NO335640B1

NO335640B1 - Et rørsystem

Info

Publication number: NO335640B1
Application number: NO20041828A
Authority: NO
Inventors: Wilhelmus Christianus Maria Lohbeck
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2004-05-04
Publication date: 2015-01-12
Also published as: CN1309935C; WO2003031771A1; BR0213048A; BR0213048B1; US7152673B2; US20050000686A1; GB2397084B; GB0407036D0; CN1564903A; NO20041828L; CA2462234C; GB2397084A; RU2004113434A; RU2290495C2; CA2462234A1

Abstract

Et rørsystem anordnet i et brønnhull, omfattende et ytre rør som strekker seg inn i brønnhullet og som har en vegg ved minst én seksjon av redusert bøyningsstivhet, hvor hver seksjon av redusert bøyningsstivhet definerer en hengsling som tillater det ytre rør å bevege seg mellom en kollapset modus i hvilken det ytre rør har en forholdsvis liten tverrsnittsstørrelse og en ekspandert modus i hvilken det ytre rør har en forholdsvis større tverrsnittsstørrelse. Et indre rør strekker seg inn i det ytre rør og har en vegg med minst én seksjon av redusert bøyningsstivhet, hvor hver seksjon av redusert bøyningsstivhet definerer en hengsel som tillater at det indre rør beveger seg mellom en kollapset modus i hvilken det indre rør har en forholdsvis liten tverrsnittsstørrelse, og en ekspander modus i hvilken det indre rør har en forholdsvis større tverrsnittsstørrelse. Når rørene er i sine respektive ekspanderte modi, understøtter det indre rør det ytre rør og er orientert i det ytre rør slik at hver hengsel av det indre rør er perifert forskjøvet fra hver hengsel i det ytre rør.

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et rørsystem anordnet i et brønnhull, omfattende et rør som strekker seg inn i brønnhullet og som har en vegg med minst én seksjon av redusert bøyningsstivhet, hvor hver seksjon av redusert bøyningsstivhet definerer en hengsel som tillater at røret beveger seg mellom en kollapset modus i hvilken røret har en forholdsvis liten tverrsnittsstørrelse og en ekspandert modus i hvilken røret har en forholdsvis større tverrsnittsstørrelse.

WO 99/55999 beskrives et slikt system hvori røret danner et brønnhull foringsrør som stabiliserer brønnhullveggen og hindrer kollaps av brønnhullet.

En ulempe med det kjente system er at kollapsmotstanden av røret, når det er i ekspandert modus er lavere enn konvensjonelle rørelementer uten hengsler.

Det er et mål for oppfinnelsen å frembringe et forbedret rørsystem som overvinner de nevnte ulemper.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt et rørsystem anordnet i et brønnhull, som angitt i krav 1, omfattende; et ytre rør som strekker seg inn i brønnhullet og som har en vegg med minst én seksjon av redusert bøyningsstivhet, hvor hver seksjon av redusert bøyningsstivhet definerer en hengsel som tillater det ytre rør å bevege seg mellom en kollapset modus i hvilken det ytre rør har en forholdsvis liten tverrsnittsstørrelse og en ekspandert modus på hvilken det ytre rør har en forholdsvis større tverrsnittsstørrelse; et indre rør som strekker seg inn i det ytre rør og som har en vegg med i det minste én seksjon av redusert bøyningsstivhet, hvor hver seksjon av redusert bøyningsstivhet definerer en hengsel som tillater det indre rør å bevege seg mellom en kollapset modus i hvilken det indre rør har en forholdsvis liten tverrsnittsstørrelse og en ekspandert modus i hvilken det indre rør har en forholdsvis større tverrsnittsstørrelse; hvor, når de nevnte rør er i sine respektive ekspanderte modi, det indre rør understøtter det ytre rør og er orientert i det ytre rør slik at hver hengsel av det indre rør er perifert forskjøvet fra hver hengsel av det ytre rør.

På grunn av den forskjøvne anordning av de respektive sett av hengsler er det oppnådd at hvert hengsel av det ytre rør er anordnet motsatt en seksjon av det indre rør med full veggtykkelse, slik at utilsiktet bøyning av hengslene av de ytre rør (når det er i ekspandert modus) blir hindret.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives i mer detalj og gjennom eksempler, med henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: fig. 1 viser skjematisk et tverrsnittsriss av et ytre rør i en ekspandert modus av dette;

fig. 2 viser skjematisk det ytre rør i kollapset modus;

fig. 3 viser skjematisk det ytre rør i dets ekspanderte modus og et indre rør i kollapset modus;

fig. 4 viser skjematisk det ytre rør og det indre rør, begge i deres respektive ekspanderte modi.

Med henvisning til fig. 1, er det vist et brønnhull foringsrør i form av en rørdel 1 som skal installeres i et brønnhull (ikke vist) som er boret i en jordformasjon, hvorved rørdelen, i den endelige posisjon av denne er enten direkte omgitt av steinformasjonen (ikke vist) valgfritt med et sement bindemiddel eller gummihylse innimellom, eller omgitt av en annen brønnhullrørdel. Rørdelen 1 vil heretter bli referert til som "ytre rør 1" for å sende dem fra et "indre rør" henvist til deretter.

Det ytre rør 1 har fem buede seksjoner 2, 3, 4, 5, 6 som har en forholdsvis tykk vegg, og fem korte seksjoner 7, 8, 9, 10, 11 som forbinder de buede seksjonene og har en forholdsvis tynn vegg. De korte seksjonene 7, 8, 9, 10, 11 strekker seg i lengderetningen eller nær lengderetningen av det ytre rør 1. På grunn av deres reduserte veggtykkelse, har de korte seksjonene 7, 8, 9, 10, 11 en redusert bøyningsstivhet og danner derfor plastisk deformerbare hengsler. Heretter skal det ytre rør 1 når det er i den avrundede tverrsnittsform som vist på fig. 1, bli referert til som den ekspanderte modus av det ytre rør 1.

På fig. 2 er det vist et ytre rør 1 når det er i kollapset modus, ved det ytre rør 1 er bøyd ved de plastiske hengsler 7, 8, 9, 10, 11 slik at den buede seksjon 5 har beveget seg radielt innover. I den kollapsede modus, har det ytre rør 1 en mindre tverrsnittsstørrelse enn i den ekspanderte modus, hvilken mindre tverrsnittstørrelse tillater at det ytre rør blir transportert gjennom brønnhullet til det ønskede sted.

På fig. 3 er det vist et indre rør 14 konsentrisk anordnet inne i det ytre rør 1, slik at det indre rør 14 er forspent mot det ytre rør 1 for å understøtte det ytre rør 1. Det indre rør 14 har fem buede seksjoner 15, 16, 17, 18, 19 som har en forholdsvis tykk vegg, og fem korte seksjoner 20, 21, 22, 23, 24 som forbinder de buede seksjoner 15, 16, 17, 18, 19 og har en forholdsvis tynn vegg. De korte seksjoner 20, 21, 22, 23, 24 strekker seg i lengderetningen av det ytre rør 1. På grunn av deres reduserte veggtykkelse, har de korte seksjonene 20, 21, 22, 23, 24 en redusert bøyningsstivhet og danner derfor plastiske hengsler. Heretter vil de indre rør 1 når de er i den rundede tverrsnittsform som vist på fig. 1, bli kalt den ekspanderte modus av det indre rør 14.

Som vist på fig. 3 er anordningen av rørene 1,14 slik at hver hengsel 20, 21, 22, 23, 24 av det indre rør 14 er perifert forskjøvet fra hver hengsel 7, 8, 9, 10, 11 av det ytre rør 1. Med andre ord, hengslene 20, 21, 22, 23, 24 av det indre rør 14 er anordnet forskjøvet i forhold til hengslene 7, 8,9,10,11 av det ytre rør 1.

På fig. 4 er det vist det indre rør 14, når det er i kollapset modus, slik at det indre rør 14 er bøyd ved de plastiske hengsler 20, 21, 22, 23, 24 slik at den buede seksjon 17 har beveget seg radielt innover. I et kollapset modus, har det indre rør 14 en mindre tverrsnittsstørrelse enn i den ekspanderte modus, hvilken mindre tverrsnittsstørrelse tillater at det indre rør 14 blir transportert gjennom det ytre rør 1.

Under normal operasjon blir den øvre del av brønnhullet boret og utstyrt med et øvre foringsrør (ikke vist) for å understøtte brønnhullveggen og dermed hindre kollaps av brønnhullet. En nedre del av brønnhullet blir så boret ved bruk av borestreng (ikke vist) som strekker seg gjennom det øvre foringsrør, og senere utvidet ved en større diameter. Diameteren av det utvidede brønnhull er lik, eller noe større enn, den ytre diameter av det ytre rør 1 når det er i ekspandert modus.

Det ytre rør 1 blir så brakt til sin kollapsede modus ved plastisk deformering av det ytre rør 1 ved hengslene 7, 8, 9, 10, 11 til den form som er vist på fig. 2. Det ytre rør 1 blir så senket gjennom det øvre foringsrør til den nedre del av brønnhullet hvor det ytre rør 1 er opphengt ved passende anordning. Senere blir det ytre rør 1 brakt til sin ekspanderte modus ved hjelp av for eksempel, en ekspanderer eller oppblåsbar anordning.

Deretter blir det indre rør 14 brakt til sin kollapsede modus ved plastisk deformering av det indre rør 14 ved hengslene 20, 21, 22, 23, 24 til den form som er vist på fig. 4. De indre rør 14 blir så senket gjennom det øvre foringsrør inn i det ytre rør 1.

I et neste trinn blir det indre rør 14 orientert i det ytre rør 1 slik at, etter ekspansjon av det indre rør 11, blir hengslene 20,21,22, 23, 24 av det indre rør forskjøvet anordnet i forhold til hengslene 7, 8, 9, 10, 11 av det ytre rør 1 (som vist på fig. 3). Senere blir det indre rør 14 ekspandert til sin ekspanderte modus ved hjelp av for eksempel en passende ekspander (som kan være den samme ekspander som er brukt til å ekspandere det ytre rør 1) eller en oppblåsbar anordning.

Med det indre rør 14 ekspandert mot det ytre rør 1 slik at det respektive sett av hengsler er forskjøvet anordnet, er hver hengsel 7, 8, 9, 10, 11 av det ytre rør 1 anordnet motsatt en respektiv buet seksjon 15, 16, 17, 18, 19 av det indre rør 14. På denne måten oppnår man at hengslene 7, 8, 9, 10,11 blir "låst" slik at utilsiktet kollaps av det ytre rør 1 på grunn av ekstern trykk fra steinformasjonen eller brønnhullfluid (for eksempel vann, gass eller olje) blir hindret.

Om ønsket, kan virkelige hengsler bli anvendt i stedet for, eller i tillegg til, plastiske hengsler for det indre og ytre rør.

For å ivareta noe diametervariasjon mellom rørene, kan et sammenpressbart lag bli plassert mellom rørene. En eller flere av hengslene kan også bli utformet ved et lite rørformet element (kalt "cellerør") som har redusert bøyningsstivhet og som tillater diametervariasjon på grunn av sin utflatning etter bøyning.

Claims

1. Et rørsystem anordnet i et brønnhull,karakterisert vedat den omfatter et ytre rør som strekker seg inn i brønnhullet og som har en vegg med minst én seksjon av redusert bøyningsstivhet, hvor hver seksjon av redusert bøyningsstivhet definerer en hengsel som tillater det ytre rør å bevege seg mellom en kollapset modus i hvilken det ytre rør har en forholdsvis liten tverrsnittsstørrelse og en ekspandert modus på hvilken det ytre rør har en forholdsvis større tverrsnittsstørrelse; et indre rør som strekker seg inn i det ytre rør og som har en vegg med i det minste én seksjon av redusert bøyningsstivhet, hvor hver seksjon av redusert bøyningsstivhet definerer en hengsel som tillater det indre rør å bevege seg mellom en kollapset modus i hvilken det indre rør har en forholdsvis liten tverrsnittsstørrelse og en ekspandert modus i hvilken det indre rør har en forholdsvis større tverrsnittsstørrelse; hvor, når de nevnte rør er i sine respektive ekspanderte modi, det indre rør understøtter det ytre rør og er orientert i det ytre rør slik at hver hengsel av det indre rør er perifert forskjøvet fra hver hengsel av det ytre rør.

2. Rørsystem ifølge krav 1,karakterisert vedat rørsystemet danner et brønnhull foringsrør anordnet for å understøtte brønnhullveggen.

3. Rørsystem ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat hvert av de nevnte rør har minst tre av de nevnte hengslene.

4. Rørsystem ifølge krav3,karakterisert vedat røret har minst fire av de nevnte hengslene.

5. Rørsystem ifølge hvilket som helst av kravene 1-4,karakterisert vedat hvert hengsel strekker seg inn i hovedsakelig longitudinal retning av de respektive rør.

6. Rørsystem ifølge hvilket som helst av kravene 1-5,karakterisert vedat når hvert rør er i sin respektive ekspanderte modus, er det indre rør ekspandert mot det ytre rør.

7. Rørsystem ifølge hvilket som helst av kravene 1-6,karakterisert vedat, når hvert rør er i sin respektive ekspanderte modus, er det ytre rør ekspandert mot brønnhullveggen.