NO20140116A1 - Bruddkomplettering i flere soner - Google Patents
Bruddkomplettering i flere soner Download PDFInfo
- Publication number
- NO20140116A1 NO20140116A1 NO20140116A NO20140116A NO20140116A1 NO 20140116 A1 NO20140116 A1 NO 20140116A1 NO 20140116 A NO20140116 A NO 20140116A NO 20140116 A NO20140116 A NO 20140116A NO 20140116 A1 NO20140116 A1 NO 20140116A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- sleeve
- packer
- casing
- port
- assembly
- Prior art date
Links
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
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/14—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons
- E21B43/162—Injecting fluid from longitudinally spaced locations in injection well
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Det beskrives en borehullkomplettering. Borehullkompletteringen omfatter en fôringsrørsammenstilling som omfatter en mengde fôringsrørlengder (406). Minst én muffe (410) posisjoneres slik at den kopler sammen fôringsrørlengdene (406). Den minst ene muffen (410) omfatter et rørlegeme som har en indre strømningsvei og minst én bruddport (412) som er konfigurert til å tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom en ytre overflate på muffen og den indre strømningsveien. En lengde av kveilerør (442) kan posisjoneres i fôringsrørsammenstillingen. Kveilerøret omfatter en indre strømningsvei, der et ringrom (450) er dannet mellom kveilerøret og fôringsrørsammenstillingen. En bunnhullsammenstilling (302) er koplet til kveilerøret (442). Bunnhullsammenstillingen omfatter en baiddåpning (444) som er konfigurert til å tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom den indre strømningsveien i kveilerøret og ringrommet. En pakker (430) kan posisjoneres slik at den kan kontakte den minst ene muffen når pakkeren utvides. Pakkeren (430) er i stand til å isolere ringrommet ovenfor pakkeren fra ringrommet nedenfor pakkeren, slik at fluid som strømmer ned kveilerøret kan forårsake en trykkforskjell i pakkeren for derved å åpne bruddporten.
Description
BRUDDKOMPLETTERING I FLERE SONER
RELATERTE PATENTSØKNADER
[0001] Den foreliggende oppfinnelsen er en delvis fortsettelse av US S. patentsøknad nr. 12/971 932 ved navn «MULTI-ZONE FRACTURING COMPLETION» ved John Edward Ravensbergen, inngitt 17. desember 2010, som er en delvis fortsettelsessøknad av US patentsøknad nr. 12/842 099 ved navn «BOTTOM HOLE ASSEMBLY WITH PORTED COMPLETION AND METHODS OF FRACTURING THEREWITH» ved John Edward Ravensbergen og Lyle Laun, inngitt 23. juli 2010, som krever fordelen av US S. foreløpig patentsøknad nr. 61/228 793 ved navn
«BOTTOM HOLE ASSEMBLY WITH PORTED COMPLETION AND METHODS OF
FRACTURING THEREWITH» ved John Edward Ravensbergen, inngitt 27. juli 2009, som hver for seg med dette er inkorporert i sin helhet ved referanse.
BAKGRUNN
Området for oppfinnelsen
[0002] Den foreliggende oppfinnelsen gjelder generelt et borehullverktøy for bruk i olje- og gassbrønner, og mer spesifikt en portert komplettering som kan anvendes til oppsprekking i brønner med flere soner.
Beskrivelse av relatert teknikk
[0003] Komplettering av olje- og gassbrønner utføres vanligvis etter at hydrokarbonproduserende borehull er boret. En del av kompletteringsprosessen omfatter å kjøre en foringsrørsammenstilling inn i brønnen. Foringsrørsammenstillingen kan omfatte flere rørlengder som festes sammen med muffer. En standard muffe kan for eksempel være en relativt kort rør- eller ringstruktur med innvendige gjenger i hver ende for å feste dem til utvendig gjengede ender på rørlengdene. Foringsrørsammenstillingen kan stilles inn i borehullet ved hjelp av ulike teknikker. Én slik teknikk omfatter å fylle ringrommet mellom borehullet og den ytre diameteren på foringsrøret med sement.
[0004] Etter at foringsrøret er innstilt i borehullet, kan det utføres perforerings- og oppsprekkingsoperasjoner. Generelt går perforering ut på å danne åpninger gjennom foringsrøret og inn i formasjonen ved hjelp av allment kjente anordninger så som en perforeringspistol eller en sandblåseperforator. Deretter kan den perforerte sonen isoleres hydraulisk, og oppsprekkingsoperasjoner utføres for å øke størrelsen på de initielt dannede åpningene i formasjonen. Støttematerialer føres inn i de forstørrede åpningene i et forsøk på å hindre at åpningene lukkes.
[0005] Mer nylig er det utviklet teknikker der perforerings- og oppsprekkingsoperasjoner utføres med en kveilerørstreng. Én slik teknikk er kjent som Annular Coil Tubing Fracturing Process (oppsprekkingsprosess for ringformet kveilerør), eller ACT-Frac-prosess for kort, beskrevet i US patent nr. 6 474 419, 6 394 184, 6 957 701 og 6 520 255, som hver med dette er inkorporert i sin helhet ved referanse. For å praktisere teknikkene som beskrives i de ovennevnte patentene, forblir arbeidsstrengen, som omfatter en bunnhullsammenstilling (BHA), generelt i borehullet under oppsprekkingsoperasjonen(e).
[0006] Én framgangsmåte for perforering, kjent som sandblåseperforeringsprosedyren, går ut på å bruke et sandslam for å blåse hull gjennom foringsrøret, sementen og inn i brønnformasjonen. Deretter kan oppsprekking skje gjennom hullene. Et av problemene med sandblåseperforering er at sand fra perforeringsprosessen kan bli værende i borehullets ringrom og potensielt kan blandes inn i oppsprekkingsprosessen. Derfor kan det i noen tilfeller være ønskelig å rense sanden ut av borehullet, noe som kan være en langvarig prosess som tar én eller flere timer per produksjonssone i brønnen. Et annet problem med sandblåseperforering er at mer fluid forbrukes for å skjære perforeringene og enten sirkulere overskytende fast stoff fra brønnen eller pumpe det sandblåseperforerende fluidet og sanden inn i sonen før og i løpet av oppsprekkingsbehandlingen. Etterspørselen i bransjen beveger seg mot stadig flere soner i brønner med flere soner, og noen brønner av horisontal type kan ha 40 soner eller flere. Å rense sanden ut av så mange soner kan øke prosesseringstiden betydelig, kreve omfattende bruk av fluider, og øke kostnaden. Den omfattende bruken av fluider kan også skape miljøproblemer. For eksempel krever prosessen mer transport, tanking og oppvarming, og i tillegg gjelder de samme behovene når fluidet hentes opp igjen fra brønnen.
[0007] Brønnkompletteringsteknikker som ikke omfatter perforering, er kjent teknikk. Én slik teknikk er kjent som pakkere-pluss-stil-komplettering. I stedet for å sementere inn kompletteringen går denne teknikken ut på å kjøre pakkere med åpne hull inn i borehullet for å stille inn foringsrørsammenstillingen. Foringsrørsammenstillingen omfatter porterte muffer med hylser. Etter at foringsrøret er innstilt i brønnen, kan portene åpnes ved å operere glidehylsene. Deretter kan oppsprekking utføres gjennom portene.
[0008] For brønner med flere soner er det tatt i bruk flere porterte muffer i kombinasjon med glidehylsesammenstillinger. Glidehylsene installeres på den indre diameteren av foringsrøret og/eller hylsene, og kan holdes på plass av bruddstifter. I noen designer er den nederste hylsen i stand til å åpnes hydraulisk ved å påføre et differensialtrykk på hylsesammenstillingen. Etter at foringsrøret med porterte muffer er installert, utføres en oppsprekkingsprosess på den nederste sonen i brønnen. Denne prosessen kan omfatte hydrauliske glidehylser i den første sonen for å åpne porter og deretter pumpe bruddfluidet inn i formasjonen gjennom de åpne portene i den første sonen. Etter oppsprekking av den første sonen slippes en kule ned i brønnen. Kulen treffer den neste hylsen opp fra den første oppsprukkede sonen i brønnen, og åpner derved porter for oppsprekking av den andre sonen. Etter oppsprekking av den andre sonen slippes en andre kule som er noe større enn den første kulen, for å åpne portene for oppsprekking av den tredje sonen. Denne prosessen gjentas ved hjelp av stadig større kuler for å åpne portene i hver påfølgende høyere sone i brønnen til alle sonene er oppsprukket. Men ettersom brønndiameteren er begrenset i størrelse og kulestørrelsene typisk økes i steg på en kvart tomme (inch), er denne prosessen begrenset til å sprekke opp bare rundt 11 eller 12 soner i en brønn før kulestørrelsene er oppbrukt. I tillegg kan bruken av glidehylsesammenstillingene og pakkerne for å stille inn foringsrøret i denne framgangsmåten være kostbar. Videre kan glidehylsesammenstillingene og kulene vesentlig redusere den indre diameteren i foringsrøret, noe som ofte er uønsket. Etter at bruddstimuleringsbehandlingen er ferdig, er det ofte nødvendig å frese ut kulene og kulesetene fra foringsrøret.
[0009] En annen framgangsmåte som er anvendt i åpne brønner (som bruker pakkere for å feste foringsrøret i brønnen) likner pakkere-pluss-stil-kompletteringen beskrevet ovenfor, bortsett fra at i stedet for å slippe kuler for å åpne porter er hylsene på undersammenstillingene konfigurert til å åpnes mekanisk. For eksempel kan et vekslingsverktøy anvendes til å åpne og lukke hylsene for oppsprekkings- og/eller andre ønskede formål. Som i tilfellet med pakkere-pluss-stil-kompletteringen kan glidehylsesammenstillingene og pakkerne for å stille inn foringsrøret i denne framgangsmåten være kostbar. Videre kan glidehylsesammenstillingene uønsket redusere den indre diameteren i foringsrøret. I tillegg har hylsene en tendens til å svikte på grunn av erosjon fra sandslam med høy hastighet og/eller sand som blandes inn i mekanismene.
[0010] En annen teknikk for å sprekke opp brønner uten perforering er beskrevet i sideløpende US S. patentsøknad nr. 12/826 372 ved navn «JOINT OR COUPLING DEVICE
INCORPORATING A MECHANICALLY-INDUCED WEAK POINT AND METHOD OF USE»,
inngitt 29. juni 2010, ved Lyle E. Laun, som her er inkorporert ved referanse i sin helhet.
[0011] Den foreliggende oppfinnelsen er rettet mot å overvinne, eller i det minste redusere virkningene av ett eller flere av problemene som er presentert ovenfor.
SAMMENDRAG AV OPPFINNELSEN
[0012] Det følgende presenterer et sammendrag av oppfinnelsen for å gi en forståelse av noen aspekter som beskrives her. Dette sammendraget er ikke en uttømmende oversikt, og det er ikke meningen at det skal identifisere viktige eller avgjørende elementer i oppfinnelsen, eller avgrense oppfinnelsens omfang som det er presentert i de medfølgende kravene.
[0013] Én utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er et borehullkompletteringssystem som omfatter et hus som er operativt forbundet med en foringsrørstreng. Huset omfatter minst én port gjennom huset og en hylse forbundet med huset som kan beveges mellom en åpen posisjon og en lukket posisjon. I den lukkede posisjonen hindrer hylsen fluidkommunikasjon gjennom husets port. Systemet omfatter en bunnhullsammenstilling som har et pakkerelement og et anker. Ankeret er tilpasset slik at det selektivt forbinder bunnhullsammenstillingen med hylsen. Pakkerelementet er tilpasset slik at det tilveiebringer en forsegling mellom bunnhullsammenstillingen og hylsen.
[0014] Borehullkompletteringssystemet kan også omfatte en avbrytbar anordning som er tilpasset slik at den selektivt holder hylsen i en initiell lukket posisjon og frigjør hylsen ved påføring av en forhåndsbestemt kraftmengde. Systemet kan omfatte en utvidbar anordning som er tilpasset slik at den selektivt holder hylsen i den åpne posisjonen etter at den er frigjort og beveget fra den lukkede posisjonen. Den utvidbare anordningen kan tilpasses slik at den griper inn i en fordypning i huset. Bunnhullsammenstillingen er forbundet med kveilerør, som kan brukes til å posisjonere bunnhullsammenstillingen nær det porterte huset. Bunnhullsammenstillingen kan omfatte en rørmuffelokalisator. Bunnhullsammenstillingens anker og pakkerelement kan trykkstyres. Borehullkompletteringssystemet kan omfatte en mengde porterte hus langs en foringsrørstreng som hvert omfatter en hylse som kan beveges mellom en lukket posisjon og en åpen posisjon.
[0015] Én utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er en framgangsmåte for å behandle eller stimulere en brønnformasjon. Framgangsmåten omfatter å posisjonere en bunnhullsammenstilling inne i en del av en foringsrørstreng nær en første hylse som er operativt forbundet med foringsrørstrengen. Hylsen kan beveges mellom en første posisjon som hindrer fluidkommunikasjon gjennom en første port i foringsrørstrengen, og en andre posisjon som tillater fluidkommunikasjon gjennom den første porten i foringsrørstrengen. Framgangsmåten omfatter å forbinde en del av bunnhullsammenstillingen med den første hylsen og bevege bunnhullsammenstillingen for å bevege den første hylsen fra den første, eller lukkede, posisjonen til den andre, eller åpne, posisjonen.
[0016] Framgangsmåten kan omfatte å behandle brønnformasjonen nær den første porten i foringsrørstrengen. Framgangsmåten kan videre omfatte å kople bunnhullsammenstillingen fra den første hylsen og posisjonere bunnhullsammenstillingen nær en andre hylse som er operativt forbundet med foringsrørstrengen. Den andre hylsen kan beveges mellom en første posisjon som hindrer fluidkommunikasjon gjennom en andre port i foringsrørstrengen, og en andre posisjon som tillater fluidkommunikasjon gjennom den andre porten. Framgangsmåten kan omfatte å forbinde en del av bunnhullsammenstillingen med den andre hylsen og bevege bunnhullsammenstillingen for å bevege den andre hylsen fra den lukkede posisjonen til den åpne posisjonen. Framgangsmåten kan omfatte å behandle brønnformasjonen nær den andre porten.
[0017] Å forbinde en del av bunnhullsammenstillingen med hylsen kan omfatte å aktivere et anker slik at det griper inn i en del av hylsen. Framgangsmåten kan omfatte å skape en forsegling mellom bunnhullsammenstillingen og hylsen. Framgangsmåten kan omfatte å selektivt frigjøre hylsen fra dens første posisjon før bunnhullsammenstillingen beveges for å bevege hylsen. Selektivt kan hylsen omfatte å skjære en avbrytbar anordning, som kan brytes ved å øke trykket inne i foringsrørstrengen ovenfor bunnhullsammenstillingen, bevege kveilerøret ned foringsrørstrengen, eller en kombinasjon av å øke trykket og bevege kveilerøret. Framgangsmåten kan omfatte å selektivt holde hylsen i den åpne posisjonen. Å posisjonere bunnhullsammenstillingen og forbinde bunnhullsammenstillingen med hylsen kan omfatte å bevege kveilerøret i bare en oppadvendt retning. Framgangsmåten kan omfatte å pumpe fluid ned kveilerøret for å styre et anker i bunnhullsammenstillingen.
[0018] En utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er rettet mot en borehullkomplettering. Borehullkompletteringen omfatter en foringsrørsammenstilling som omfatter en mengde foringsrørlengder. Minst én muffe posisjoneres slik at den kopler sammen foringsrørlengdene. Den minst ene muffen omfatter et rørlegeme som har en indre strømningsvei og minst én bruddport som er konfigurert til å tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom en ytre overflate på muffen og den indre strømningsveien. En lengde av kveilerør kan posisjoneres i foringsrørsammenstillingen. Kveilerøret omfatter en indre strømningsvei, der et ringrom er dannet mellom kveilerøret og foringsrørsammenstillingen. En bunnhullsammenstilling er koplet til kveilerøret. Bunnhullsammenstillingen omfatter en bruddåpning som er konfigurert til å tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom den indre strømningsveien i kveilerøret og ringrommet. En pakker kan posisjoneres slik at den kan kontakte den minst ene muffen når pakkeren utvides. Pakkeren er i stand til å isolere ringrommet ovenfor pakkeren fra ringrommet nedenfor pakkeren, slik at fluid som strømmer ned kveilerøret kan forårsake en trykkforskjell i pakkeren for derved å åpne bruddporten.
[0019] En annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen er rettet mot en framgangsmåte for å komplettere et hydrokarbonproduserende borehull. Framgangsmåten omfatter å kjøre et kveilerør inn i en foringsrørsammenstilling i brønnen. Foringsrørsammenstillingen omfatter en mengde foringsrørlengder og én eller flere muffer som er posisjonert slik at de kopler sammen foringsrørlengdene. En første muffe av den ene eller flere muffene omfatter en første bruddport. Fluid pumpes gjennom kveilerøret for å påføre en trykkforskjell for å åpne den første bruddporten i foringsrørsammenstillingen. Brønnformasjonen sprekkes opp ved å strømme bruddfluid gjennom den første bruddporten.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0020] Fig. 1 illustrerer en del av en sementert borehullkomplettering i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0021] Fig. 2 illustrerer et forstørret riss av en muffe og en bunnhullsammenstilling som brukes i borehullkompletteringen i fig. 1, i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0022] Fig. 3 illustrerer et forstørret riss av en låseholder som brukes i borehullkompletteringen i fig. 1, i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0023] Fig. 4 illustrerer et perspektivriss av en muffe i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0024] Fig. 5 illustrerer et tverrsnitt av muffen i fig. 4 i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0025] Fig. 6 illustrerer en ventil som brukes i muffen i fig. 4, i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0026] Fig. 7 illustrerer en muffe som brukes sammen med en kveilerørstreng og et straddle-verktøy som har pakkere for å isolere en sone i brønnen som skal sprekkes opp, i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0027] Fig. 8 illustrerer en del av en brønnkomplettering med pakkere for åpen brønn, i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0028] Fig. 9 illustrerer et forstørret riss av en muffe og en bunnhullsammenstilling i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0029] Fig. 10 illustrerer en bunnhullsammenstilling som brukes i en borehullkomplettering i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0030] Fig. 11 illustrerer et forstørret riss av den øvre delen av en muffe og en
bunnhullsammenstilling vist i fig. 10.
[0031] Fig. 12 illustrerer et forstørret riss av en nedre del av muffen og bunnhullsammenstillingen vist i fig. 10.
[0032] Fig. 13 illustrerer et forstørret riss av en del av en stamme i en bunnhullsammenstilling i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0033] Fig. 14 illustrerer et endetverrsnitt av muffen i fig. 11.
[0034] Fig. 15 illustrerer et tverrsnitt av en muffe som har en ventil i den lukkede posisjonen i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0035] Fig. 16 illustrerer en muffe som brukes sammen med en kveilerørstreng og et straddle-verktøy som har pakkere for å isolere en sone i brønnen som skal sprekkes opp, i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0036]Fig. 17 illustrerer et tverrsnitt av en portert borehullkomplettering i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0037] Fig. 18 illustrerer et tverrsnitt av en bunnhullsammenstilling som er forankret til en del av den porterte borehullkompletteringen i fig. 17, med den porterte borehullkompletteringens hylse i en lukket posisjon.
[0038] Fig. 19 illustrerer et tverrsnitt av en bunnhullsammenstilling som er forankret til en del av den porterte borehullkompletteringen i fig. 17, med den porterte borehullkompletteringens hylse i en åpen posisjon.
[0039] Fig. 20 illustrerer et tverrsnitt av en borehullkomplettering i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0040] Fig. 21 illustrerer et tverrsnitt av en borehullkomplettering som omfatter en sandblåseperforator, i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen.
[0041] Selv om oppfinnelsen er mottakelig for ulike modifiseringer og alternative former, er spesifikke utførelsesformer vist ved hjelp av eksempler i tegningene og skal her beskrives detaljert. Det må imidlertid forstås at oppfinnelsen ikke skal være begrenset til de spesifikke formene som beskrives. Meningen er derimot å dekke alle modifiseringer, ekvivalenter og alternativer som faller inn under oppfinnelsens formål og omfang slik det defineres av de medfølgende kravene.
DETALJERT BESKRIVELSE
[0042] Fig. 1 illustrerer en del av en borehullkomplettering 100 i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Borehullkomplettering 100 omfatter en bunnhullsammenstilling (BHA) 102 inne i et foringsrør 104. En hvilken som helst egnet BH A kan benyttes. I en utførelsesform kan BHA-en 102 designes slik at den utfører oppsprekking i en brønn med flere soner. Et eksempel på en egnet BHA beskrives i sideløpende US S. patentsøknad nr. 12/626 006, inngitt 25. november 2009, i navnet til John Edward Ravensbergen og ved navn
COILED TUBING BOTTOM HOLE ASSEMBLY WITH PACKER AND ANCHOR
ASSEMBLY, hvis beskrivelse med dette er inkorporert i sin helhet ved referanse.
[0043] Som det illustreres tydeligere i fig. 2 og 3, kan foringsrør 104 omfatte flere foringsrørlengder 106A, 106B og 106C som kan forbindes ved hjelp av én eller flere muffer, så som muffe 108 og 110. Foringsrørlengdene 106A, 106B og/eller 106C kan være kortrørsskjøter, segmenter av foringsrør omtrent seks (6) fot (feet) i lengde, som kan konfigureres slik at de hjelper til å lokalisere en BHA riktig innenfor en ønsket sone i borehullet. Muffe 108 kan være en hvilken som helst egnet muffe. Eksempler på muffer for å forbinde foringsrørlengder er velkjent teknikk. I en utførelsesform kan muffe 108 omfatte to innovergjengede deler for å koples til utovergjengede ender på foringsrørlengdene 106.
[0044] Et perspektivriss av muffe 110 er illustrert i fig. 4 i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Muffe 110 kan omfatte én eller flere bruddporter 112 og ett eller flere ventileringshull 114. Bruddportene 112 kan krysse ventilhullene 118, som kan posisjoneres langsgående i sentralisatorer 116. En plugg 128 kan posisjoneres i ventilhullene 118 for å hindre eller redusere uønsket fluidstrømning opp gjennom ventilhullene 118.1 en utførelsesform kan muffens 110 indre diameter 113 (vist i fig. 2) være omtrent den samme eller større enn foringsrørets 104 indre diameter. På denne måten begrenses ikke ringrommet mellom muffen 110 og BHA-en 102 vesentlig. I andre utførelsesformer kan muffens 110 indre diameter være mindre enn foringsrørets 104 indre diameter. Muffe 110 kan festes til foringsrørlengder 106 ved hjelp av en hvilken som helst egnet mekanisme. I en utførelsesform kan muffe 110 omfatte to innovergjengede deler for å koples til utovergjengede ender på foringsrørlengdene 106B og 106C.
[0045] Som det vises tydeligere i fig. 5, kan bruddportene 112 posisjoneres gjennom sentralisatorer 116, som kan tillate bruddporten 112 å posisjoneres relativt tett inntil formasjonen. Der foringsrøret skal sementeres inn i borehullet, kan dette øke muligheten for at bruddportene 112 når gjennom, eller nesten gjennom, sementen.
[0046] Ventiler 120 for å kontrollere fluidstrømning gjennom bruddportene 112 posisjoneres i ventilhullene 118 i sentralisatorene 116. Når ventilene 120 er i den lukkede posisjonen, som illustrert i fig. 6, hindrer eller reduserer de strømningen av fluid gjennom bruddportene 112.
[0047] Ventilene 120 kan omfatte én eller flere forseglinger for å redusere lekkasje. En hvilken som helst egnet forsegling kan anvendes. Et eksempel på en egnet forsegling 122 illustreres i fig. 6. Forsegling 122 kan konfigureres slik at den strekker seg rundt bruddporten 112 når ventil 120 posisjoneres i den lukkede posisjonen. Forsegling 122 kan omfatte en ring 122A som passer rundt omkretsen av ventil 120 i én ende, og en sirkulær del 122B som strekker seg bare rundt en del av ventilen 120 i motsatt ende. Denne konfigurasjonen kan tilveiebringe den ønskede forseglingseffekten samtidig som den er enkel å produsere.
[0048] En bruddstift 124 kan brukes til å holde ventilen 120 i den lukkede posisjonen under installering og redusere sannsynligheten for at ventil 120 åpnes før tiden. Bruddstift 124 kan designes slik at når den brytes, blir en del av stiften 124 værende i veggen på muffen 110 og strekker seg inn i rille 126 på ventil 120. Dette gjør at den brutte delen av stift 124 kan fungere som en føring ved å holde ventilen 120 i en ønsket orientering, slik at forsegling 122 posisjoneres riktig i forhold til bruddport 112. Bruken av brutt stift 124 som en føring illustreres i fig. 2, som viser ventilen 120 i åpen posisjon.
[0049] Muffe 110 kan festes til foringsrørlengdene på en hvilken som helst egnet måte. I en utførelsesform kan muffe 110 omfatte to innovergjengede deler for å koples til utovergjengede ender på foringsrørlengdene 106, som illustrert i fig. 2.
[0050] Som det også er vist i fig. 2, kan en pakker 130 posisjoneres i foringsrøret mellom bruddportene 112 og ventileringshullet 114. Når pakkeren 130 får strøm, forsegler den på muffens 110 indre diameter for å hindre eller redusere fluidstrømning videre nedover borehullets ringrom. Når fluid strømmer ned i borehullet fra overflaten i et ringrom mellom et foringsrør 104 og en BHA 102, dannes dermed en trykkforskjell i pakkeren mellom bruddporten 112 og ventileringshullet 114. Trykkforskjellen kan brukes til å åpne ventilen 120.
[0051] En hvilken som helst egnet teknikk kan anvendes for å posisjonere pakkeren 130 ved ønsket posisjon i muffen 110. Én eksemplarisk teknikk illustrert i fig. 3 anvender en holder 132 som kan konfigureres slik at den drives inn i en fordypning 134 mellom foringsrørdelene 106A og 106B. Som vist i fig. 1 kan holderen 132 tas med som en del av BHA-en 102. Lengden av foringsrørdelen 106B kan deretter velges slik at den posisjonerer muffen 110 i en ønsket avstand fra fordypningen 134, slik at pakkeren 130 kan posisjoneres mellom bruddporten 112 og ventileringshullet 114. Under installering kan brønnoperatøren installere BHA-en 102 ved å senke holderen forbi fordypningen 134 og deretter heve BHA-en 102 opp til holderen 132 drives inn i fordypningen 134. En ekstra motstand i å dra holder 132 ut av fordypningen 134 vil kunne oppdages ved overflaten og kan gjøre brønnoperatøren i stand til å bestemme når BHA-en 102 er riktig posisjonert i foringsrøret. Dette kan gjøre brønnoperatøren i stand til å lokalisere pakkeren 130 i forhold til standardmuffen 108, som kan være den nest laveste muffen i forhold til muffe 110.
[0052] Foringsrøret 104 kan installeres etter brønnboring som en del av kompletteringen 100. I en utførelsesform kan foringsrøret 104, inkludert én eller flere muffer 110, sementeres inn i borehullet. Fig. 1 illustrerer sementen 105 som strømmes inn i rommet mellom foringsrørets 104 ytre diameter og borehullets 107 indre diameter. Teknikker for å sementere i foringsrør er velkjent teknikk. I en annen utførelsesform kan foringsrøret 104 og muffene 110 installeres i borehullet ved hjelp av et pakkerarrangement for åpen brønn der det i stedet for sement posisjoneres pakkere 111 mellom borehullets 107 indre diameter og foringsrørets 104 ytre diameter som illustrert i fig. 8. Slike kompletteringer med pakkere for åpen brønn er velkjent teknikk, og den vanlige fagpersonen vil lett være i stand til å anvende muffene i den foreliggende oppfinnelsen i en komplettering med pakkere av åpen brønn-typen.
[0053] Muffene 110 kan posisjoneres i foringsrøret hvor som helst porter er ønsket for oppsprekking. For eksempel bemerkes det at selv om en standardmuffe 108 vises som en del av foringsrøret, kan muffe 108 erstattes av en andre muffe 110.1 en utførelsesform kan muffene 110 i den foreliggende oppfinnelsen posisjoneres i hver sone i en brønn med flere soner.
[0054] Under sementeringsprosessen kjøres foringsrøret inn, og sement fyller ringrommet mellom foringsrør 104 og brønnformasjonen. Der ventilen 120 posisjoneres i sentralisatoren, kan det være en lett forsenkning 136 mellom sentralisatorens 116 ytre diameter og ventilens 120 ytre diameter, som vist i fig. 5. Forsenkningen 136 kan potensielt fylles med sement under sementeringsprosessen. Før fluid strømmer gjennom ventilen 120 kan det derfor være et tynt lag av sement som må slås gjennom. Alternativt kan forsenkningen 136 ikke fylles med sement. I en utførelsesform kan det være mulig å fylle forsenkningen 136 med fett, sementawisende fett eller et annet stoff før sementering for å redusere sannsynligheten for at forsenkningen 136 fylles med sement.
[0055] En potensiell fordel ved muffedesignen i fig. 4 er at å åpne ventil 120 forskyver fluidvolum fra ventilhullet 118 inn i et ringrom mellom foringsrøret 106 og BHA-en 102 gjennom ventileringshullet 114. Dermed er alt forskjøvet volum som finner sted når ventilene 120 åpnes, internt i kompletteringen. Dette gjør det mulig å fylle rommet mellom borehullet og foringsrørets 106 ytre diameter med sement, for eksempel uten å måtte tilveiebringe et rom utenfor muffen for fluidvolumet som forskyves når ventilen 120 åpnes.
[0056] En annen mulig fordel ved muffedesignen i fig. 4 er at det sannsynligvis realiseres liten elle ringen trykkforskjell mellom bruddporten 112 og ventileringshullet 114 i en muffe 110 før muffens indre diameter forsegles av mellom bruddporten 112 og ventileringshullet 114. Det vil si at i brønner med flere soner som har flere muffer 110, kan operatøren kontrollere hvilken bruddport som åpnes ved å posisjonere forseglingsmekanismen, så som pakkeren 130, på et ønsket sted uten
fare for at andre bruddporter på andre steder i brønnen uforvarende åpnes.
[0057] Muffene i den foreliggende oppfinnelsen kan anvendes i en hvilken som helst type brønn. Eksempler på brønntyper der muffene kan brukes, omfatter horisontale brønner, vertikale brønner og avbøyende brønner.
[0058] Kompletteringssammenstillingene som vises ovenfor for fig. 1 til 3 er for ringformede oppsprekkingsteknikker der bruddfluidet pumpes ned et borehulls ringrom mellom et foringsrør 104 og en BHA 102. Imidlertid kan muffene 110 i den foreliggende oppfinnelsen også anvendes i andre typer oppsprekkingsteknikker.
[0059] Én slik oppsprekkingsteknikk illustreres i fig. 7, der en kveilerørstreng anvendes sammen med et straddle-verktøy som har pakkere 140A, 140B for å isolere en sone i brønnen som skal sprekkes opp. Som vist i fig. 7 kan pakkeren 140B posisjoneres mellom bruddporten 112 og ventileringshullet 114. Dette gjør at ventilen 120 kan åpnes ved å skape en trykkforskjell mellom bruddport 112 og ventileringshull 114 når området i borehullet mellom pakkerne 140A, 140B trykkes opp. Opptrykking kan utføres ved å strømme et fluid ned kveilerøret ved et egnet trykk for å åpne ventilen 120. Fluidet for å åpne ventil 120 kan være et bruddfluid eller et annet egnet fluid. Etter at ventilen 120 er åpnet, kan bruddfluid (ikke vist) pumpes ned i borehullet gjennom kveilerør, inn i ringrommet gjennom åpning 144 og deretter inn i formasjonen gjennom bruddport 112. En mulig fordel ved kveilerør-/straddle-verktøy-sammenstillingen i fig. 7 er at et hvilket som helst støttemiddel som brukes i oppsprekkingsfasen kan isoleres mellom pakkerne 140A og 140B fra resten av borehullets ringrom.
[0060] En framgangsmåte for oppsprekking i flere soner ved hjelp av muffene 110 i den foreliggende oppfinnelsen skal nå beskrives. Framgangsmåten kan omfatte å kjøre foringsrøret 104 og muffene 110 inn i borehullet etter boring. Foringsrøret 104 og muffene 110 kan enten stilles inn i borehullet ved hjelp av sementering eller ved å bruke pakkere i en pakkersammenstilling av åpen brønn-typen, som diskutert ovenfor. Etter at foringsrøret er innstilt i borehullet, kan en BHA 102 som er festet til enden av kveilerørstrengen, kjøres inn i brønnen. I en utførelsesform kan BHA-en 102 initielt kjøres til eller nær bunnen av brønnen. Under innkjøringsprosessen profileres holderne 132 (fig. 3) slik at de ikke griper fullt inn i og/eller lett glir forbi fordypningene 134. For eksempel kan holderne 132 konfigureres med en lav vinkel 131 på siden ned i hullet, slik at de lettere kan gli forbi fordypningen 134 med en liten aksialkraft når de kjøres inn i brønnen.
[0061] Etter at BHA-en 102 er kjørt til ønsket dybde, kan brønnoperatøren begynne å dra rørstrengen og BHA-en 102 opp mot overflaten. Holdere 132 kan profileres slik at de griper inn i fordypningen 134 med en høy vinkel 133 på toppen av holderne 132, noe som fører til en økt aksialkraft i oppoverdraget når man forsøker å dra holderne 132 ut av fordypningene. Denne økte motstanden gjør brønnoperatøren i stand til å bestemme riktig plassering i brønnen å stille inn pakkeren 130 på, som diskutert ovenfor. Å profilere holderne 132 for å tilveiebringe redusert motstand ved innkjøring i brønnen, og økt motstand ved utkjøring av brønnen er generelt velkjent i bransjen. Etter at pakkeren 130 er posisjonert på ønsket sted, kan pakkeren 130 deretter aktiveres slik at den forsegler av brønnens ringrom mellom BHA-en 102 og den ønskede muffen 110 mellom bruddporten 112 og ventileringshullet 114.
[0062] Etter at brønnens ringrom er forseglet ved den ønskede muffen 110, kan brønnens ringrom trykkes opp fra overflaten til et trykk som er tilstrekkelig til å åpne ventilene 120. Egnet trykk kan for eksempel variere fra ca. 100 psi til ca. 10 000 psi, så som ca. 500 psi til ca. 1000 psi, 1500 psi eller mer. Muffen 110 er designet slik at alle bruddportene 112 i muffen kan åpnes. I en utførelsesform kan trykket for å åpne bruddportene 112 stilles inn lavere enn bruddtrykket. Slik kan bruddtrykket og dermed selve oppsprekkingsprosessen sørge for at alle bruddportene 112 åpnes. Det er likevel påtenkt at i noen situasjoner kan ikke alle bruddportene 112 åpnes. Dette kan for eksempel skje på grunn av en funksjonsfeil eller at bruddportene blokkeres av sement. Etter at bruddportene 112 er åpnet, kan fluider pumpes gjennom bruddportene 112 til brønnformasjonen. Oppsprekkingsprosessen kan settes i gang, og bruddfluider kan pumpes ned borehullet for å sprekke opp formasjonen. Avhengig av oppsprekkingsteknikken som brukes, kan dette omfatte å strømme bruddfluider ned borehullets ringrom, så som i utførelsesformen i fig. 1 til 3. Alternativt kan bruddfluider strømmes ned en streng av kveilerør, som i utførelsesformen i fig. 7. Om ønskelig kan et støttemiddel, så som et sandslam, brukes i prosessen. Støttemiddelet kan fylle sprekkene og holde dem åpne etter at oppsprekkingen er ferdig. Sprekkebehandlingen tar typisk slutt når det endelige volumet med støttemiddel når formasjonen. Et forskyvningsfluid brukes til å skyve støttemiddelet ned borehullet til formasjonen.
[0063] Et fyllfluid er fluidet som pumpes før støttemiddelet pumpes inn i formasjonen. Det sørger for at det er nok sprekkebredde før støttemiddelet når formasjonen. Dersom det brukes porterte muffesammenstillinger, er det mulig for forskyvningsfluidet å være fyllfluidet for den påfølgende behandlingen. Som en følge av dette reduseres fluidforbruket.
[0064] I brønner med flere soner kan oppsprekkingsprosessen ovenfor gjentas for hver sone
i brønnen. Dermed kan BHA-en 102 stilles inn i den neste muffen 110, pakkeren kan få strøm, bruddporten 112 åpnes og oppsprekkingsprosessen utføres. Prosessen kan gjentas for hver sone fra bunnen av borehullet og opp. Etter oppsprekking kan olje strømme ut av sprekken gjennom bruddportene 112 i muffene 110 og inn i brønnen.
[0065] I en alternativ utførelsesform med flere soner kan oppsprekking potensielt skje fra toppen og ned, eller i en hvilken som helst rekkefølge. For eksempel kan et straddle-verktøy, så som det diskutert i fig. 7, brukes til å isolere sonene ovenfor og nedenfor i brønnen ved hjelp av teknikker som er velkjent teknikk. Bruddportene 112 kan deretter åpnes ved å trykke opp gjennom kveilerøret, på samme måte som det er diskutert ovenfor. Oppsprekking kan så finne sted for den første sonen, også på samme måte som beskrevet ovenfor. Straddle-verktøyet kan så beveges til den andre sonen fra overflaten, og prosessen gjentas. Ettersom straddle-verktøyet kan isolere en muffe fra muffene ovenfor og nedenfor, tillater straddle-verktøyet oppsprekking av en hvilken som helst sone langs borehullet, og eliminerer kravet om å begynne oppsprekking ved den nederste sonen og jobbe seg opp foringsrøret.
[0066] Designen av muffen 110 i den foreliggende oppfinnelsen kan potensielt gjøre det mulig å lukke ventilen 120 etter at den er åpnet. Dette kan være fordelaktig i tilfeller der visse soner i en brønn med flere soner begynner å produsere vann, eller andre uønskede fluider. Dersom sonene som produserer vannet, kan lokaliseres, kan muffene som hører til den sonen, lukkes for å hindre uønsket fluidstrømning fra sonen. Dette kan oppnås ved å isolere ventileringshullet 114 og deretter trykke opp for å tvinge ventilen 120 til å lukkes. For eksempel kan et straddle-verktøy anvendes på samme måte som utførelsesformen i fig. 7, bortsett fra at pakkeren 140A kan posisjoneres mellom bruddporten 112 og ventileringshullet 114, og den nedre pakkeren 140B kan posisjoneres på den bortre siden av ventileringshullet 114 fra pakker 140A. Når sonen mellom pakkerne settes under trykk, skaper det et høyt trykk i ventileringshullet 114 som tvinger ventilen 120 til å lukkes.
[0067] Erosjon av bruddporten 112 fra brudd- og andre fluider kan potensielt hindre ventilen 120 i å forsegle effektivt for å hindre fluidstrømning selv om bruddporten 112 er lukket. Det er likevel mulig at designen av muffen 110 i den foreliggende oppfinnelsen, som tillater flere bruddporter i en enkelt muffe å åpnes, kan hjelpe til med å redusere erosjon sammenliknet med en design der bare en enkelt bruddport åpnes. Dette er fordi de flere bruddportene kan tilveiebringe et relativt stort strømningsområde, som dermed effektivt reduserer trykkforskjellen mellom fluidene i bruddporten under oppsprekking. Den reduserte trykkforskjellen kan føre til en ønsket reduksjon i erosjon.
[0068] Fig. 10 illustrerer en del av en borehullkomplettering 200 i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Borehullkompletteringen omfatter foringsrørlengder 206a, 206b forbundet med en muffesammenstilling 210, heretter kalt muffe 210. Fig. 11 viser et forstørret riss av den øvre delen av muffen 210, og fig. 12 viser et forstørret riss av den nedre delen av muffen 210. Muffen 210 vist i fig. 11 omfatter en stamme 209 som kan omfatte en lengde av foringsrørlengde, et ventilhus 203, og et luftehus 201. En ventil, så som en hylse 220, posisjoneres innenfor et ringrom 218 mellom stammen 209 og ventilhuset 203. Hylsen 220 kan beveges mellom en åpen posisjon (vist i fig. 10) som tillater kommunikasjon mellom stammens 209 indre diameter og ytre bruddporter 212B gjennom indre bruddport 212A som befinner seg i stammen 209. Ringrommet 218A strekker seg rundt stammens omkrets og er i kommunikasjon med ringrommet 218B mellom luftehuset 201 og stammen 209, som kan kalles et enkelt ringrom 218. Hylsen 220 kan beveges inn i en lukket posisjon (vist i fig. 15) som hindrer fluidkommunikasjon mellom den indre bruddporten 212A og den ytre bruddporten 212B, som kollektivt kan kalles bruddporten 212. Hylsen 220 forsegler effektivt ringrommet 218 i en øvre del 218A og 218B, slik at den tillater en trykkforskjell mellom de to ringrommene å bevege hylsen 220 mellom dens åpne og lukkede posisjon. En forseglingsring 215 kan brukes til å bringe ventilhuset 203 i kontakt med luftehuset 201. Riller 218C i stammen under forseglingsringen sørger for god fluidkommunikasjon forbi forseglingsringen 215 mellom den øvre delen 218A og den nedre delen 218B av ringrommet 218. Alternativt kan ventilhuset og luftehuset være et enkelt hus. I denne utførelsesformen er det ikke nødvendig med en forseglingsring for å forbinde de to husene, eller riller i stammen for å tilveiebringe fluidkommunikasjon.
[0069] Fig. 12 viser at den nedre delen av luftehuset 201 og stammen 209 har et ringrom 218B mellom de to komponentene. En nedre mutter 228 forbinder den nedre enden av luftehuset 201 til stammen 209 med forseglingselementer 222 som forsegler av den nedre delen av ringrommet 218B. Stammen 209 omfatter et luftehull 214 som er i kommunikasjon med ringrommet 218.1 én utførelsesform posisjoneres en mengde luftehull 214 rundt stammen 209. Stammen kan omfatte ett eller flere luftehull 214B på et annet sted enn de primære luftehullene 214. I operasjon kan en sprengbar anordning, så som en sprengplugg eller sementawisende fett fylle hvert av luftehullene for å hindre sement eller andre uønskede stoffer å komme inn i ringrommet 218.1 tillegg til sprengpluggene kan sementawisende fett injiseres i ringrommet 218 før kompletteringen kjøres inn i borehullet for å hindre inngang av sement i ringrommet 218 mens kompletteringen sementeres inn i et borehull. Luftehuset 201 kan omfatte en fyllingsport 227 for å hjelpe til i injiseringen av fett i ringrommet 218. Fortrinnsvis kan ett av luftehullene være betydelig mindre i diameter enn resten av luftehullene og ikke omfatte en sprengplugg. Etter at sprengpluggene er sprengt, tillater luftehullene bruk av trykkforskjell i ringrommet 218 for å åpne eller lukke ventilen 220, som forklart nærmere ovenfor. I tilfelle sementen har kommet inn i ringrommet 218 via luftehullene 214, kan luftehuset omfatte sekundære luftehull 214B lenger opp langs stammen 209 som kan tillate kommunikasjon til ringrommet 218.
[0070] Fig. 13 illustrerer den nedre delen av stammen 209 uten luftehuset 201. Sprengplugger 231 er satt inn i luftehull 214, 214B. Fortrinnsvis er det ikke satt en sprengplugg inn i det minste luftehullet 214A, som kan være omtrent 1/8 tomme (inch) i diameter. Luftehuset 201 er tilpasset for å tilveiebringe en forhåndsbestemt avstand mellom bruddportene 212 og luftehullet/- ene 214. Luftehullene 214 kan være omtrent to (2) meter fra bruddportene for å besørge nok rom for plasseringen av et pakkerelement for å tillate bruk av en trykkforskjell. Det er vanskelig å posisjonere pakkerelementet nøyaktig, innenfor en halv meter, i borehullet. I tillegg er posisjonen av muffene i forhold til hverandre ofte ikke nøyaktig kjent, for en stor del på grunn av feil i målinger som tas når kompletteringen installeres i borehullet. Utfordringen med å posisjonere pakkerelementet nøyaktig i borehullet har flere faktorer. Én faktor er at utstyret som brukes til å måle kraften som utøves på kveilerøret mens det dras ut av hullet, ikke er nøyaktig, ofte kan det forekomme feil på 1000 lbf eller mer. Rørmuffelokaliseringsprofilen (133) i fig. 1 øker typisk kraften for å dra ut av hullet med 2000 lbf. I tillegg er friksjonskraften mellom kveilerøret og foringsrøret i en horisontal brønn høy og ikke konstant mens det dras ut av brønnen. Som en følge av dette kan det være vanskelig å vite hva som forårsaker en økning i kraften som observeres ved overflaten. Det kan være på grunn av rørmuffelokalisatoren som drar inn i en kopling, eller det kan være på grunn av andre krefter mellom kveilerøret og kompletteringen og/eller støttemiddelet. En strategi som brukes for å øke sannsynligheten for å bestemme posisjonen av pakkerelementet, er å bruke korte lengder av foringsrør, typisk to (2) meter lange, ovenfor og nedenfor muffesammenstillingen. På den måten er det tre eller fire koplinger (avhengig av muffens konfigurasjon) i kjent avstand distinkt fra foringsrørets standardlengde, som typisk er tretten (13) meter lange. Som en følge av at det brukes korte lengder av foringsrør som festes direkte til muffesammenstillingen, trengs ikke lenger absolutte dybdemålinger i forhold til overflaten eller i forhold til en registreringsliste. Denne avstanden mellom bruddporten og luftehullet kan likevel varieres for å imøtekomme ulike pakkerelementer eller konfigurasjoner for å tillate bruken av en trykkforskjell, slik den vanlige fagpersonen som kjenner denne oppfinnelsen, vil forstå.
[0071] Fig. 9 illustrerer en del av en borehullkomplettering 200 i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen som omfatter en BHA inne i et foringsrør som består av en mengde foringsrørlengder 206 som er koplet sammen via en mengde muffer, så som muffe 210. Muffen 210 i denne utførelsesformen består av en stamme 209, et ventilhus 203, og et luftehus 201. En ventil, så som en hylse 220, posisjoneres innenfor et ringrom 218 mellom stammen 209 og ventilhuset 203. Hylsen 220 kan beveges mellom en åpen posisjon (vist i fig. 9) som tillater kommunikasjon mellom stammens 209 indre diameter og ytre bruddporter 212B via de indre bruddportene 212A. Hylsen 220 omfatter en patronfinger 221 som er konfigurert til å gripe inn i en fordypning 223 (vist i fig. 15) på stammen 209 for å selektivt holde hylsen 220 i sin åpne posisjon. Forseglingselementer 222 kan brukes for å tilveiebringe forsegling mellom ventilhuset 203, stammen 209 og hylsen 220. Ventilhuset 203 kan omfatte én eller flere fyllingsporter 217 som tillater injeksjon av fett eller andre sementawisende stoffer i ringrommet 218 for å hindre inngangen av sement dersom kompletteringen 200 sementeres inn i borehullet.
[0072] Fig. 15 viser et tverrsnitt av den øvre delen av muffen 210 med hylsen 220 i en lukket posisjon. En bruddstift 224 holder selektivt hylsen 220 i den lukkede posisjonen. Bruddstiften 224 kan brukes til å holde hylsen 220 i den lukkede posisjonen under installering og redusere sannsynligheten for at hylse 220 (eller ventil 120) åpnes før tiden. Bruddstiften 224 kan tilpasses slik at den brytes og frigjør hylsen 220 ved påføring av en forhåndsbestemt trykkforskjell som det vil forstås av den vanlige fagpersonen. Stammen 209 kan omfatte én eller flere porter 230 som posisjoneres ovenfor den lukkede hylsen 220 for å hjelpe til i påføringen av en trykkforskjell inn i ringrommet 218A ovenfor hylsen 220 når hylsen 220 beveges til den åpne posisjonen. Etter at hylsen er åpnet og borehullet oppsprukket kan hylsen 220 beveges tilbake til den lukkede posisjonen ved påføring av en trykkforskjell som diskutert ovenfor. Portene 230 i stammen 209 kan tillate utgangen av fluid fra ringrommet 218A idet hylsen 220 passerer bruddportene 212 idet den beveger seg til den lukkede posisjonen. Stammen 209 kan omfatte en fordypning 229 som er tilpasset til å passe inn med patronfingeren 221 og selektivt holde hylsen 220 i den lukkede posisjonen til påføring av en annen trykkforskjell. I den viste utførelsesformen omfatter hylsen 220 hele stammens 209 omkrets. Alternativt kan en mengde hylser brukes til å selektivt tillate fluidkommunikasjon med bruddportene 212.
[0073] Muffen 210 kan omfatte én eller flere indre bruddporter 212A, én eller flere ytre bruddporter 212B, og ett eller flere ventileringshull 214 (vist i fig. 12). De ytre bruddportene 212B krysser ringrommet 218 og kan posisjoneres i sentralisatorer 216 langs utsiden av muffen 210 (som vist i fig. 14). I en utførelsesform kan muffens 210 indre diameter være omtrent den samme eller større enn foringsrørets indre diameter. På denne måten begrenses ikke ringrommet mellom muffen 210 og BHA-en vesentlig. Én potensiell utfordring med denne prosessen er den pålitelige bruken av en pakker som typisk brukes inne i foringsrør som potensielt har en stor variasjon i den indre diameteren mellom foringsrørsegmentene. Bruken av porterte muffer 210 kan redusere dette potensielle problemet ettersom de porterte muffene 210 kan lages med en mindre variasjon i den indre diameteren samt ha en mindre oval form enn typiske foringsrør. Disse forbedringene tilveiebringer større pålitelighet for riktig forsegling inne i muffene 210 med en typisk pakker. I andre utførelses former kan muffens 210 indre diameter være mindre enn foringsrørets indre diameter. Muffens 210 indre diameter kan likevel være innenfor toleransegrensene for foringsrørets indre diameter. Muffe 210 kan festes til foringsrørlengder 106 ved hjelp av en hvilken som helst egnet mekanisme. I en utførelsesform kan muffe 210 omfatte to innovergjengede deler for å koples til utovergjengede ender på foringsrørlengdene 206b og 206c.
[0074] Som det vises tydeligere i fig. 14, kan de ytre bruddportene 212B posisjoneres gjennom sentralisatorer 216, som kan tillate den ytre bruddporten 212B å posisjoneres relativt tett inntil formasjonen 107. Der foringsrøret skal sementeres inn i borehullet, kan dette øke muligheten for at bruddportene 112 når gjennom, eller nesten gjennom, sementen 105. Som vist i fig. 14 kan én eller flere av sentralisatorene 216 være i direkte kontakt med åpen brønn-formasjonen 107, som kan være sentralisatorene 216 på den nedre siden i en horisontal brønn, slik den vanlige fagpersonen som kjenner denne oppfinnelsen, vil forstå. En ventil, så som en hylse 220, kan posisjoneres i et ringrom i fluidkommunikasjon med både indre bruddporter 212A og ytre bruddporter 212B. Ringrommet 218 kan være mellom stammen 209 og et ytre ventilhus 203. Når hylsen 220 er i den lukkede posisjonen, som illustrert i fig. 15, hindrer eller reduserer den strømningen av fluid gjennom bruddportene 112.
[0075] Som vist i fig. 9 kan en pakker 230 posisjoneres i foringsrøret mellom bruddportene 212 og ventileringshullene 214. Når pakkeren 230 får strøm, forsegler den på muffens 210 indre diameter for å hindre eller redusere fluidstrømning videre nedover borehullets ringrom. Når fluid strømmer ned i borehullet fra overflaten i ringrommet mellom et foringsrør 104 og en BHA, dannes dermed en trykkforskjell i pakkeren mellom bruddportene 212 og ventileringshullene 214. Trykkforskjellen kan brukes til å åpne ventilen 220. Bruken av pakkeren i fig. 9 for å skape en trykkforskjell er tilveiebrakt for illustrasjons skyld, ettersom ulike verktøy og teknikker kan anvendes for å skape en trykkforskjell for å åpne og/eller lukke ventilene, som den vanlige fagpersonen vil forstå. For eksempel kan et roterende nedspylingsverktøy potensielt kjøres inn i foringsrør og rettes mot ventileringshullene for å skape trykkforskjellen som kreves for å lukke ventilen.
[0076] Som diskutert ovenfor kjøres foringsrøret under sementeringsprosessen inn, og sement pumpes ned den sentrale boringen i foringsrøret og ut av enden på foringsrøret 104 som fyller ringrommet mellom foringsrør 104 og brønnformasjonen. For å hindre inngang av sement og/eller fluider som brukes under sementeringsprosessen, kan fett eller annet stoff injiseres i muffens 210 ringrom 218 før foringsrøret kjøres inn i borehullet. Sprengplugger kan settes inn i ventileringshullene 214, og fett kan injiseres i ringrommet gjennom injeksjonsporter i ventilhuset 203 og luftehuset 201. Etterpå kan injeksjonsportene plugges.
[0077] Fig. 16 viser én teknikk som brukes for å åpne hylsen 220 for å sprekke opp formasjonen. En kveilerørstreng anvendes sammen med et straddle-verktøy som har pakkere 140A, 140B for å isolere en sone i brønnen som skal sprekkes opp. Fig. 16 viser bare en del av straddle-verktøyet som kan brukes sammen med muffesammenstillingen i den foreliggende oppfinnelsen. Som vist i fig. 16 kan borehullpakkeren 140B posisjoneres mellom bruddportene 212 og ventileringshullene 214 (vist i fig. 12). Dette gjør at hylse 220 kan åpnes ved å skape en trykkforskjell mellom bruddportene 212 og ventileringshullene 214 når området i borehullet mellom pakkerne 140A, 140B trykkes opp. Opptrykking kan utføres ved å strømme et fluid ned kveilerøret og ut av åpning 144 ved et egnet trykk for å åpne ventilen 220. Fluidet som brukes for å åpne ventil 220, kan være et bruddfluid. En mulig fordel ved kveilerør-/straddle-verktøy-sammenstillingen i fig. 16 er at et hvilket som helst støttemiddel som brukes i oppsprekkingsfasen kan isoleres mellom pakkerne 140A og 140B fra resten ringrommet. I én utførelsesform kan hylsen 220 tilpasses slik at den åpnes ved en forhåndsbestemt trykkforskjell godt ovenfor det ønskede bruddtrykket. Dermed kan energi lagres inne i kveilerøret før hylsen 220 åpnes, og formasjonen kan sprekkes opp svært raskt etter at bruddportene 212 er åpnet.
[0078] En framgangsmåte for oppsprekking i flere soner ved hjelp av muffene 210 i den foreliggende oppfinnelsen skal nå beskrives. Framgangsmåten kan omfatte å kjøre foringsrøret 104 og muffene 210 inn i borehullet etter boring. Foringsrøret 104 og muffene 210 kan enten stilles inn i borehullet ved hjelp av sementering eller ved å bruke pakkere i en pakkersammenstilling av åpen brønn-typen, som diskutert ovenfor. Etter at foringsrøret er innstilt i borehullet, kan en BHA som er festet til enden av kveilerørstrengen eller skjøterøret, kjøres inn i brønnen. I en utførelsesform kan BHA-en initielt kjøres til eller nær bunnen av brønnen. Under innkjøringsprosessen profileres holderne 132 (fig. 3) slik at de ikke griper fullt inn i og/eller lett glir forbi fordypningene 134. For eksempel kan holderne 132 konfigureres med en lav vinkel 131 på siden ned i hullet, slik at de lettere kan gli forbi fordypningen 134 med en liten aksialkraft når de kjøres inn i brønnen.
[0079] Etter at BHA-en er kjørt til ønsket dybde, kan brønnoperatøren begynne å dra kveilerørstrengen og BHA-en opp mot overflaten. Holdere 132 kan profileres slik at de griper inn i fordypningen 134 med en høy vinkel 133 på toppen av holderne 132, noe som fører til en økt aksialkraft i oppoverdraget når man forsøker å dra holderne 132 ut av fordypningene. Denne økte motstanden gjør brønnoperatøren i stand til å bestemme riktig plassering i brønnen å stille inn pakkeren 230 på, som diskutert ovenfor. Å profilere holderne 132 for å tilveiebringe redusert motstand ved innkjøring i brønnen, og økt motstand ved utkjøring av brønnen er generelt velkjent i bransjen. Etter at pakkeren 230 er posisjonert på ønsket sted, kan pakkeren 230 deretter aktiveres slik at den forsegler av brønnens ringrom mellom BHA-en og den ønskede muffen 210 mellom bruddporten 212 og ventileringshullet 214.
[0080] Etter at brønnens ringrom er forseglet ved den ønskede muffen 210, kan brønnens ringrom trykkes opp fra overflaten til et trykk som er tilstrekkelig til å åpne ventilen 220. Egnet trykk kan for eksempel variere fra ca. 100 psi til ca. 10 000 psi, så som ca. 500 psi til ca. 1000 psi, 1500 psi eller mer. Som diskutert ovenfor kan det egnede trykket tilpasses slik at det overstiger ønsket bruddtrykk for å hjelpe til en rask oppsprekking av formasjonen.
[0081] Etter at bruddportene 212 er åpnet, kan fluider pumpes gjennom bruddportene 212 til brønnformasjonen. Oppsprekkingsprosessen kan settes i gang, og bruddfluider kan pumpes ned borehullet for å sprekke opp formasjonen. Om ønskelig kan et støttemiddel så som et sandslam brukes i prosessen. Støttemiddelet kan fylle sprekkene og holde dem åpne etter at oppsprekkingen er ferdig. Etter oppsprekking kan BHA-en brukes til å fjerne eventuelt uønsket støttemiddel/bruddfluid fra borehullet.
[0082] I brønner med flere soner kan oppsprekkingsprosessen ovenfor gjentas for hver sone i brønnen. Dermed kan BHA-en stilles inn i den neste muffen 210, pakkeren kan få strøm, bruddporten 212 åpnes og oppsprekkingsprosessen utføres. Prosessen kan gjentas for hver sone fra bunnen av borehullet og opp. Etter oppsprekking kan olje strømme ut av sprekken gjennom bruddportene 212 i muffene 210 og inn i brønnen. Når BHA-en som vist i fig. 1 brukes, kan den første behandlingen plasseres i bunnen av brønnen, og hver påfølgende behandling kan plasseres stegvis høyere i brønnen. Bruddbehandlingene for hver sone kan gjøres alle på en enkelt tur med BHA-en med minimal tid påkrevet mellom oppsprekkingen av hver sone. Muffesammenstillingene i den foreliggende oppfinnelsen som posisjoneres i sonene ovenfor den pågående behandlingen, eksponeres for pågående behandlings borehulltrykk. Dette trykket kan til tider begrenses av foringsrørets trykkverdi. Det er imidlertid ingen risiko for at ventilene i disse muffesammenstillingene skal åpnes før tiden, ettersom trykket balanseres mellom ventilene. Ventilene i den foreliggende oppfinnelsen kan bare åpnes med en trykkforskjell mellom bruddporten og ventileringshullet. Videre tilveiebringer den foreliggende oppfinnelsen en effektiv bruk av fluid under oppsprekkingsprosessen, ettersom forskyvningsfluidet for en pågående sone som sprekkes opp, kan fungere som fyllfluidet for den neste sonen som skal behandles.
[0083] Designen av muffen 210 i den foreliggende oppfinnelsen kan potensielt gjøre det mulig å lukke ventilen 220 etter at den er åpnet. Dette kan være fordelaktig i tilfeller der visse soner i en brønn med flere soner begynner å produsere vann, eller noen andre uønskede fluider. Dersom sonene som produserer vannet, kan lokaliseres, kan muffene som hører til den sonen, lukkes for å hindre uønsket fluidstrømning fra sonen. Dette kan oppnås ved å isolere ventileringshullet 214 og deretter trykke opp for å tvinge ventilen 220 til å lukkes. For eksempel kan et straddle-verktøy anvendes på samme måte som utførelsesformen i fig. 16, bortsett fra at pakkeren 140A kan posisjoneres mellom bruddportene 212 og ventileringshullene 214, og den nedre pakkeren 140B kan posisjoneres på den bortre siden av ventileringshullene 214 fra pakker 140A. Når sonen mellom pakkerne settes under trykk, skaper det et høyt trykk i ventileringshullene 214 som tvinger hylsen 220 til å lukkes. Som diskutert ovenfor kan hylsen 220 omfatte en patronfinger 221 som kan hjelpe til å holde hylsen 220 i sin lukkede posisjon.
[0084] Fig. 17-19 illustrerer en del av en borehullkomplettering 300 i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Borehullkompletteringen 300 kan omfatte en BHA 302 som er posisjonert inne i et foringsrør. Foringsrøret kan omfatte ulike segmenter og forbindelsesstykker som forbindes sammen, så som kortrørsskjøter 306, overganger 315 og 317, og et portert hus 310, samt vanlige foringsrør, som den vanlige fagpersonen som kjenner denne oppfinnelsen, vil forstå.
[0085] Fig. 17 viser en kortrørsskjøt 306 forbundet til én ende av et portert hus 310 med en øvre overgang 315. Den andre enden av det porterte huset 310 er forbundet til en annen kortrørsskjøt 306 med en nedre overgang 317. Kortrørsskjøtene 306 kan forbindes til vanlige foringsrør for å utgjøre en seksjon av en foringsrørstreng. Segmentene i foringsrørstrengen festes sammen med gjenger 343. Forbindelsen med gjenger og konfigureringen med foringsrørsegmentene er vist for illustrasjons skyld, ettersom ulike forbindelsesmåter og en hvilken som helst egnet konfigurasjon kan brukes innenfor oppfinnelsens formål. For eksempel kan det porterte huset 310 forbindes direkte til kortrørsskjøtene 306 uten bruk av overgangsforbindelser 315, 317.
[0086] Det porterte huset 310 omfatter minst én bruddport 312 som tillater fluidkommunikasjon mellom husets 310 indre og ytre. En hylse 320 kan forbindes glidende til husets 310 indre overflate. I en initiell posisjon, som vist i fig. 17, kan hylsen 320 posisjoneres slik at forseglinger 322 hindrer fluidkommunikasjon gjennom port 312. En avbrytbar anordning 324 kan brukes til å selektivt holde hylsen 320 i en initiell lukket posisjon. Den avbrytbare anordningen 324 kan være en bruddstift, en knusering eller en annen anordning som er tilpasset slik at den selektivt frigjør hylsen 320 fra huset 310 ved anvendelsen av en forhåndsbestemt kraft, som kan påføres av et hydraulisk trykk som diskutert nærmere nedenfor.
[0087] Fig. 18 viser en BHA 302 forbundet med kveilerør 342 som er satt inn i foringsrøret og blitt posisjonert inne i det porterte huset 310. En rørmuffelokalisator kan brukes til å posisjonere BHA-en 302 på et ønsket riktig sted inne i foringsrøret. For eksempel kan en nedre overgang 317 omfatte en profil 333 som er tilpasset slik at den griper inn i en profil 332 på rørmuffelokalisatoren for å riktig posisjonere BHA-en 302 inne i et spesifikt portert hus 310 langs foringsrørstrengen.
[0088] BHA-en 302 omfatter en pakker 330 som kan aktiveres for å forsegle ringrommet mellom BHA-ens 302 ytre og den indre diameteren på det porterte husets 310 hylse 320. BHA-en 302 omfatter også et anker 350 som kan stilles inn mot hylsen 320. Påføring av trykk ned kveilerøret brukes for å aktivere ankeret 350 og stille det inn mot hylsen 320, samt stille inn pakkeren 330. En mulig fordel ved utførelsesformen til BHA-en 302 er at BHA-en 302 kan stilles inn inne i et hus 310 i foringsrørstrengen uten bruk av et J-spor som krever at kveilerøret 342 beveger seg nedover, oppover og deretter nedover for å stille inn BHA-en 302. Denne gjentatte sykliske bevegelsen opp og ned av kveilerøret 342 for å stille inn BHA-en 302 kan føre til raskere svikt av kveilerøret 302. Til sammenlikning tilveiebringer den nåværende utførelsesformen av BHA-en 302 og portert hus 310 og hylse 320 mindre bevegelse av kveilerøret 342. Etter at en hylse 320 er åpnet, som diskutert nedenfor, kan BHA-en 302 frigjøres, beveges opp foringsrørstrengen til neste ønskede sone, og stilles inn inne i det valgte huset 310 uten noen syklisk bevegelse opp og ned av kveilerøret 342.
[0089] Etter å ha stilt inn ankeret 350 for å feste BHA-en 302 til hylsen 320 og aktivere pakkeren 330, kan fluid pumpes ned foringsrøret, noe som skaper en trykkforskjell i pakkeren 330. Når den forhåndsbestemte trykkforskjellen nås, vil den avbrytbare anordningen 324 brytes og dermed frigjøre hylsen 320 fra huset 310. Den avbrytbare anordningen 324 kan tilpasses slik at den brytes ved en forhåndsbestemt trykkforskjell, som det vil forstås av den vanlige fagpersonen.
[0090] Etter at den avbrytbare anordningen frigjør hylsen 320 fra huset 310, vil den økte trykkforskjellen i pakkeren 330 deretter bevege BHA-en 302, som er forankret til hylsen 320, ned foringsrøret. På denne måten kan hylsen 320 beveges fra den lukkede posisjonen vist i fig. 18 til en åpen posisjon som vist i fig. 19. Alternativt kan hylsen 320 beveges til den åpne posisjonen ved å påføre en nedoverrettet kraft på BHA-en 302 med kveilerøret 342 eller ved å påføre hydraulisk trykk i kombinasjon med en nedoverrettet kraft fra kveilerøret 342.
[0091] Når den beveges til den åpne posisjonen, kan hylsen 320 låses selektivt inn i den åpne posisjonen. For eksempel kan hylsen 320 omfatte en utvidbar anordning 325, så som en C-ring eller en låseholder, som utvider seg inn i en rille 326 i husets 310 indre og selektivt låser hylsen 320 i den åpne posisjonen. I den åpne posisjonen kan fluid kommuniseres mellom husets 310 indre og husets 310 ytre, slik at det blir mulig å behandle og/eller stimulere brønnformasjonen nær porten 312.
[0092] En mengde porterte hus 310 med hylser 320 kan posisjoneres langs lengden av foringsrøret på steder der oppsprekking er ønsket. Etter at oppsprekking er utført ved hjelp av et første portert hus 310 og hylse 320, kan BHA-en, på samme måte som det er diskutert ovenfor, beveges til et andre portert hus 310 som omfatter en andre hylse 320, der oppsprekking utføres på et andre sted i brønnen. Prosessen kan gjentas til ønsket oppsprekking av brønnen er fullført.
[0093] Bruken av en BHA 302 i forbindelse med et portert hus 310 og hylse 320 kan tilveiebringe et rimelig system for å selektivt stimulere og/eller behandle en brønnformasjon sammenliknet med andre systemer. For eksempel kan konfigurasjonen av utførelsesformen gjøre det mulig å bruke ulike lengder av hus og hylser for å lokalisere en mengde porter 312 langs foringsrørstrengen, for større kontakt med formasjonen, etter ønske. Videre kan konfigurasjonen av utførelsesformen gjøre det mulig med en stor indre strømningsdiameter i forhold til andre brudd-/behandlingssystemer.
[0094] Prosessene som beskrives her, omfatter både ringformede bruddprosesser, der bruddfluidet pumpes ned brønnens ringrom, og bruddprosesser med kveilerør. Et mulig problem med noen ringformede bruddprosesser er at borehullets ringrom ofte er større enn behandlingsfyllvolumet, særlig ettersom etasjene blir mindre og plasseres tett sammen. Dersom det ikke tas ytterligere fluider eller tid, kan det bli nødvendig å pumpe slammet for den påfølgende behandlingen for å forskyve fluidene i den pågående behandlingen. Som en følge av dette kan det tas ytterligere prosessrisiko ettersom prosessen med å fjerne, bevege BHA-en, og sette i gang den påfølgende oppsprekkingen utføres med slam allerede i brønnen. I tillegg kan denne prosessen starte og stoppe slampumping, noe som kan øke operasjonens kompleksitet, øke risikoen og redusere kvaliteten på behandlingen.
[0095] Utførelsesformene i den foreliggende oppfinnelsen som pumper behandlingsfluider gjennom kveilerøret kan ha den fordelen at kveilerørvolumet typisk er mindre enn behandlingsfyllvolumet, og derfor kan det være unødvendig med ekstra tid eller ytterligere fluid. Ettersom kveilerørets tverrsnittsareal er mindre enn borehullet og kveilerørets ringrom, er dessuten fluidets hastigheter generelt høyere, og støttemiddel har mindre tendens til å hoppe ut av løsningen og forbli i kveilerøret. Dette kan være fordelaktig ettersom gjenværende støttemiddel kan påvirke behandlingsprosessen. Hvis støttemiddel for eksempel føres inn i behandlingen for tidlig, kan støttemiddelet bryte ut når fyllfluidet pumpes, og hindre bruddbredden i å øke og forårsake en utsondring. Å pumpe behandlingsfluid ned kveilerøret kan også føre til mindre sand i borehullet, noe som kan gi BHA-en lettere bevegelse og bedre funksjon i kveilerøret.
[0096] Fig. 20 illustrerer en borehullkomplettering 400 designet for kveilerøroppsprekking i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. En foringsrørsammenstilling 404 omfatter en mengde foringsrørlengder 406A og 406B og minst én muffe 410 som er posisjonert slik at de kopler foringsrørlengdene sammen, på samme måte som i de andre utførelsesformene som beskrives her. Den minst ene muffen 410 omfatter minst én bruddport 412 som er konfigurert til å tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom en ytre overflate på muffen og den indre strømningsveien hos foringsrøret og muffesammenstillingen. For eksempel kan muffen være en hvilken som helst av muffene som omfatter en bruddport som de beskrives her. Om ønskelig kan muffen omfatte en mengde sentralisatorer, så som vist i fig. 4 og 5, der minst én bruddport strekker seg gjennom sentralisatorene. Ved å anvende muffer som omfatter bruddporter i hver av sonene i en brønn med flere soner, kan behovet for å perforere alle sonene før oppsprekkingen begynner, reduseres eller elimineres. I en annen utførelsesform kan muffen være som den som er vist i fig. 17 til 19, som omfatter en portert muffe 310 og hylse 320 som beskrevet ovenfor.
[0097] En lengde av kveilerør 442 posisjoneres i foringsrørsammenstillingen 404. Kveilerøret 442 omfatter en indre strømningsvei for å bære fluid til eller fra overflaten. Et ringrom 450 dannes mellom kveilerøret 442 og foringsrørsammenstillingen 404. En bunnhullsammenstilling 402 er koplet til kveilerøret. Bunnhullsammenstillingen 402 omfatter en bruddåpning 444 som er konfigurert til å tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom den indre strømningsveien i kveilerøret 442 og ringrommet 450. Som illustrert kan det anvendes en mengde bruddåpninger. Bruddåpningene kan være tilstrekkelig store til at de økte strømningshastighetene kan oppnås uten unødig trykksenkning når behandlingsfluidet går ut av BHA-en. Egnede åpningsstørrelser strekker seg for eksempel fra ca. 0,5 til ca. 0,75 tommer (inch) brede og ca. 2 tommer (inch) til ca. 4 tommer (inch) lange. Størrelsen på åpningene kan variere avhengig av antallet åpninger, blant annet.
[0098] BHA-en 402 omfatter også en pakker 430. En hvilken som helst egnet pakker kan anvendes. Eksempler på egnede pakkere omfatter de som anvendes i SURESET™ BHA, tilgjengelig fra Baker Hughes Incorporated i Houston i Texas, eller MONGOOSE™ BHA, tilgjengelig fra NCS Energy Service Inc., som befinner seg i SPRING i Texas.
[0099] I en utførelsesform er en andre pakker ikke posisjonert i ringrommet ovenfor den første pakkeren 430, som ville være tilfelle dersom pakkeren var et straddle-verktøy, så som straddle-verktøyet i fig. 7. Straddle-verktøy kan brukes til å isolere hver etasje når behandlinger pumpes gjennom kveilerøret, og de ulike etasjene perforeres generelt før oppsprekkingsoperasjoner begynner. Selv om straddle-verktøy har visse fordeler, er et problem med å anvende et straddle-verktøy at det kan gjøre det vanskeligere å sirkulere behandlingsfluid forbi straddle-verktøyets øvre skål, eller pakker, for å fjerne overskytende støttemiddel. I tillegg har straddle-verktøyets pakkere større ytre diameter og kan lett bli sittende fast når det arbeides i slammer. Straddle-verktøyet er også avhengig av en god sementjobb for å isolere hver etasje, Ettersom foringsrøret ovenfor straddle-verktøyet ikke ser bruddtrykk, er det en risiko enten for at foringsrøret kan kollapse, eller at behandlingsfluidet kan gå ut av foringsrøret ved neste sett perforasjoner som befinner seg ovenfor det pågående behandlingsstedet.
[00100] Pakkerne som anvendes i utførelsesformen som illustreres i fig. 20, kan ha relativt små diametere i forhold til skål-straddle-verktøy, og det er derfor mindre sannsynlig at de skal bli sittende fast. I en utførelsesform kan pakkernes ytre diameter være for eksempel ca. 0,25 tommer (inch) til ca. 0,75 tommer (inch) mindre enn foringsrørets indre diameter. Ettersom et straddle-verktøy ikke anvendes i denne utførelsesformen, settes borehullets ringrom ovenfor pakkeren videre i trykk gjennom hele oppsprekkingen, noe som kan redusere sementens avhengighet av soneisolering.
[00101] Med henvisning til fig. 20, når BHA-en 402 kjøres inn i foringsrørsammenstillingen 404 på kveilerøret 442, kan pakkeren 430 posisjoneres nær muffen 410, slik at det gjør det mulig med kontakt med muffen 410 når pakkeren utvides for derved å isolere delen av ringrom 450 ovenfor pakkeren 430 fra delen av ringrom 450 nedenfor pakkeren 430. På den måten kan, etter at pakkeren er utvidet, fluid som strømmer ned kveilerøret og inn i ringrom 450 via åpninger 444, forårsake en trykkforskjell i pakkeren 430, på samme måte som det er beskrevet i forhold til fig. 2.
[00102] Fig. 21 illustrerer en annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen som likner den i fig. 20, bortsett fra at BHA-en 402 omfatter en sandblåseperforator 452. Sandblåseperforatorer er generelt velkjent teknikk. Bunnhullsammenstillingen konfigureres slik at den tilveiebringer fluidstrømningsisolasjon i BHA-ens 402 indre strømningsvei mellom sandblåseperforatoren 452 og bruddåpningen 444, som diskutert nærmere nedenfor. Sandblåseperforatoren kan fungere som en backup for bruddportene i muffen. Dersom hylsen i muffen ikke åpnes, eller dersom formasjonen nær hylsen er så hard at den ikke bryter sammen under bruddtrykk, kan BHA-en flyttes noen fot (feet) og foringsrøret kan perforeres. Bruddbehandlingen kan da utføres gjennom de nylig skapte perforeringene i foringsrøret.
[00103] Med henvisning tilbake til fig. 20 er den foreliggende oppfinnelsen også rettet mot en framgangsmåte for å komplettere et hydrokarbonproduserende borehull. Framgangsmåten omfatter å kjøre kveilerøret 442 inn i foringsrørsammenstillingen 404. Muffene 410 i foringsrørsammenstillingen 404 omfatter en mengde åpninger, så som en første bruddport 412 og et ventileringshull 414.
[00104] Som diskutert ovenfor omfatter en bunnhullsammenstilling 402 som er festet til kveilerøret 442, en pakker 430. Under innkjøring av kveilerøret kan pakkeren 430 posisjoneres slik at når pakkeren 430 får strøm, kommer pakkeren 430 i kontakt med den minst ene muffen 410 for å isolere en del av ringrommet450 ovenfor pakkeren 430 fra en del av ringrommet 450 nedenfor pakkeren 430. Dette gjør at fluid som pumpes ned kveilerøret 442 kan forårsake en trykkforskjell i pakkeren 430 som kan åpne bruddporten 412.
[00105] Valgfritt kan hylsene designes slik at mekanisk kraft kan brukes i kombinasjon med fluidtrykk for å åpne og/eller lukke bruddporten 412. For eksempel kan kveilerøret brukes til å påføre trykk på hylsen, på samme måte som beskrevet i forhold til fig. 18 og 19 ovenfor.
[00106] Etter at bruddporten 412 er åpnet, kan brønnformasjonen sprekkes opp ved å strømme bruddfluid gjennom bruddporten 412. Denne prosessen kan gjentas en mengde ganger for å oppnå oppsprekking i flere soner.
[00107] I en utførelsesform der bunnhullsammenstillingen 402 omfatter en sandblåseperforator 452, kan framgangsmåten ytterligere omfatte å isolere fluidstrømning mellom sandblåseperforatoren og bruddåpningen. Dette kan oppnås med en hvilken som helst egnet teknikk. For eksempel kan bunnhullsammenstillingen 402 omfatte en landingsprofil, så som et kulesete (ikke vist), som snører sammen diameteren av den indre strømningsveien mellom sandblåseperforatoren 452 og åpningene 444. En kule, pil eller annen anordning (ikke vist) for å blokkere strømningsveien i kveilerøret kan deretter pumpes ned kveilerøret, slik at anordningen lander på kulesetet mellom sandblåseperforatoren og bruddåpningen, hvorved sandblåseperforatoren 452 isoleres fra åpningene 444. Slik landingsprofil og kule- eller pilsystemer er generelt velkjent teknikk.
[00108] Å blokkere strømningsveien i kveilerøret gjør at slipende slam kan pumpes ned kveilerøret og ut av det sandblåseperforerende verktøyet. Etter at operasjon med sandblåseperforatoren er fullført, kan strømningen i kveilerøret og BHA-en 402 reverseres for å løfte kulen til overflaten og dermed gjenopprette fluidstrømning fra kveilerøret gjennom åpningen 444.1 stedet for landingsprofilen og kule- eller pilsystemet kan det brukes ulike andre mekanismer for å isolere sandblåseperforatoren 452 fra åpningen 444, som den vanlige fagpersonen som kjenner denne oppfinnelsen, vil erkjenne.
[00109] Selv om det er vist og beskrevet ulike utførelsesformer, er ikke oppfinnelsen begrenset på denne måten og må forstås slik at den omfatter alle slike modifiseringer og variasjoner som vil være åpenbare for fagpersonen.
Claims (21)
1. Borehullkomplettering, som omfatter: en foringsrørsammenstilling som omfatter en mengde foringsrørlengder og minst én muffe som er posisjonert slik at den kopler sammen foringsrørlengdene, der den minst ene muffen omfatter et rørlegeme som har en indre strømningsvei og minst én bruddport som er konfigurert til å tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom en ytre overflate på muffen og den indre strømningsveien; en lengde kveilerør som er posisjonert i foringsrørsammenstillingen, der kveilerøret omfatter en indre strømningsvei, der et ringrom er dannet mellom kveilerøret og foringsrørsammenstillingen; en bunnhullsammenstilling som er koplet til kveilerøret, der bunnhullsammenstillingen omfatter: en bruddåpning som er konfigurert til å tilveiebringe fluidkommunikasjon mellom den indre strømningsveien i kveilerøret og ringrommet, og en pakker som er posisjonert slik at den kan komme i kontakt med den minst ene muffen når pakkeren utvides, der pakkeren er i stand til å isolere ringrommet ovenfor pakkeren fra ringrommet nedenfor pakkeren, slik at fluid som strømmer ned kveilerøret kan forårsake en trykkforskjell i pakkeren for derved å åpne bruddporten.
2. Borehullkomplettering i henhold til krav 1, der bunnhullsammenstillingen ytterligere omfatter en sandblåseperforator, der bunnhullsammenstillingen er konfigurert til å tillate fluidstrømningisolering mellom sandblåseperforatoren og bruddåpningen i kveilerøret.
3. Borehullkomplettering i henhold til krav 1, der bunnhullsammenstillingen ikke omfatter en sandblåseperforator.
4. Borehullkomplettering i henhold til krav 1, der pakkeren ikke er en straddle-pakker.
5. Borehullkomplettering i henhold til krav 1, der den andre pakkeren ikke er posisjonert i ringrommet ovenfor den første pakkeren.
6. Borehullkomplettering i henhold til krav 1, der muffen ytterligere omfatter: minst ett ventilhull inne i muffen som krysser bruddporten; minst ett luftehull som er posisjonert slik at det tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom ventilhullet og den indre strømningsveien; og minst én ventil som er posisjonert i ventilhullet for å åpne og lukke bruddporten, der ventilen er konfigurert slik at den åpnes når en trykkforskjell skapes mellom bruddporten og ventilens luftehull.
7. Borehullkomplettering i henhold til krav 6, der den minst ene ventilen er en hylse som kan beveges inne i ventilhullet.
8. Borehullkomplettering i henhold til krav 7, der ventilen er en langsgående stang.
9. Borehullkomplettering i henhold til krav 6, som ytterligere omfatter en mengde sentralisatorer som strekker seg ut fra rørlegemet.
10. Borehullkomplettering i henhold til krav 9, der den minst ene bruddporten strekker seg gjennom sentralisatorene.
11. Borehullkomplettering i henhold til krav 1, der muffen ytterligere omfatter en hylse som er glidende forbundet med en indre overflate av rørlegemet, der hylsen kan justeres mellom en første posisjon og en andre posisjon, der hylsen er konfigurert slik at den hindrer fluidkommunikasjon gjennom bruddporten i den første posisjonen, og tillater fluidkommunikasjon gjennom bruddporten i den andre posisjonen.
12. Borehullkomplettering i henhold til krav 11, der bunnhullsammenstillingen ytterligere omfatter et anker som er konfigurert til å feste bunnhullsammenstillingen til hylsen.
13. Framgangsmåte for å komplettere et hydrokarbonproduserende borehull, der framgangsmåten omfatter: å kjøre et kveilerør inn i en foringsrørsammenstilling i borehullet, der foringsrørsammenstillingen omfatter en mengde foringsrørlengder og én eller flere muffer som er posisjonert slik at de kopler sammen foringsrørlengdene, der en første muffe av den ene eller flere muffene omfatter en første bruddport; å pumpe fluid gjennom kveilerøret for å påføre en trykkforskjell for å åpne den første bruddporten i foringsrørsammenstillingen; og å sprekke opp en brønnformasjon ved å strømme bruddfluid gjennom den første bruddporten.
14. Framgangsmåte i henhold til krav 13, der den første muffen omfatter en mengde åpninger, der minst én av mengden åpninger på den første muffen er den første bruddporten, der bruddporten er konfigurert slik at den åpnes og lukkes ved å påføre en trykkforskjell mellom to åpninger på den første muffen.
15. Framgangsmåte i henhold til krav 13, der kveilerøret omfatter en bunnhullsammenstilling som omfatter en pakker og en bruddåpning, der framgangsmåten ytterligere omfatter å posisjonere pakkeren slik at den tillater kontakt med den minst ene muffen, og å gjøre pakkeren strømførende for å isolere en del av et ringrom ovenfor pakkeren fra en del av ringrommet nedenfor pakkeren, slik at fluid som strømmer ned kveilerøret kan forårsake en trykkforskjell i pakkeren som kan åpne bruddporten.
16. Framgangsmåte i henhold til krav 15, der en andre pakker ikke er posisjonert i ringrommet ovenfor den første pakkeren.
17. Framgangsmåte i henhold til krav 15, der bunnhullsammenstillingen ytterligere omfatter en sandblåseperforator, der framgangsmåten ytterligere omfatter å isolere fluidstrømning mellom sandblåseperforatoren og bruddåpningen.
18. Framgangsmåte i henhold til krav 17, der det å isolere fluidstrømningen omfatter å pumpe en kule ned kveilerøret, der kulen lander mellom sandblåseperforatoren og bruddåpningen.
19. Framgangsmåte i henhold til krav 13, som ytterligere omfatter å pumpe fluid gjennom kveilerøret for å påføre en trykkforskjell for å åpne en andre bruddport.
20. Framgangsmåte i henhold til krav 19, som ytterligere omfatter å sprekke opp en brønnformasjon ved å strømme bruddfluid gjennom den andre bruddporten.
21. Framgangsmåte i henhold til krav 13, der mekanisk kraft brukes i kombinasjon med trykk for å åpne den første bruddporten.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/220,502 US8944167B2 (en) | 2009-07-27 | 2011-08-29 | Multi-zone fracturing completion |
| PCT/US2012/051679 WO2013172857A1 (en) | 2011-08-29 | 2012-08-21 | Multi-zone fracturing completion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20140116A1 true NO20140116A1 (no) | 2014-02-06 |
Family
ID=46829926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20140116A NO20140116A1 (no) | 2011-08-29 | 2014-02-03 | Bruddkomplettering i flere soner |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| AR (1) | AR087706A1 (no) |
| AU (1) | AU2012380312B2 (no) |
| CA (1) | CA2781721C (no) |
| GB (1) | GB2506809A (no) |
| MX (1) | MX343199B (no) |
| NO (1) | NO20140116A1 (no) |
| RU (1) | RU2601641C2 (no) |
| WO (1) | WO2013172857A1 (no) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2749636C (en) | 2010-02-18 | 2014-05-06 | Ncs Oilfield Services Canada Inc. | Downhole tool assembly with debris relief, and method for using same |
| CA2904548C (en) | 2010-10-18 | 2018-12-04 | Ncs Oilfield Services Canada Inc. | Tools and methods for use in completion of a wellbore |
| CA2798343C (en) | 2012-03-23 | 2017-02-28 | Ncs Oilfield Services Canada Inc. | Downhole isolation and depressurization tool |
| US11261701B2 (en) * | 2017-08-22 | 2022-03-01 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Shifting tool and associated methods for operating downhole valves |
| US11371310B2 (en) | 2017-10-25 | 2022-06-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Actuated inflatable packer |
| US10995585B2 (en) * | 2018-11-26 | 2021-05-04 | Geodynamics, Inc. | Electronic valve with deformable seat and method |
| CN110145292B (zh) * | 2019-05-18 | 2022-03-08 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种弹性锁套喷砂器 |
| CA3186492A1 (en) * | 2020-06-12 | 2021-12-16 | China Petroleum & Chemical Corporation | Sliding sleeve device |
| CA3186495A1 (en) | 2020-06-12 | 2021-12-16 | China Petroleum & Chemical Corporation | Wellbore staged operation method and rubber plug for said method |
| CN111852428A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-10-30 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种管外封隔与连续油管联作压裂方法 |
| CN114482958B (zh) * | 2020-10-26 | 2024-06-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 套管固井全通径无限级分段压裂完井装置及其压裂完井方法 |
| CN112211601B (zh) * | 2020-11-05 | 2022-08-30 | 中国石油天然气股份有限公司 | 小井眼井用连续油管与封隔器联作分段压裂管柱及方法 |
| CN112983363B (zh) * | 2021-03-29 | 2023-02-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种适用于页岩气井重复压裂固井方法 |
| CN113187458B (zh) * | 2021-05-31 | 2023-05-12 | 新疆正通石油天然气股份有限公司 | 一种利用压裂前置液将驱油剂注入油层提高采收率的方法 |
| US11674364B2 (en) * | 2021-07-15 | 2023-06-13 | Saudi Arabian Oil Company | Restoring well casing—casing annulus integrity using a cement port in a sleeved valve and a cement injection and pressure testing tool |
| CN115163024B (zh) * | 2022-08-04 | 2024-08-13 | 大安鸿源管业有限公司 | 一种新型分级式防吐砂压裂喷砂装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6474419B2 (en) | 1999-10-04 | 2002-11-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Packer with equalizing valve and method of use |
| US6394184B2 (en) | 2000-02-15 | 2002-05-28 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and apparatus for stimulation of multiple formation intervals |
| CA2392277C (en) * | 2001-06-29 | 2008-02-12 | Bj Services Company Canada | Bottom hole assembly |
| US7249633B2 (en) * | 2001-06-29 | 2007-07-31 | Bj Services Company | Release tool for coiled tubing |
| CA2412072C (en) * | 2001-11-19 | 2012-06-19 | Packers Plus Energy Services Inc. | Method and apparatus for wellbore fluid treatment |
| US7066264B2 (en) * | 2003-01-13 | 2006-06-27 | Schlumberger Technology Corp. | Method and apparatus for treating a subterranean formation |
| US7387165B2 (en) * | 2004-12-14 | 2008-06-17 | Schlumberger Technology Corporation | System for completing multiple well intervals |
| US7575062B2 (en) * | 2006-06-09 | 2009-08-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and devices for treating multiple-interval well bores |
-
2012
- 2012-07-06 CA CA2781721A patent/CA2781721C/en active Active
- 2012-08-21 GB GB1401353.6A patent/GB2506809A/en not_active Withdrawn
- 2012-08-21 MX MX2014002280A patent/MX343199B/es active IP Right Grant
- 2012-08-21 AU AU2012380312A patent/AU2012380312B2/en active Active
- 2012-08-21 RU RU2014111808/03A patent/RU2601641C2/ru active
- 2012-08-21 WO PCT/US2012/051679 patent/WO2013172857A1/en not_active Ceased
- 2012-08-28 AR ARP120103178A patent/AR087706A1/es active IP Right Grant
-
2014
- 2014-02-03 NO NO20140116A patent/NO20140116A1/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2781721C (en) | 2014-02-25 |
| WO2013172857A1 (en) | 2013-11-21 |
| GB201401353D0 (en) | 2014-03-12 |
| CA2781721A1 (en) | 2012-09-10 |
| GB2506809A (en) | 2014-04-09 |
| MX2014002280A (es) | 2014-04-10 |
| CN103781989A (zh) | 2014-05-07 |
| MX343199B (es) | 2016-10-13 |
| AU2012380312A1 (en) | 2014-02-13 |
| RU2014111808A (ru) | 2015-10-10 |
| AU2012380312B2 (en) | 2016-10-13 |
| RU2601641C2 (ru) | 2016-11-10 |
| AR087706A1 (es) | 2014-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO20140116A1 (no) | Bruddkomplettering i flere soner | |
| US8944167B2 (en) | Multi-zone fracturing completion | |
| CA2746522C (en) | Bottom hole assembly with ported completion and methods for fracturing therewith | |
| US8695716B2 (en) | Multi-zone fracturing completion | |
| US10161241B2 (en) | Reverse flow sleeve actuation method | |
| CN103380258B (zh) | 用于在水平井中定位底部钻具组合的系统和方法 | |
| US10184319B2 (en) | Reverse flow seat forming apparatus and method | |
| US20150159466A1 (en) | Stage tool for wellbore cementing | |
| US10294752B2 (en) | Reverse flow catch-and-release tool and method | |
| US9702222B2 (en) | Reverse flow multiple tool system and method | |
| US9617826B2 (en) | Reverse flow catch-and-engage tool and method | |
| US10240446B2 (en) | Reverse flow seat forming apparatus and method | |
| US10221654B2 (en) | Reverse flow arming and actuation apparatus and method | |
| US9689232B2 (en) | Reverse flow actuation apparatus and method | |
| GB2628743A (en) | Single-trip deployment and isolation using flapper valve | |
| CN103781989B (zh) | 多区域压裂完井 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |