of temperature you want the material to melt at. The material may be fully solid or partially solid before it melts, but solid enough to protect the device. Examples of preferred materials are beeswax, carnaba wax, solid palm oil, stearin, or compositions of petroleum wax such as paraffin wax. Beeswax has a melting temperature of 63 °C, carnauba wax (palm wax) has a melting temperature of 83 °C, solid palm oil has a melting temperature of 33-40 °C, stearin typically has a melting temperature of 72 °C. These preferred compositions are therefore very applicable for the temperatures found, for example, in ordinary oil wells in the North Sea. According to this preferred embodiment of the invention, the material is a fatty substance, more preferably a wax. Different types of wax can be adapted to have the desired consistency and melt at the desired temperature, and not to be broken down by the contents of the well. When the wax melts and mixes with the contents of the well, it will not harm this, and will disappear. According to another embodiment of the material in the invention, it is preferred to use metal mixtures/alloys with low melting points. It can be particularly ideal for very hot wells, where melting is desired at a somewhat higher temperature than for the fatty substances described above. For example, one can use tin, which has a melting temperature of 232 °C, Lipowitz alloy, which has a melting temperature of 70 °C, cerrolow, which, depending on the specific type, has a melting temperature of 40-70 °C, Rose's metal, which has a melting temperature of 98 °C, or Field's metal, which has a melting temperature of 62 °C. But the invention is not limited to fatty substances and metals, you can also use other materials that have a phase transition from solid or partially solid to liquid at the desired temperature, both other artificial substances, such as plastic. Examples of plastics that may be suitable are HDPE (high density polyethylene) has a melting point of about 130°C, LDPE (low density polyethylene) has a melting point of about 110°C, PP (polypropylene) has a melting point of about 160-170°C, PS (polystyrene) has a melting point of about 70-115°C, and PVC (polyvinyl chloride) has a melting point of about 75-90°C. Some materials will have a melting point that is also dependent on pressure, not just temperature, in which case this must also be taken into account when choosing a material for use with the present invention, as the pressure in the oil well will of course usually be high, and may vary a lot from well to well.

I følge en foretrukket utførelse av den varmedeaktiverte According to a preferred embodiment of the heat deactivated

oljebrønnanordningsbeskytteren er materiallaget er anbrakt slik at det dekker minst den øvre siden av anordningen som skal beskyttes når anordningen er anbrakt i produksjonsrøret i oljebrønnen, da denne siden er mest utsatt for skade påført av fallende objekter. «Den øvre siden av pluggen» viser her til den siden av pluggen som når pluggen er montert i produksjonsbrønnen vender oppover mot eventuelle fallende objekter som mistes i brønnen. Mer foretrukket dekkes også alle deler av anordningen som vil være lette å skade, og meds foretrukket er hele utsiden av anordningen dekket, det vil si at anordningen er innkapslet i materiallaget. Anordningen er da best beskyttet, men alt etter som hva slags anordning dette er, er det ikke nødvendigvis gunstig eller mulig å dekke den helt til, slik at deler derav må forbli udekket. the oil well device protector is the layer of material is placed so that it covers at least the upper side of the device to be protected when the device is placed in the production pipe in the oil well, as this side is most susceptible to damage caused by falling objects. "The upper side of the plug" here refers to the side of the plug which, when the plug is installed in the production well, faces upwards towards any falling objects that are lost in the well. More preferably, all parts of the device that will be easy to damage are also covered, and preferably the entire outside of the device is covered, that is to say that the device is encapsulated in the material layer. The device is then best protected, but depending on the type of device it is, it is not necessarily advantageous or possible to cover it completely, so that parts of it must remain uncovered.

I sin enkleste utførelse består den varmedeaktiverte oljebrønnanordningsbeskytteren bare av et slikt lag med materiale som blir flytende ved en gitt temperatur. Materialet må da være forholdsvis fast ved temperaturer over dets smeltepunkt for at det skal holde seg på anordningen før det når sitt forhåndsbestemte smeltepunkt. Når materialet så blir flytende, vil det og derved hele den varmedeaktiverte oljebrønnanordningsbeskytteren forsvinne, og helt fristille anordningen. Fordelen med dette er at materialet blir borte når det ikke trengs lengre, og ikke er i veien for bruk av anordningen. In its simplest form, the heat-deactivated oil well device protector consists only of such a layer of material that liquefies at a given temperature. The material must then be relatively solid at temperatures above its melting point in order for it to remain on the device before it reaches its predetermined melting point. When the material then liquefies, it and thereby the entire heat-deactivated oil well device protector will disappear, completely freeing the device. The advantage of this is that the material disappears when it is no longer needed, and does not get in the way of using the device.

Alternativt kan den varmedeaktiverte oljebrønnanordningsbeskytteren også omfatte andre bestanddeler som ikke er varmedeaktiverte. For eksempel kan den omfatte et dekke utenpå det varmedeaktiverte materialet av en fleksibel membran, eller et mer fast dekke, eller andre lag av beskyttende materialer som for eksempel en viskøs væske. Alternatively, the heat-inactivated oil well device protector may also comprise other components that are not heat-inactivated. For example, it may comprise a cover over the heat-deactivated material of a flexible membrane, or a more solid cover, or other layers of protective materials such as a viscous liquid.

I følge en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen er materiallaget er helt eller delvis dekket av en fleksibel membran. According to a preferred embodiment of the present invention, the material layer is completely or partially covered by a flexible membrane.

I følge en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen er materiallaget helt eller delvis dekket av en fleksibel membran eller et fast materiale. Dette kan da beskytte det varmedeaktiverte materialet mot væskene i brønnen, og man kan bruke et noe mer flytende delvis fast materiale uten at dette vil lekke ut. Når materialet så er varmedaktivert og blir flytende vil dekket forhindre at det forsvinner ut i væskene tilstedeværende i brønnen, men da det nå er i væskeform er anordningen allikevel fristilt. En slik fleksibel membran eller fast materiale kan fremstilles av et hvilket som helst membranmateriale eller fast materiale egnet for bruk i en oljebrønn. Membranen og det faste materialet vil ikke varmedeaktiveres. According to a preferred embodiment of the present invention, the material layer is completely or partially covered by a flexible membrane or a solid material. This can then protect the heat-deactivated material from the liquids in the well, and you can use a somewhat more liquid partially solid material without this leaking out. When the material is then heat-activated and becomes liquid, the cover will prevent it from disappearing into the liquids present in the well, but as it is now in liquid form, the device is still released. Such a flexible membrane or solid material can be made from any membrane material or solid material suitable for use in an oil well. The membrane and solid material will not be heat deactivated.

Eksempler på passende elastiske materialer er naturlige materialer som gummi og syntetiske materialer som polymerere som polyetylen (særlig med medium eller lav tetthet) eller polypropylen (særlig med høy tetthet). Ethvert fast materiale kan bukes som er passende for oljebrønner. Examples of suitable elastic materials are natural materials such as rubber and synthetic materials such as polymers such as polyethylene (especially with medium or low density) or polypropylene (especially with high density). Any solid material can be drilled that is suitable for oil wells.

Alternativt kan man bruke en disk som er bevegelig i produksjonsrørets aksielle retning. I følge denne utførelsen av den foreliggende oppfinnelsen vil disken dekke den øvre siden av anordningen og er fri til å bevege seg i rørets aksielle retning, mens det seler av mot rørveggen (innsideveggen til produksjonsrøret eller alternativt holderen dersom pluggen er anbrakt i en holder). Med andre ord skaper disken en forsegling mot veggen, men kan beveges aksialt, slik at den kan trykkes mot og løftes opp anordningen og kan derfor bevege seg med slag derimot. Med utrykket «disk» menes et rundt skiveformet objekt, det vil si et objekt som er rundt og forholdsvis flatt. Valg av materialer for disken er fagmessig, man kan bruke samme materialer som brukes for andre komponenter til utstyr i produksjonsbrønner, for eksempel metaller, keramiske materialer, ulike kunstige materialer som plastikk, og glass. Disken kan også være fleksibel, og således fremstilles av de samme materialene som membranen i følge den foreliggende oppfinnelsen. Alternatively, you can use a disk that is movable in the axial direction of the production pipe. According to this embodiment of the present invention, the disk will cover the upper side of the device and is free to move in the axial direction of the pipe, while it seals against the pipe wall (the inner wall of the production pipe or alternatively the holder if the plug is placed in a holder). In other words, the disk creates a seal against the wall, but can be moved axially, so that it can be pressed against and lifted up the device and can therefore move with impact on the other hand. The expression "disk" means a round disc-shaped object, that is, an object that is round and relatively flat. The choice of materials for the counter is professional, you can use the same materials that are used for other components for equipment in production wells, for example metals, ceramic materials, various artificial materials such as plastic, and glass. The disc can also be flexible, and thus made of the same materials as the membrane according to the present invention.

I følge utførelsen av den foreliggende oppfinnelsen hvor materiallaget er helt eller delvis dekket av en fleksibel membran eller et ytterligere fast materiale er det derved foretrukket at materiallaget er anbrakt slik at det dekker den øvre siden av anordningen som skal beskyttes når anordningen er anbrakt i produksjonsrøret i oljebrønnen, og den fleksible membranen og/eller det faste materialet er anbrakt på den øvre siden av nente materiallag, hvor nevnte fleksible membran eller ytterligere faste materiale fortrinnsvis er formet som en rund skive tilpasset produksjonsrøret. According to the embodiment of the present invention, where the material layer is completely or partially covered by a flexible membrane or an additional solid material, it is thereby preferred that the material layer is placed so that it covers the upper side of the device that is to be protected when the device is placed in the production pipe in the oil well, and the flexible membrane and/or the solid material is placed on the upper side of said material layer, where said flexible membrane or additional solid material is preferably shaped as a round disk adapted to the production pipe.

I følge en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen kan den varmedeaktiverte oljebrønnanordningsbeskytteren i tillegg til en fleksibel membran eller et ytterligere fast materiale omfatte en viskøs væske, anbrakt slik at den er dekket av den fleksible membranen og/eller det ytterligere faste materialet. Den viskøse væsken må være anbrakt under membranen og/eller det ytterligere faste materialet slik at den holdes på plass, og membranen og/eller det ytterligere faste materialet kan da ikke være permeabelt for den viskøse væsken. Den viskøse væsken, som kan ytterligere beskytte anordningen, defineres som tyktflytende væsker som har en tykk, klebrig konsistens som faller mellom fast og flytende. En viskøs væske kan således være en tyktflytende væske, eller en geleaktig eller kremaktig masse, eller en pasta. Med andre ord er viskøse væsker synlig mer faste og sakte flytende enn vann, men ikke helt faste. Viskøse væsker i forbindelse med den foreliggende oppfinnelsen vil ha en viskositet på 0,01-1000 Pa s, fortrinnsvis 0,1-500 Pa s, og mest foretrukket 1-100 Pa s, ved temperatur og trykkforholdene i brønnen der pluggen skal brukes. Eksempler på viskøse væsker som kan anvendes i følge oppfinnelsen er fet leire, ulike former geler som for eksempel polymer baserte geler, ulike former smøring som foreksempel silikonsmøring, glyserol, og ulike former olje som ricinusolje. Viskøse væsker kan derved også være en blanding av forskjellige stoffer, enten væsker eller væsker med fluider eller faste stoffer iblandet deri. According to a preferred embodiment of the present invention, the heat-deactivated oil well device protector can, in addition to a flexible membrane or a further solid material, comprise a viscous liquid, positioned so that it is covered by the flexible membrane and/or the further solid material. The viscous liquid must be placed under the membrane and/or the additional solid material so that it is held in place, and the membrane and/or the additional solid material cannot then be permeable to the viscous liquid. The viscous fluid, which can further protect the device, is defined as viscous fluids that have a thick, sticky consistency that falls between solid and liquid. A viscous liquid can thus be a viscous liquid, or a gel-like or creamy mass, or a paste. In other words, viscous liquids are visibly more solid and slowly flowing than water, but not completely solid. Viscous liquids in connection with the present invention will have a viscosity of 0.01-1000 Pa s, preferably 0.1-500 Pa s, and most preferably 1-100 Pa s, at the temperature and pressure conditions in the well where the plug is to be used. Examples of viscous liquids that can be used according to the invention are fat clay, various forms of gels such as polymer-based gels, various forms of lubrication such as silicone lubrication, glycerol, and various forms of oil such as castor oil. Viscous liquids can therefore also be a mixture of different substances, either liquids or liquids with fluids or solids mixed in.

En slik viskøs væske er spesielt egnet til å beskytte anordninger mot slag fra fallende objekter, da et lag derav vil absorbere og fordele punktbelastninger fra for eksempel hjørner eller skarpe deler som stikker ut fra objektene, og forhindre at hele kraften fra et slikt objekt påføres et lite punkt på anordningene, som da lettere vil gå i stykker. Ved å anbringe en fleksibel membran eller disk som kan beveges i den aksiale retningen på toppen derav, forsegles den viskøse væsken, men den er allikevel i stand til å ta av for punktbelastninger. Such a viscous liquid is particularly suitable for protecting devices against impacts from falling objects, as a layer thereof will absorb and distribute point loads from, for example, corners or sharp parts protruding from the objects, and prevent the full force from such an object from being applied to a small point on the devices, which will then break more easily. By placing a flexible membrane or disk which can be moved in the axial direction on top thereof, the viscous fluid is sealed, but it is still able to take off for point loads.

I følge en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen brukes en dilatant væske, også kalt skjærtykkende («shear thickening fluids») væske, som den viskøse væsken. Dilatante væsker har ikke en konstant viskositet for ulike skjærhastigheter; viskositeten øker med økt påføring av skjærkraft. Med andre ord, dess hardere og raskere slag påføres, dess mer vil den dilatante væsken hardne og spre ut kraften i slaget på hele væsken. Man vil da velge en dilatant væske som vanligvis er flytende ved de trykk hvor anordningen skal anvendes ved, men som blir hard ved plutselige store trykkpåføringer. According to a preferred embodiment of the present invention, a dilatant fluid, also called shear thickening fluids, is used as the viscous fluid. Dilatant fluids do not have a constant viscosity for different shear rates; viscosity increases with increased application of shear force. In other words, the harder and faster the blow is applied, the more the dilatant liquid will harden and spread the force of the blow over the entire liquid. One will then choose a dilatant liquid which is usually liquid at the pressures at which the device is to be used, but which becomes hard when suddenly large pressures are applied.

Siden viskositeten av viskøse væsker er temperaturavhengig, må man ta hensyn til hvilke temperaturer man kan forvente i oljebrønnen. Siden temperaturavhengigheten til viskositeten til viskøse væsker er kjent, vil dette ikke være et problem for en fagmann. Since the viscosity of viscous liquids is temperature dependent, account must be taken of the temperatures to be expected in the oil well. Since the temperature dependence of the viscosity of viscous liquids is known, this will not be a problem for a person skilled in the art.

I følge en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen kan materialet som er fast eller delvis fast ved temperaturene i øvre del og flytende ved temperaturene i nedre del av oljebrønnen også være en viskøs væske, det vil si at den er delvis fast ved temperaturene i øvre del og flytende ved temperaturene i nedre del av oljebrønnen. Man vil da vanligvis trenge en fleksibel membran eller disk som beskrevet ovenfor for å holde denne temperaturdeaktiverte viskøse væsken på plass. Dette er en særlig foretrukket utførelse, da en viskøs væske som forklart ovenfor kan spre punktbelastninger bedre enn et fast materiale, og ved å være temperaturdeaktivert oppnås fordelene ved den foreliggende oppfinnelsen. According to an embodiment of the present invention, the material which is solid or partially solid at the temperatures in the upper part and liquid at the temperatures in the lower part of the oil well can also be a viscous liquid, that is, it is partially solid at the temperatures in the upper part and liquid at the temperatures in the lower part of the oil well. One would then usually need a flexible membrane or disk as described above to hold this temperature-deactivated viscous liquid in place. This is a particularly preferred embodiment, as a viscous liquid, as explained above, can spread point loads better than a solid material, and by being temperature-deactivated, the advantages of the present invention are achieved.

I følge en foretrukket anvendelse av den foreliggende fremgangsmåten vil hvor den varmedeaktiverte oljebrønnanordningsbeskytteren anbringes på anordningen før anordningen føres ned i oljebrønnen, enten i forbindelse med produksjonen av anordningen eller som en etterinstallasjonen. Dette kan gjøres etter at selve anordningen er ferdig produsert, som en etter-installasjon, eller som del av produksjonen av anordningen, for eksempel som del av produksjonen av et produksjonsrørstykke. According to a preferred application of the present method, where the heat-deactivated oil well device protector is placed on the device before the device is lowered into the oil well, either in connection with the production of the device or as an after-installation. This can be done after the device itself has been manufactured, as a post-installation, or as part of the production of the device, for example as part of the production of a production pipe piece.

Claims

1. Heat-deactivated oil well device protector, characterized in that the protector comprises a layer of a material which is solid or partially solid at the temperatures in the upper part and liquid at the temperatures in the lower part of the oil well where the device to be protected is to be used.

2. Heat-deactivated oil well device protector in accordance with claim 1, characterized in that the upper part of the oil well is the vertical part of the oil well, and the lower part of the oil well is the horizontal part of the oil well.

3. Heat-deactivated oil well device protector in accordance with claim 1, characterized in that the material layer is placed so that it covers at least the upper side of the device to be protected when the device is placed in the production pipe in the oil well, and preferably the entire outside of the device.

4. Heat-deactivated oil well device protector in accordance with claim 1, characterized in that the material layer is completely or partially covered by a flexible membrane or a further solid material.

5. Heat-deactivated oil well device protector in accordance with claim 4, characterized in that the material layer is placed so that it covers the upper side of the device to be protected when the device is placed in the production pipe in the oil well, and a flexible membrane or an additional solid material is placed on the upper side of the material layer, where said flexible membrane or additional solid material is preferably shaped as a round disk adapted to the production pipe.

6. Heat deactivated oil well device protector in accordance with claim 4 or 5, characterized in that it comprises a viscous liquid positioned so that it is covered by the flexible membrane and/or the further solid material.

7. Use of a heat-deactivated oil well device protector in accordance with claims 1-6 to protect a device placed in a production pipe in an oil well against damage caused by falling objects in the production pipe, and/or against damage caused by collision with the production pipe or objects therein when the device is moved in the production pipe.

8. Use of a heat-deactivated oil well device protector in accordance with claim 7, where the heat-deactivated oil well device protector is placed on the device before the device is lowered into the oil well, either in connection with the production of the device or as a post-installation.

9. Use of a heat-deactivated oil well device protector in accordance with claim 7, where the solid or partially solid material melts when the device is lowered and installed in the oil well where the device is to be used.

10. Use of a heat-deactivated oil well device protector in accordance with claim 9, where the device is used in the horizontal part of the oil well.

11. Use of a heat-deactivated oil well device protector in accordance with claim 7, where the device placed in a production pipe in an oil well is a plug for testing production wells, where said plug is preferably a glass or ceramic plug.