NO333829B1 - Method and system for installing a cable inside a pipe duct for placement in a well. - Google Patents
Method and system for installing a cable inside a pipe duct for placement in a well. Download PDFInfo
- Publication number
- NO333829B1 NO333829B1 NO20043360A NO20043360A NO333829B1 NO 333829 B1 NO333829 B1 NO 333829B1 NO 20043360 A NO20043360 A NO 20043360A NO 20043360 A NO20043360 A NO 20043360A NO 333829 B1 NO333829 B1 NO 333829B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cable
- pipe channel
- length
- conduit
- pipe
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
- H02G1/06—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle
- H02G1/08—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle through tubing or conduit, e.g. rod or draw wire for pushing or pulling
- H02G1/086—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle through tubing or conduit, e.g. rod or draw wire for pushing or pulling using fluid as pulling means, e.g. liquid, pressurised gas or suction means
-
- 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
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/20—Flexible or articulated drilling pipes, e.g. flexible or articulated rods, pipes or cables
-
- 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
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/20—Flexible or articulated drilling pipes, e.g. flexible or articulated rods, pipes or cables
- E21B17/206—Flexible or articulated drilling pipes, e.g. flexible or articulated rods, pipes or cables with conductors, e.g. electrical, optical
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/44—Mechanical structures for providing tensile strength and external protection for fibres, e.g. optical transmission cables
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
- H02G1/06—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle
- H02G1/08—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle through tubing or conduit, e.g. rod or draw wire for pushing or pulling
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
- H02G1/06—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle
- H02G1/08—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle through tubing or conduit, e.g. rod or draw wire for pushing or pulling
- H02G1/085—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for laying cables, e.g. laying apparatus on vehicle through tubing or conduit, e.g. rod or draw wire for pushing or pulling using portable tools
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
En fremgangsmåte til opphenging av et elektrisk nedsenkbart pumpesystem inne i en brønnboring inkluderer innsetting av en elektrisk kabel inne i en rørkanal, så som et kveilerør, før rørkanalen utplasseres nede i hullet. Den elektriske kabelen settes inn i rørkanalen ved overflaten og tillates å foldes sammen på en slik måte at den elektriske kabel foldes sammen og får ensartet kontakt med en innvendig overflate i rørkanalen med en flerhet av lokaliseringer langs hele lengden av kveilerøret for å hindre langsgående bevegelse av den elektriske kabelen inne i rørkanalen. Et elektrisk nedsenkbart pumpesystem blir deretter forbundet til rørkanalen, og den elektriske kabelen forbindes til en elektrisk motor i det elektrisk nedsenkbare pumpesystemet. Det elektrisk nedsenkbare pumpesystemet og rørkanalen settes inn i brønnboringen.One method of suspending an electrically submersible pump system within a wellbore involves inserting an electrical cable inside a pipe channel, such as a coiled tubing, before the pipe channel is deployed downhole. The electrical cable is inserted into the pipe channel at the surface and is allowed to fold in such a way that the electrical cable folds and has uniform contact with an inner surface of the pipe channel with a plurality of locations along the entire length of the coiled tubing to prevent longitudinal movement of the electrical cable inside the pipe duct. An electrically submersible pump system is then connected to the pipe duct, and the electrical cable is connected to an electric motor in the electrically submersible pump system. The electrically submersible pump system and the pipe duct are inserted into the wellbore.
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt feltet kabler, og mer bestemt en fremgangsmåte og system for installasjon av en kabel inne i en rørkanal for utplassering i en brønn. The present invention generally relates to the field of cables, and more specifically to a method and system for installing a cable inside a pipe channel for deployment in a well.
En elektrisk nedsenkbar pumpe (Electric submergible pump (ESP)) kan henges opp i en brønn fra kveilerør med en elektrisk kabel for å drive pumpen inne i kveile-røret. Produsert fluid pumpes opp foringsrøret til kveilerørsringrommet. Siden den elektriske kraftkabel har lav strekkfasthet er den lengde av kraftkabelen som fritt kan henges opp i hellende rør begrenset. Kabelen kan derfor klemmes, bindes eller stroppes til utsiden av røret i intervaller, som beskrevet i US patent nr 4.681.169, som herved inkorporeres heri ved referanse. Kabelen kan alternativt anordnes inne i kvei-lerøret, som beskrevet i US patent nr 4.336.415; 4.346.256; 5.145.007; 5.146.982 og 5.191.173, idet hver av disse herved inkorporeres heri ved referanse. Andre typiske arrangementer for å henge opp en ESP i kveilerør er beskrevet i US patent nr 3.835.929; 4.830.113 og 5.180.014, idet hver av disse herved inkorporeres heri ved referanse. An electric submersible pump (Electric submergible pump (ESP)) can be suspended in a well from coiled tubing with an electric cable to drive the pump inside the coiled tubing. Produced fluid is pumped up the casing to the coiled tube annulus. Since the electric power cable has low tensile strength, the length of the power cable that can be freely suspended in inclined pipes is limited. The cable can therefore be clamped, tied or strapped to the outside of the pipe at intervals, as described in US patent no. 4,681,169, which is hereby incorporated herein by reference. The cable can alternatively be arranged inside the coil tube, as described in US patent no. 4,336,415; 4,346,256; 5,145,007; 5,146,982 and 5,191,173, each of which is hereby incorporated herein by reference. Other typical arrangements for suspending an ESP in coil tubes are described in US patent no. 3,835,929; 4,830,113 and 5,180,014, each of which is hereby incorporated herein by reference.
Flere systemer har blitt brukt til å bære den elektriske kraftkabel inne i kveilerør for ESP-anvendelser. Enkelte systemer anvender for eksempel forankringsinnret-ninger som er anordnet i en innbyrdes avstand langs kabelen for friksjonsmessig å holde kabelen på plass på kabelboringen (eksempelvis US patent nr 5.269.377; 5.435.351; 5.821.452; 5.988.286; 5.992.468; 6.167.915; 6.479.752, idet hver av disse herved inkorporeres heri ved referanse). I et annet eksempel bærer «fordypninger» som er anordnet i kveilerørets vegg, kabelen mekanisk (eksempelvis US patent nr 6.062.265 og 6.143.988, idet hver av disse herved inkorporeres heri ved referanse). Enda et annet eksempel bruker kabel som klebeforbindes til rørboringen under rørets fremstilling (eksempelvis US patent nr 5.191.173, som herved inkorporeres heri ved referanse). Enkelte systemer bruker et viskøst fluid inne i kveilerøret for å henge opp kabelen (eksempelvis US patent nr 6.112.813, som herved inkorporeres heri ved referanse). Andre systemer bruker et tett fluid inne i kveilerør for å la kabelen «flyte» Several systems have been used to carry the electrical power cable inside coiled tubing for ESP applications. Some systems, for example, use anchoring devices which are arranged at a mutual distance along the cable to frictionally hold the cable in place on the cable bore (for example US patent no. 5,269,377; 5,435,351; 5,821,452; 5,988,286; 5,992,468 ; 6,167,915; 6,479,752, each of which is hereby incorporated herein by reference). In another example, "recesses" arranged in the wall of the coil tube mechanically support the cable (for example, US Patent Nos. 6,062,265 and 6,143,988, each of which is hereby incorporated herein by reference). Yet another example uses cable that is adhesively connected to the pipe bore during the pipe's manufacture (for example, US patent no. 5,191,173, which is hereby incorporated herein by reference). Certain systems use a viscous fluid inside the coil tube to suspend the cable (for example, US patent no. 6,112,813, which is hereby incorporated herein by reference). Other systems use a dense fluid inside coil tubes to allow the cable to "float"
(US patent nr 5.906.242 og 5.996.689, idet hver av disse herved inkorporeres heri ved referanse). (US patent no. 5,906,242 and 5,996,689, each of which is hereby incorporated herein by reference).
Enkelte systemer for å bære kraftkabel inne i kveilerør for ESP-anvendelser bruker helisk sammenfolding av kabelen for friksjonsmessig å holde kabelen på plass til rørboringen (eksempelvis US patent nr 5.954.136 og 6.148.925, idet hver av disse herved inkorporeres heri ved referanse). I systemet beskrevet i US patent nr 5.954.136 er kabelen generelt i strekk ved sammenstillingen ved overflaten, og noe ekstra kabel mates inn i rørkanalen (eksempelvis kveilerør) kun etter at rørkanalen er opphengt i brønnen. En slik prosedyre resulterer i en sammenstilling hvor bunnen av kabelen er sterkt sammenfoldet mens det øvre parti av kabelen er i strekk. Når ytterligere kabel mates inn i rørkanalen skjer det noe sammenfolding ved den øvre ende av rørkanalen, men denne sammenfoldingen kan generelt være løs. I tillegg kan kabelen ved midtpartiet av rørkanalen forbli i strekk og følgelig ikke foldes sammen i det hele tatt. Systemet som er beskrevet i US patent nr 5.954.136 frembringer derfor ikke en jevn sammenfolding langs lengden av sammenstillingen. Som et resultat av dette kan vibrasjon av sammenstillingen under bruk redusere forankringsfriksjonen under en kritisk terskel og forårsake at kabelen progressivt synker ned inntil det dannes en sta-bil, tettere heliks. Dette kan forårsake avtrekking av kabelkonnektoren eller en annen feil. Some systems for carrying power cable inside coil tubing for ESP applications use helical folding of the cable to frictionally hold the cable in place to the pipe bore (for example, US Patent Nos. 5,954,136 and 6,148,925, each of which is hereby incorporated herein by reference). . In the system described in US patent no. 5,954,136, the cable is generally in tension at the assembly at the surface, and some extra cable is fed into the pipe channel (for example coil pipe) only after the pipe channel has been suspended in the well. Such a procedure results in an assembly where the bottom of the cable is strongly folded while the upper part of the cable is in tension. When additional cable is fed into the conduit, some folding occurs at the upper end of the conduit, but this folding can generally be loose. In addition, the cable at the middle portion of the pipe channel may remain in tension and consequently not be folded at all. The system described in US patent no. 5,954,136 therefore does not produce a uniform folding along the length of the assembly. As a result, vibration of the assembly during use can reduce the anchoring friction below a critical threshold and cause the cable to progressively descend until a stable, tighter helix is formed. This may cause a disconnection of the cable connector or another failure.
Det er følgelig et behov for en fremgangsmåte og relaterte komponenter for å anordne en elektrisk kraftkabel inne i en rørkanal, så som kveilerør, og som gir en ensartet heliks av kabel langs lengden av rørkanalen, og som kan utføres ved en overflatelokalisering før rørkanalen eller kabelen utplasseres ned i hullet. Accordingly, there is a need for a method and related components for arranging an electrical power cable within a conduit, such as a coiled conduit, which provides a uniform helix of cable along the length of the conduit, and which can be performed at a surface location prior to the conduit or cable is deployed down the hole.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for installasjon av en kabel inne i en rørkanal for utplassering i en brønn, kjennetegnet ved at fremgangsmåten omfatter: innsetting av en første lengde av kabelen inn i rørkanalen ved overflaten, før rørkanalen utplasseres i brønnen; og sammenfolding av den innsatte kabel slik at kabelen får kontakt med den innvendige overflate i rørkanalen ved en flerhet av lokaliseringer; hvor sammenfolding av kabelen utføres ved overflaten før rørkanalen utplasseres i brønnen, idet sammenfoldingen utføres ved innsetting av en ytterligere lengde av kabelen inn i rørkanalen for å forårsake sammenfoldingen, idet den ytterligere lengde er valgt for å gjøre det mulig for kabelen å friksjonsmessig få kontakt med den innvendige overflate av rørkanalen ved flerheten av lokaliseringer slik at vekten av kabelen overføres jevnt til rørkanalen ved flerheten av lokaliseringer. The present invention relates to a method for installing a cable inside a pipe channel for deployment in a well, characterized in that the method comprises: inserting a first length of the cable into the pipe channel at the surface, before the pipe channel is deployed in the well; and folding the inserted cable so that the cable contacts the inner surface of the conduit at a plurality of locations; where folding of the cable is carried out at the surface before the conduit is deployed in the well, the folding being carried out by inserting a further length of the cable into the conduit to cause the folding, the further length being chosen to enable the cable to frictionally make contact with the inner surface of the conduit at the plurality of locations such that the weight of the cable is uniformly transferred to the conduit at the plurality of locations.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører også et system for installasjon av en kabel inne i en rørkanal for utplassering i en brønn, kjennetegnet ved at systemet omfatter: midler for innsetting av en første lengde av kabelen inn i en rørkanal ved overflaten før rørkanalen utplasseres i brønnen; og midler for sammenfolding av den innsatte kabel slik at kabelen får kontakt med den innvendige overflate i rørkanalen ved en flerhet av lokaliseringer; hvor sammenfoldingsmidlene folder sammen kabelen ved overflaten før rørkanalen utplasseres i brønnen og utfører sammenfoldingen ved innsetting av en ytterligere lengde av kabelen inn i rørkanalen for å forårsake sammenfoldingen, idet den ytterligere lengde er valgt for å gjøre det mulig for kabelen å friksjonsmessig få kontakt med den innvendige overflate av rørkanalen ved flerheten av lokaliseringer slik at vekten av kabelen overføres jevnt til rørkanalen ved flerheten av lokaliseringer. The present invention also relates to a system for installing a cable inside a pipe channel for deployment in a well, characterized in that the system comprises: means for inserting a first length of the cable into a pipe channel at the surface before the pipe channel is deployed in the well; and means for folding the inserted cable so that the cable contacts the inner surface of the conduit at a plurality of locations; wherein the folding means folds the cable at the surface before the conduit is deployed in the well and performs the folding by inserting an additional length of the cable into the conduit to cause the folding, the additional length being selected to enable the cable to frictionally contact it inner surface of the conduit at the plurality of locations so that the weight of the cable is transferred evenly to the conduit at the plurality of locations.
Ytterligere utførelsesformer av fremgangsmåten og systemet ifølge oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav. Further embodiments of the method and system according to the invention appear from the independent patent claims.
Generelt, i henhold til enkelte utførelser, beskrives det et system for å bære en kabel inne i en rørkanal, hvor kabelen danner en generelt ensartet heliks langs lengden av rørkanalen. I slike utførelser bæres kabelen jevnt langs lengden av sammenstillingen. In general, according to some embodiments, a system is described for carrying a cable within a pipe channel, where the cable forms a generally uniform helix along the length of the pipe channel. In such designs, the cable is carried evenly along the length of the assembly.
Generelt, i henhold til andre utførelser, beskrives det en fremgangsmåte for å putte overskytende kabel inn i en rørkanal ved overflaten for å gjøre det mulig for kabelen ensartet å danne en heliks i rørkanalen, hvilket hindrer kabelen i å oppleve strekk under utplassering i brønnboringen. Generally, according to other embodiments, a method is described for inserting excess cable into a conduit at the surface to enable the cable to uniformly form a helix in the conduit, preventing the cable from experiencing tension during deployment in the wellbore.
Andre eller alternative trekk vil være åpenbare fra den følgende beskrivelse, fra tegningene, og fra kravene. Other or alternative features will be apparent from the following description, from the drawings, and from the claims.
Hvordan disse hensikter og andre ønskelige karakteristika kan fremkomme forklares i den følgende beskrivelse og på de vedheftede tegninger, hvor: Fig. 1A-C viser en fremgangsmåte til å installere en kabel i en rørkanal i henhold til enkelte utførelser av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser en utførelse av kabelen og rørkanalen ifølge den foreliggende oppfinnelse, idet de blir utplassert i en brønn. Fig. 3A-B viser ytterligere fremgangsmåter til sammenfolding av kabelen inne i rørkanalen mens den er på eller alternativt av spolen, hvor fig. 3B er i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Fig. 4A-C viser en fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse for å pumpe en kabel inn i en rørkanal i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Fig. 5 viser en fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse for å installere en kabel i en rørkanal ved oscillering av en rørsnelle. Fig. 6 viser en fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse for å installere en kabel i en rørkanal ved å sette kabelen inn i rørkanalen under fremstillingen. How these purposes and other desirable characteristics can appear is explained in the following description and in the attached drawings, where: Fig. 1A-C shows a method for installing a cable in a pipe channel according to certain embodiments of the present invention. Fig. 2 shows an embodiment of the cable and pipe channel according to the present invention, as they are deployed in a well. Fig. 3A-B show further methods for folding the cable inside the pipe channel while it is on or alternatively off the coil, where fig. 3B is in accordance with the present invention. Fig. 4A-C show a method according to the present invention for pumping a cable into a pipe channel according to the present invention. Fig. 5 shows a method according to the present invention for installing a cable in a pipe channel by oscillating a pipe spool. Fig. 6 shows a method according to the present invention for installing a cable in a pipe channel by inserting the cable into the pipe channel during manufacture.
Det skal imidlertid legges merke til at de vedføyde tegninger kun illustrerer typiske utførelser av denne oppfinnelsen, og at de derfor ikke skal anses som begren-sende for dens omfang, idet oppfinnelsen kan gi adgang til andre like effektive utfø-relser. However, it should be noted that the attached drawings only illustrate typical embodiments of this invention, and that they should therefore not be considered as limiting its scope, as the invention may give access to other equally effective embodiments.
I den følgende beskrivelse er det fremsatt tallrike detaljer for å tilveiebringe en forståelse av den foreliggende oppfinnelse. Det vil imidlertid forstås av fagpersoner innen området at den foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten disse detaljer, og at tallrike varianter eller modifikasjoner fra de beskrevne utførelser kan være mulig. In the following description, numerous details are set forth to provide an understanding of the present invention. However, it will be understood by those skilled in the field that the present invention can be practiced without these details, and that numerous variants or modifications from the described embodiments may be possible.
I patentbeskrivelsen og de vedføyde krav: uttrykkene «forbinde», «forbindelse», «forbundet», «i forbindelse med» og «forbinder» brukes med betydning «i direkte forbindelse med» eller «i forbindelse med via et annet element»; og uttrykket «sett» brukes i betydning «ett element» eller «mer enn ett element». Som her brukt uttrykkene «opp» og «ned», «øvre» og «nedre», «oppover» og «nedover», «oppstrøms» og «nedstrøms»; «ovenfor» eller «over»; og «nedenfor» eller «under»; og andre like uttrykk som angir relative posisjoner ovenfor eller nedenfor et gitt punkt eller element, brukes i denne beskrivelse til klarere å beskrive enkelte utførelser av oppfinnelsen. Når de anvendes på utstyr og fremgangsmåter til bruk i brønner som er avviksbrøn-ner eller horisontale, kan slike uttrykk imidlertid vise til en relasjon fra venstre til høy-re, høyre til venstre, eller en annen relasjon, etter som hva som er passende. In the patent specification and the appended claims: the terms "connect", "connection", "connected", "in connection with" and "connecting" are used to mean "in direct connection with" or "in connection with via another element"; and the expression "set" is used in the sense of "one element" or "more than one element". As used here the expressions "up" and "down", "upper" and "lower", "upward" and "downward", "upstream" and "downstream"; "above" or "above"; and "below" or "below"; and other similar expressions indicating relative positions above or below a given point or element are used in this description to more clearly describe certain embodiments of the invention. However, when applied to equipment and methods for use in wells that are deviation wells or horizontal, such expressions may refer to a relationship from left to right, right to left, or another relationship, as appropriate.
Med henblikk på den foreliggende drøftelse vil fremgangsmåtene og relaterte komponenter ifølge den foreliggende oppfinnelse bli beskrevet for eksempel som relatert til opphenging av et elektrisk nedsenkbart pumpesystem (electric submergible pumping system («ESP») i en rørkanal inne i en brønnboring. Det skal imidlertid forstås at en hvilken som helst type rørkanal, rør (tube) eller tykkvegget rør (pipe) kan brukes, så som kveilerør, skjøtet rør og lignende, for å henge opp en hvilken som helst type brønnutstyr, så som loggeverktøy, kabelverktøy, boreverktøy og lignende, inne i en brønnboring. Videre, med henblikk på den foreliggende drøftelse, vil fremgangsmåtene og relaterte komponenter ifølge den foreliggende oppfinnelse bli beskrevet for eksempel som relatert til å anordne en elektrisk kraftkabel inne i kveile-røret, hvilken er forbundet til en ESP; det skal imidlertid forstås at fremgangsmåtene ifølge den foreliggende oppfinnelse kan brukes til å anordne en hvilken som helst type kabel, rør, rørkanal, kabel, vaier eller tau inne i en hvilken som helst type rørkanal. For the purpose of the present discussion, the methods and related components according to the present invention will be described, for example, as related to the suspension of an electric submergible pumping system ('ESP') in a pipe channel inside a wellbore. However, it should be understood that any type of pipe channel, pipe (tube) or thick-walled pipe (pipe) can be used, such as coiled pipe, jointed pipe and the like, to suspend any type of well equipment, such as logging tools, cable tools, drilling tools and the like , inside a wellbore. Further, for purposes of the present discussion, the methods and related components of the present invention will be described, for example, as related to arranging an electrical power cable inside the coiled tubing, which is connected to an ESP; the however, it should be understood that the methods according to the present invention can be used to arrange any type of k cable, pipe, conduit, cable, wire or rope inside any type of conduit.
Den foreliggende oppfinnelse inkluderer generelt systemer og fremgangsmåter for å bære en kabel i en rørkanal. Mer bestemt inkluderer den foreliggende oppfinnelse systemer og fremgangsmåter for å installere en elektrisk kraftkabel inne i kveilerør ved overflaten for opphenging og utplassering av en ESP i en brønn. The present invention generally includes systems and methods for carrying a cable in a conduit. More specifically, the present invention includes systems and methods for installing an electrical power cable inside coiled tubing at the surface for suspending and deploying an ESP in a well.
Ifølge en utførelse av den foreliggende oppfinnelse inkluderer et system en rørkanal som har en kabel deri, hvor kabelen beskriver en generelt ensartet heliks According to one embodiment of the present invention, a system includes a conduit having a cable therein, the cable describing a generally uniform helix
eller bueformet bane langs hovedsakelig hele lengden av rørkanalen. Kabelen bæres følgelig jevnt langs lengden av sammenstillingen. For å oppnå den jevne fordeling av kabelen i rørkanalen, settes kabelen inn i rørkanalen ved overflaten og sammenfoldes langs hovedsakelig sin lengde før rørkanalen utplasseres i brønnen. Denne heliksen eller det bueformede arrangement kan oppnås hvis tilstrekkelig kabelslakk utover den ustrukkede lengde av kveilerøret installeres jevnt i røret på overflaten. Kabelen kan sammenfoldes for å beskriver den heliske eller bueformede bane mens kveilerøret er oppspolet, eller alternativt når kveilerøret er uoppspolet på overflaten. or arcuate path along substantially the entire length of the pipe channel. The cable is therefore carried evenly along the length of the assembly. In order to achieve the even distribution of the cable in the pipe channel, the cable is inserted into the pipe channel at the surface and folded along mainly its length before the pipe channel is deployed in the well. This helix or arched arrangement can be achieved if sufficient cable slack beyond the unstretched length of the coil pipe is installed evenly in the surface pipe. The cable can be folded to describe the helical or arcuate path while the coil tube is wound, or alternatively when the coil tube is unwound on the surface.
Den foreliggende oppfinnelse inkluderer også en fremgangsmåte til å putte overskytende kabel inn i kveilerøret ved overflaten - i steden for nede i hullet - for å gjøre det mulig for kabelen å danne en ensartet heliks eller bueformet bane i røret. For å oppnå denne ensartede heliske eller bueformede form, må det brukes en kabel som har en lengre lengde enn rørkanalen. Ved å forme heliksen eller den bueformede bane er imidlertid hele lengden av kabelen hovedsakelig i en sammentrykket tilstand, hvilket hindrer kabelen i å oppleve strekk under utplassering i brønnen. The present invention also includes a method of inserting excess cable into the coil pipe at the surface - instead of downhole - to enable the cable to form a uniform helical or arcuate path in the pipe. To achieve this uniform helical or arched shape, a cable must be used that is longer than the pipe channel. However, by forming the helix or arcuate path, the entire length of the cable is essentially in a compressed state, which prevents the cable from experiencing tension during deployment in the well.
En rørkanal til å henges opp inne i en brønn kan for eksempel omfatte en lengde av kveilerør og en kabel som er anordnet inne i røret, hvor den ustrukkede lengde av kabelen inne i røret er lengre enn røret med minst ca 0,159 meter pr 304,8 meter rør. Overskuddet av kabel er generelt jevnt fordelt langs hovedsakelig hele lengden av rørkanalen, slik at kabelen beskriver en ensartet helisk eller bueformet bane inne i rørkanalen før den henges opp i brønnen. Ved å folde sammen kabelen ved overflaten, slik at den danner en heliks eller bueformet bane, kan strekket som oppleves av kabelen under utplassering være mindre enn 25% av kabelens strekkfasthet. A pipe channel to be suspended inside a well can, for example, comprise a length of coiled pipe and a cable arranged inside the pipe, where the unstretched length of the cable inside the pipe is longer than the pipe by at least about 0.159 meters per 304.8 meters of pipe. The excess of cable is generally evenly distributed along essentially the entire length of the pipe channel, so that the cable describes a uniform helical or arc-shaped path inside the pipe channel before it is suspended in the well. By folding the cable at the surface, so that it forms a helical or arc-shaped path, the strain experienced by the cable during deployment can be less than 25% of the cable's tensile strength.
For å oppnå den jevne fordeling av kabel inne i rørkanalen i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, kan det anvendes et mangfold av fremgangsmåter. En fremgangsmåte til å installere kabelen, vist på fig. 1A-C og 2A-C, er å pumpe kabelen inn i rørkanalen. US patent nr 5.503.370; 5.573.225; 5.599.004 og 5.699.996 viser forskjellige fremgangsmåter til å pumpe kabel inn i rørkanalen. I samsvar med enkelte utførelser av den foreliggende oppfinnelse, så snart kabelen er fullstendig innsatt i rørkanalen, pumpes imidlertid en valgt ytterligere lengde av kabel inn i rørkanalen for å oppnå den ønskede sammenfolding og jevne fordeling av kabelen i rørkanalen. For å beskrive mengden av ytterligere kabel som skal pumpes inn i rørkanalen kan én eller flere av de følgende faktorer vurderes: (1) lengde, diameter, materialer og mate-rialegenskaper (eksempelvis maksimum tillatt trykkspenning/strekkspenning) for kabelen og rørkanalen; (2) friksjonskoeffisienten mellom kabelen og rørkanalen; (3) strekkspenninger og/eller trykkspenninger ved overflaten; (4) den forventede forand-ring i rørkanalen og kabelen når den utsettes for brønntilstander (eksempelvis forand-ring i rørkanalens lengde på grunn av temperaturforandring, så som ved termisk utvi-delse/sammentrekking); (5) brønnens avvik; (6) bruken av eller tilstedeværelsen av oppdriftsfluider i brønnen; (7) rørets permanente vekst (d.v.s. forlengelsen av røret under hver tripp ned i hullet, for eksempel på grunn av gravitasjonskrefter) og (8) andre faktorer. In order to achieve the even distribution of cable inside the pipe channel in accordance with the present invention, a variety of methods can be used. A method of installing the cable, shown in fig. 1A-C and 2A-C, is to pump the cable into the pipe channel. US Patent No. 5,503,370; 5,573,225; 5,599,004 and 5,699,996 show different methods of pumping cable into the conduit. In accordance with certain embodiments of the present invention, as soon as the cable is completely inserted in the pipe channel, however, a selected additional length of cable is pumped into the pipe channel to achieve the desired folding and even distribution of the cable in the pipe channel. To describe the amount of additional cable to be pumped into the conduit, one or more of the following factors may be considered: (1) length, diameter, materials and material properties (for example, maximum allowable compressive stress/tensile stress) of the cable and conduit; (2) the coefficient of friction between the cable and the pipe channel; (3) tensile and/or compressive stresses at the surface; (4) the expected change in the conduit and cable when subjected to well conditions (for example, change in conduit length due to temperature change, such as thermal expansion/contraction); (5) well deviation; (6) the use or presence of buoyancy fluids in the well; (7) the permanent growth of the pipe (i.e., the elongation of the pipe during each trip downhole, for example due to gravitational forces) and (8) other factors.
Som kort beskrevet ovenfor er den foreliggende oppfinnelse basert på konseptet med dimensjonering av den innvendige diameter i rørkanalen (så som kveilerør), og diameteren av kabelen (så som en elektrisk kabel), og valg av den indre styrke eller stivhet i kabelen, alt sådan at kabelen målrettet vil «foldes sammen» inne i rør-kanalen, og derved bli friksjonsmessig låst på plass. Som her brukt betyr uttrykket «foldes sammen» («buckle») at kabelen 28 under sammentrykking forandrer sin inn-retting i lengderetningen fra å være koaksial med rørkanalen 30 til å være en sinus-kurve, en spiral, en heliks eller en annen bueformet form, som generelt vist på fig. 1, med kabelen 28 i kontakt med en innvendig overflate 32 i rørkanalen 30 på en flerhet av lokaliseringer 34 som er adskilt i lengderetningen. Sammenfoldingen av kabelen forårsaker at vekten av kabelen 28, mellom kontaktpunktene 34 med rørkanalen 30, overføres som en trykkfriksjonskraft til rørkanalen. Denne friksjonskraften hindrer kabelen 28 i å få ytterligere nedoverrettet bevegelse i lengderetningen inne i rørkanalen 30, og kabelen blir dermed selvopphengende inne i rørkanalen. As briefly described above, the present invention is based on the concept of dimensioning the internal diameter of the pipe channel (such as coil pipe), and the diameter of the cable (such as an electric cable), and choosing the internal strength or stiffness of the cable, all such that the cable will be purposefully "folded" inside the pipe channel, thereby being frictionally locked in place. As used herein, the term "buckle" means that the cable 28 changes its orientation in the longitudinal direction during compression from being coaxial with the pipe channel 30 to being a sine curve, a spiral, a helix or another arc-shaped form, as generally shown in fig. 1, with the cable 28 in contact with an interior surface 32 of the conduit 30 at a plurality of locations 34 that are spaced apart in the longitudinal direction. The folding of the cable causes the weight of the cable 28, between the contact points 34 with the pipe channel 30, to be transferred as a compressive frictional force to the pipe channel. This frictional force prevents the cable 28 from having further downward movement in the longitudinal direction inside the pipe channel 30, and the cable thus becomes self-suspending inside the pipe channel.
Konseptet ved «sammenfolding» av den elektriske kabel er ment som et målrettet, designet arrangement, og ikke som det velkjente fenomen med at kabelen blir skadet enten på grunn av fri opphenging eller for store trykkrefter. Det er velkjent for fagpersoner innen området at hvis en kabel holdes ved jordens overflate og deretter tillates å opphenges fritt i en brønnboring, så er vekten av selve kabelen større enn kabelens indre styrke mot å motstå indre skade på kopperlederne og isolasjonen. Derfor har kabelen som tidligere nevnt tidligere blitt bundet eller stroppet til utsiden av en rørkanal i intervaller, så som for hver 6,1 meter, eller en flerhet av innvendige ka-belforankringer har blitt brukt til å overføre vekten av kabelen til rørkanalen. Ved den foreliggende oppfinnelse er kabelen ikke fritt opphengt, men dens vekt overføres jevnt til rørkanalen ved flerheten av kontaktpunkter med rørkanalen. The concept of "folding" the electrical cable is intended as a purposeful, designed arrangement, and not as the well-known phenomenon of the cable being damaged either due to free suspension or excessive compressive forces. It is well known to those skilled in the art that if a cable is held at the earth's surface and then allowed to hang freely in a wellbore, then the weight of the cable itself is greater than the internal strength of the cable to resist internal damage to the copper conductors and insulation. Therefore, as previously mentioned, the cable has previously been tied or strapped to the outside of a conduit at intervals such as every 6.1 meters, or a plurality of internal cable anchorages have been used to transfer the weight of the cable to the conduit. In the present invention, the cable is not freely suspended, but its weight is transferred evenly to the pipe channel at the plurality of contact points with the pipe channel.
Uttrykket «sammenfolding» inkluderer videre konseptet med aktsom dimensjonering av den innvendige diameter av rørkanalen og kabelens diameter, og valg av den indre styrke i kabelen, slik at kabelen målrettet vil danne den ønskede sinusfor-mede, spiralformede, heliske eller annen bueformede form, og danne flerheten av ensartede kontaktpunkter med den innvendige overflate av rørkanalen med tilstrekke lig trykk-friksjonskrefter til å hindre nedoverrettet bevegelse av kabelen i lengderetningen inne i rørkanalen. The term "folding" further includes the concept of careful dimensioning of the internal diameter of the pipe channel and the diameter of the cable, and selection of the internal strength in the cable, so that the cable will purposefully form the desired sinusoidal, spiral, helical or other arched shape, and forming the plurality of uniform points of contact with the inner surface of the conduit with sufficient pressure-frictional forces to prevent downward movement of the cable in the longitudinal direction within the conduit.
Med henvisning til fig. 1 A-C, i enkelte utførelser av den foreliggende oppfinnelse blir kabelen 100 (eksempelvis elektrisk kraftkabel) først trukket fra en snelle 104 inn i rørkanalen 102 (eksempelvis kveilerør) mens rørkanalen er anordnet hovedsakelig horisontalt (fig. 1A) ved overflaten. I enkelte utførelser kan et tau 106 festes til kabelen 100 for å gjøre det mulig å trekke kabelen inn i og gjennom rørkanalen 102. Dette innledende trinn forårsaker at kabelen 100 strekkes på grunn av friksjon mellom kabelen og rørkanalen 102. Rørkanalen 102 og kabelen 100 blir deretter spolet på en trommel 110 (fig. 1B). En valgt ytterligere lengde av kabel 100 blir deretter pumpet inn i den oppspolede rørkanal 102 inntil den ønskede lengde av kabel og ønskede sammenfolding og jevne fordeling av kabelen i rørkanalen er oppnådd (fig. 1C). I enkelte utførelser kan den ytterligere lengde av kabel 100 pumpes inn i den oppspolede rør-kanal 102 ved å anordne en pumpeenhet 120 til å trykke et bærefluid gjennom rørka-nalen og inn i en returtank 122. Bærefluidet forflytter kabelen 100 inn i den oppspolede rørkanal 102. With reference to fig. 1 A-C, in some embodiments of the present invention, the cable 100 (for example electric power cable) is first pulled from a reel 104 into the pipe channel 102 (for example coil pipe) while the pipe channel is arranged mainly horizontally (Fig. 1A) at the surface. In some embodiments, a rope 106 may be attached to the cable 100 to enable the cable to be pulled into and through the conduit 102. This initial step causes the cable 100 to stretch due to friction between the cable and the conduit 102. The conduit 102 and the cable 100 become then wound on a drum 110 (Fig. 1B). A selected additional length of cable 100 is then pumped into the coiled pipe channel 102 until the desired length of cable and desired folding and even distribution of the cable in the pipe channel is achieved (Fig. 1C). In some embodiments, the additional length of cable 100 can be pumped into the coiled pipe channel 102 by arranging a pump unit 120 to push a carrier fluid through the pipe channel and into a return tank 122. The carrier fluid moves the cable 100 into the coiled pipe channel 102.
Med henvisning til fig. 2A-C, i andre utførelser av den foreliggende oppfinnelse pumpes kabelen 200 fra en snelle 204 inn i rørkanalen 202 mens rørkanalen er anordnet hovedsakelig horisontalt (fig. 2A) ved overflaten. En utgangsstav 206 kan festes til kabelen 200 og pumpes fra en åpen ende av rørkanalen 202 til en lukket ende ved å anordne en pumpeenhet 220 til å trykke et bærefluid gjennom rørkanalen og inn i en returtank 222 (fig. 2A-B). Så snart utgangsstaven 206 når den lukkede ende av rørkanalen 202, blir en valgt ytterligere lengde av kabel 200 deretter pumpet inn i den horisontale rørkanal 102 inntil den ønskede lengde av kabel og ønskede sammenfolding og jevne fordeling av kabelen i rørkanalen er oppnådd (fig. 2C). Til slutt kan den sammenfoldede kabel 200 inne i rørkanalen 202 spoles opp som vist på fig. 1B. With reference to fig. 2A-C, in other embodiments of the present invention, the cable 200 is pumped from a reel 204 into the pipe channel 202 while the pipe channel is arranged substantially horizontally (Fig. 2A) at the surface. An output rod 206 can be attached to the cable 200 and pumped from an open end of the pipe channel 202 to a closed end by arranging a pump unit 220 to push a carrier fluid through the pipe channel and into a return tank 222 (Fig. 2A-B). As soon as the output rod 206 reaches the closed end of the pipe channel 202, a selected additional length of cable 200 is then pumped into the horizontal pipe channel 102 until the desired length of cable and desired folding and even distribution of the cable in the pipe channel is achieved (Fig. 2C ). Finally, the folded cable 200 inside the pipe channel 202 can be wound up as shown in fig. 1B.
Fig. 3A-B illustrerer hver for seg enda en annen utførelse, hvor fig. 3B er en utførelse av den foreliggende oppfinnelse, hvor kabelen 300 foldes sammen når rør-kanalen 302 trekkes av fra spolen 310 (som vist på fig. 3A), eller, alternativt, kabelen 320 foldes sammen mens rørkanalen 322 forblir på spolen 330 (som vist på fig. 3B). I utførelsen som er vist på fig. 3A anordnes kabelen 300 ved eller nær den ytre radius av rørkanalen 302 når rørkanalen spoles. Avspolingen og utrettingen av rørkanalen 302 forårsaker at kabelen 300 foldes ensartet sammen i rørkanalen. I kontrast til dette, i utførelsen som er vist på fig. 3B, er kabelen 320 allerede foldet sammen når rør-kanalen 322 er på spolen 330. Fig. 3A-B each separately illustrate yet another embodiment, where Fig. 3B is an embodiment of the present invention in which the cable 300 is folded when the conduit 302 is pulled off the spool 310 (as shown in FIG. 3A), or, alternatively, the cable 320 is folded while the conduit 322 remains on the spool 330 (as shown in Fig. 3B). In the embodiment shown in fig. 3A, the cable 300 is arranged at or near the outer radius of the conduit 302 when the conduit is coiled. The unwinding and straightening of the pipe channel 302 causes the cable 300 to be folded uniformly in the pipe channel. In contrast to this, in the embodiment shown in fig. 3B, the cable 320 is already folded when the conduit 322 is on the coil 330.
Med henvisning til fig. 4, i andre utførelser av den foreliggende oppfinnelse, kan innsetting av den ønskede lengde av ytterligere kabel for å oppnå den jevne fordeling av sammenfoldet kabel i rørkanalen utføres ved å bruke en oscillerende, vertikalt orientert rørkanal-snelle 410, som vist på fig. 5. Systemer for å oscillere en rørka-nalsnelle er for eksempel beskrevet i US patent nr 5.946.788 og 5.950.298.1 en utfø-relse kan kabelen 400 plasseres i den vertikalt spolede rørkanal 402 ved hjelp av en kabelmateenhet 406 for å danne et ensartet, helisk eller bueformet arrangement inne i rørkanalen. Alternativt, i en annen utførelse, kan kabelen pumpes inn i den vertikalt spolede rørkanal 402 for å danne et ensartet, helisk eller bueformet arrangement ved å pumpe et bærefluid fra en pumpeenhet 120 til en returtank 122, som beskrevet ovenfor og vist på fig. 1C. With reference to fig. 4, in other embodiments of the present invention, insertion of the desired length of additional cable to achieve the even distribution of folded cable in the conduit may be accomplished by using an oscillating, vertically oriented conduit reel 410, as shown in FIG. 5. Systems for oscillating a pipe channel reel are described, for example, in US patent no. 5,946,788 and 5,950,298.1 one embodiment, the cable 400 can be placed in the vertically coiled pipe channel 402 by means of a cable feeding unit 406 to form a uniform , helical or arcuate arrangement inside the tube channel. Alternatively, in another embodiment, the cable may be pumped into the vertically coiled conduit 402 to form a uniform, helical or arcuate arrangement by pumping a carrier fluid from a pumping unit 120 to a return tank 122, as described above and shown in FIG. 1C.
I enda andre utførelser av den foreliggende oppfinnelse installeres kabelen i rørkanalen under fremstill ing av rørkanalen, slik at den ønskede ekstra kabel anordnes i rørkanalen ved fremstillingstidspunktet. Ved denne fremgangsmåten oppnås den ønskede lengde av ekstra kabel og den ønskede sammenfolding og ensartede fordeling av kabelen i rørkanalen under fremstillingen av rørkanalen (eksempelvis kveilerør). Publisert europeisk patentsøknad nr EP 1094194 beskriver en fremgangsmåte til innsetting av en kabel inn i en rørkanal under fremstilling. Med henvisning til fig. 5, en rørformingsinnretning 520 kan anordnes til å danne rørkanalen 502 fra båndmetall 503. En snelle 504 for å holde kabelen 500 kan også være tilveiebrakt. En spole 510 er anordnet til å lagre den formede rørkanal 502 som har en helisk kabel 500 deri. In yet other embodiments of the present invention, the cable is installed in the pipe channel during the production of the pipe channel, so that the desired extra cable is arranged in the pipe channel at the time of production. With this method, the desired length of extra cable and the desired folding and uniform distribution of the cable in the pipe duct are achieved during the production of the pipe duct (for example, coiled pipe). Published European patent application no EP 1094194 describes a method for inserting a cable into a pipe channel during manufacture. With reference to fig. 5, a pipe forming device 520 may be provided to form the pipe channel 502 from strip metal 503. A reel 504 for holding the cable 500 may also be provided. A spool 510 is arranged to store the shaped pipe channel 502 having a helical cable 500 therein.
Fortsatt med henvisning til fig. 5, under bruk, rørformingsinnretningen 520 inkluderer et sett av ruller for å bøye båndmetallet 503 til «U» -form og gradvis til en in-nelukket rørformet kanal 502, med unntak for en langsgående søm 505. Kabelen 500 installeres inne i rørkanalen 502 under prosessen med å forme båndmetallet 503 til rørkanalen 502. Et system av drivbånd 550 kan brukes til å forme kabelen 500 til en heliks eller et annet bueformet arrangement når den settes inn i det bøyde båndmetallet 503. Den heliske kabel 500 installeres jevnt langs hovedsakelig hele lengden av rørkanalen 502. Etter at kabelen 500 er installert forsegles den langsgående søm 505 ved en sveisestasjon 530, og avspenningsglødes i en avspenningsglødingsovn 540 for å danne den innelukkede rørkanal 502. Rørkanalen 502 med den heliske kabel 500 på innsiden blir deretter rullet på spolen 510 for bruk i brønnoperasjoner. Still referring to fig. 5, in use, the tube forming device 520 includes a set of rollers to bend the strip metal 503 into a "U" shape and gradually into an enclosed tubular channel 502, except for a longitudinal seam 505. The cable 500 is installed inside the tube channel 502 under the process of forming the band metal 503 into the conduit 502. A system of drive bands 550 may be used to shape the cable 500 into a helix or other arc-shaped arrangement when inserted into the bent band metal 503. The helical cable 500 is installed uniformly along substantially its entire length of the conduit 502. After the cable 500 is installed, the longitudinal seam 505 is sealed at a welding station 530, and stress-relief annealed in a stress-relief annealing furnace 540 to form the enclosed conduit 502. The conduit 502 with the helical cable 500 inside is then wound onto the spool 510 for use in well operations.
Som vist på fig. 6 tilfører en elektrisk kraftkabel 600 kraft til en ESP, som er opphengt i en brønnboring 608 i kveilerør 602. Brønnboringen 608 penetrerer én eller flere formasjoner i undergrunnen (eksempelvis hydrokarbonholdige eller vannholdige formasjoner), og kan inkludere et brønnhode 640 som er avtagbart forbundet til et øvre parti av en produksjonsrørstreng og/eller foringsrørstreng 650. Hvis forings-rørstrengen 650 forløper over en fluidproduserende formasjon i undergrunnen, så kan foringsrørstrengen inkludere minst én åpning eller perforering for å tillate fluider å komme inn i sitt indre. Et elektrisk nedsenkbart pumpesystem 660 er vist opphengt inne i foringsrørstrengen 650 og inkluderer generelt en elektrisk motor, en oljefylt mo-torbeskyttelse og en pumpe. ESP'en 660 er operativt forbundet til en nedre ende av en spole 610 av kveilerør 602, som har blitt spolet inn i foringsrøret 650. Kveilerøret As shown in fig. 6, an electrical power cable 600 supplies power to an ESP, which is suspended in a wellbore 608 in coiled tubing 602. The wellbore 608 penetrates one or more formations in the subsurface (eg, hydrocarbon-bearing or water-bearing formations), and may include a wellhead 640 that is removably connected to an upper portion of a production tubing string and/or casing string 650. If the casing string 650 extends over a fluid-producing formation in the subsurface, then the casing string may include at least one opening or perforation to allow fluids to enter its interior. An electric submersible pump system 660 is shown suspended within the casing string 650 and generally includes an electric motor, an oil-filled motor guard, and a pump. The ESP 660 is operatively connected to a lower end of a coil 610 of coiled tubing 602, which has been coiled into the casing 650. The coiled tubing
602 kan være av en hvilken som helst kommersielt tilgjengelig størrelse (d.v.s. utvendig/innvendig diameter), og kan være dannet fra et hvilket som helst materiale som er egnet for tilstandene i brønnboringen, hvilket alt sammen er velkjent innen teknikken. Typiske størrelser av kveilerør er for eksempel en utvendig diameter fra 19,05 mm til 88,9 mm, og de er typisk laget av stållegeringer. Den elektriske kabel 600 er anordnet inne i kveilerøret og danner en ensartet helisk (eller «sammenfoldet») form. En nedre ende av den elektriske kabel 600 er operativt forbundet til ESP'en 660 for å tilveiebringe elektrisk kraft til den elektriske motor, og en øvre ende er ved jordens overflate operativt forbundet til elektrisk kontrollutstyr og en kilde for elektrisk kraft (begge ikke vist). 602 may be of any commercially available size (i.e. outside/inside diameter), and may be formed from any material suitable for the wellbore conditions, all of which are well known in the art. Typical sizes of coiled tubing, for example, are an outside diameter from 19.05 mm to 88.9 mm, and they are typically made of steel alloys. The electrical cable 600 is arranged inside the coil tube and forms a uniform helical (or "folded") shape. A lower end of the electrical cable 600 is operatively connected to the ESP 660 to provide electrical power to the electric motor, and an upper end is operatively connected at the earth's surface to electrical control equipment and a source of electrical power (both not shown). .
I operasjon settes den elektriske kabel 600 inn i kveilerøret for å danne en ensartet helisk eller bueformet form langs hovedsakelig hele lengden av kveilerøret ved bruk av én av de fremgangsmåter som er beskrevet ovenfor og vist på fig. 1-5. In operation, the electrical cable 600 is inserted into the coil tube to form a uniform helical or arcuate shape along substantially the entire length of the coil tube using one of the methods described above and shown in FIG. 1-5.
Den nedre ende av den elektriske kabel 600 er operativt forbundet til ESP'en 660, opphengt i kveilerøret 602, og går inn i brønnboringen 608 til et produksjonsintervall The lower end of the electrical cable 600 is operatively connected to the ESP 660, suspended in the coiled tubing 602, and enters the wellbore 608 to a production interval
via en rørinjektor 620 og en injektorstyring 630.1 enkelte utførelser kan ytterligere en valgt lengde av rørkabel (grisehale) installeres ved overflaten for å ta opp enhver liten kabelnedsynking som kan forekomme under utplassering nede i hullet. I et eksempel installeres ca 3,66 meter pr 304,8 meter grisehale i overflatekappen. via a pipe injector 620 and an injector control 630. In some embodiments, an additional selected length of pipe cable (pigtail) can be installed at the surface to accommodate any small cable subsidence that may occur during downhole deployment. In an example, approximately 3.66 meters per 304.8 meters of pigtail is installed in the surface casing.
Selv om utførelser av den foreliggende oppfinnelse som her er beskrevet kan vise til «rør» eller «kveilerør», er det tiltenkt at det finnes andre utførelser av den foreliggende oppfinnelse til bruk sammen med en hvilken som helst rørkanal, inkludert, men ikke begrenset til, kveilerør, skjøtet rør, tykkveggede rør (pipes), foringsrør, foringer og annet rørformet gods. Videre, selv om utførelser av den foreliggende oppfinnelse som her er beskrevet kan referere seg til «elektrisk kraftkabel», er det tiltenkt at det finnes andre utførelser av den foreliggende oppfinnelse til bruk sammen med en hvilken som helst kabel, inkludert, men ikke begrenset til, elektrisk kraftkabel, fi-beroptisk kabel, hydrauliske ledninger, eller en kombinasjon av disse. Videre, selv om utførelsene av de foreliggende oppfinnelser som tidligere er beskrevet inkluderer en kabel som beskriver en «ensartet» eller «hovedsakelig ensartet» helisk eller bueformet bane langs hele lengden av en rørkanal, vil en hvilken som helst bueformet bane være tilstrekkelig så lenge den strekker seg over hovedsakelig hele lengden av rør-kanalen. Selv om en ensartet helisk eller bueformet form kan være idéelt, kan kabelen generelt danne en bueformet bane, som kan inkludere en seksjon med en om-vendt spiral og/eller en seksjon som beskriver en tettere spiral enn en annen seksjon. En utførelse kan for eksempel inkludere en kabel som beskriver en bueformet bane inne i en rørkanal, hvor kabelen utplasseres i et tettere spiralmønster ved bunnen av rørkanalen enn ved toppen av rørkanalen. Det essensielle er at kabelen beskriver en hvilken som helst bueformet bane gjennom hovedsakelig hele lengden av rørkanalen for å øke overflatekontakt (og følgelig friksjon) inne i rørkanalen. Although embodiments of the present invention described herein may refer to "pipe" or "coil pipe", it is intended that other embodiments of the present invention exist for use with any pipe conduit, including but not limited to , coiled pipes, jointed pipes, thick-walled pipes (pipes), casing pipes, linings and other tubular goods. Furthermore, although embodiments of the present invention described herein may refer to "electrical power cable", it is intended that other embodiments of the present invention may be used with any cable, including but not limited to , electrical power cable, fiber optic cable, hydraulic lines, or a combination of these. Furthermore, although the embodiments of the present invention previously described include a cable describing a "uniform" or "substantially uniform" helical or arcuate path along the entire length of a conduit, any arcuate path will suffice as long as the extends over essentially the entire length of the pipe channel. Although a uniform helical or arcuate shape may be ideal, the cable may generally form an arcuate path, which may include a section with a reverse spiral and/or a section describing a tighter spiral than another section. An embodiment may for example include a cable that describes an arc-shaped path inside a pipe channel, where the cable is deployed in a tighter spiral pattern at the bottom of the pipe channel than at the top of the pipe channel. The essential thing is that the cable describes any arcuate path through substantially the entire length of the pipe channel to increase surface contact (and therefore friction) inside the pipe channel.
Selv om kun noen få eksemplifiserende utførelser av denne oppfinnelsen har blitt beskrevet i detalj i det ovenstående, vil fagpersoner innen området lett forstå at mange modifikasjoner er mulige ved de eksemplifiserende utførelser uten i vesentlig grad å avvike fra den nye lære og fordeler ved denne oppfinnelsen. Alle slike modifi kasjoner er følgelig tiltenkt å være inkludert innenfor rammen av denne oppfinnelsen, slik den er angitt i de følgende krav. Although only a few exemplary embodiments of this invention have been described in detail in the foregoing, those skilled in the art will readily appreciate that many modifications are possible to the exemplary embodiments without substantially departing from the novel teachings and advantages of this invention. All such modifications are therefore intended to be included within the scope of this invention, as set forth in the following claims.
Claims (26)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US49566303P | 2003-08-15 | 2003-08-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20043360L NO20043360L (en) | 2005-02-16 |
| NO333829B1 true NO333829B1 (en) | 2013-09-23 |
Family
ID=32991039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20043360A NO333829B1 (en) | 2003-08-15 | 2004-08-13 | Method and system for installing a cable inside a pipe duct for placement in a well. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20050045343A1 (en) |
| GB (1) | GB2405038B (en) |
| NO (1) | NO333829B1 (en) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003243787A1 (en) * | 2002-07-03 | 2004-01-23 | Sensor Highway Limited | Pulsed deployment of a cable through a conduit located in a well |
| FR2884653B1 (en) * | 2005-04-19 | 2009-02-20 | Pascal Goubert | METHOD AND PORTABLE DEVICE FOR PRE-SPINNING A SHEATH |
| EA200801403A1 (en) | 2005-11-21 | 2008-10-30 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | METHODS OF MONITORING THE PROPERTIES OF A FLOW MEDIUM |
| US7874366B2 (en) * | 2006-09-15 | 2011-01-25 | Schlumberger Technology Corporation | Providing a cleaning tool having a coiled tubing and an electrical pump assembly for cleaning a well |
| US7714231B2 (en) * | 2007-02-13 | 2010-05-11 | Schlumberger Technology Corporation | Motor winding wire for a hydrocarbon application |
| US20090230969A1 (en) * | 2007-02-19 | 2009-09-17 | Hall David R | Downhole Acoustic Receiver with Canceling Element |
| US8395388B2 (en) * | 2007-02-19 | 2013-03-12 | Schlumberger Technology Corporation | Circumferentially spaced magnetic field generating devices |
| US8436618B2 (en) * | 2007-02-19 | 2013-05-07 | Schlumberger Technology Corporation | Magnetic field deflector in an induction resistivity tool |
| GB2453216A (en) * | 2007-09-10 | 2009-04-01 | Schlumberger Holdings | System for shortening or reducing the slack in a cable by bending the cable around movable members. |
| US7784537B2 (en) | 2007-09-25 | 2010-08-31 | Schlumberger Technology Corporation | Control line protector |
| US7570858B2 (en) * | 2007-12-05 | 2009-08-04 | Baker Hughes Incorporated | Optical fiber for pumping and method |
| US8326103B2 (en) * | 2008-04-04 | 2012-12-04 | Baker Hughes Incorporated | Cable and method |
| US7849928B2 (en) * | 2008-06-13 | 2010-12-14 | Baker Hughes Incorporated | System and method for supporting power cable in downhole tubing |
| US8378842B2 (en) * | 2008-06-19 | 2013-02-19 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole component with an electrical device in a blind-hole |
| US7905295B2 (en) * | 2008-09-26 | 2011-03-15 | Baker Hughes Incorporated | Electrocoil tubing cable anchor method |
| US8789585B2 (en) * | 2010-10-07 | 2014-07-29 | Schlumberger Technology Corporation | Cable monitoring in coiled tubing |
| GB2498581A (en) * | 2012-01-23 | 2013-07-24 | Rolls Royce Plc | Pipe inspection probing cable having an external helical track |
| US9255457B2 (en) | 2012-04-18 | 2016-02-09 | Schlumberger Technology Corporation | Deep deployment system for electric submersible pumps |
| AU2013100271B4 (en) * | 2012-12-20 | 2013-10-10 | Reelsafe Pty Ltd | Entwined Pipes |
| US9428983B2 (en) | 2013-07-15 | 2016-08-30 | Canrig Drilling Technology Ltd. | Top entry wireline apparatus and methods |
| US9518433B2 (en) * | 2013-11-15 | 2016-12-13 | Baker Hughes Incorporated | Tubewire injection buckling mitigation |
| WO2015176172A1 (en) * | 2014-02-18 | 2015-11-26 | Athabasca Oil Corporation | Cable-based well heater |
| US10246960B2 (en) | 2016-05-10 | 2019-04-02 | Saudi Arabian Oil Company | Electric submersible pump cable anchored in coiled tubing |
| CN107800075A (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-13 | 中国二十冶集团有限公司 | Cable laying auxiliary hitch in draw pit |
| CN108515313A (en) * | 2018-03-13 | 2018-09-11 | 杰森能源技术有限公司 | A kind of Concentric Coiled Tubing on-line continuous preparation method |
| CN114069542B (en) * | 2022-01-18 | 2022-04-08 | 山西古县西山登福康煤业有限公司 | Coal-winning machine cable towing device |
| US11952848B2 (en) | 2022-06-27 | 2024-04-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Downhole tool for detecting features in a wellbore, a system, and a method relating thereto |
| US12001067B2 (en) * | 2022-07-26 | 2024-06-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and system for detecting one or more properties, positioning, and minimizing tension of a waveguide |
| US20250232895A1 (en) * | 2024-01-11 | 2025-07-17 | Halliburton Energy Service, Inc | Electric cable with undulated tubing segments for suspension in a well system and method of assembly thereof |
Family Cites Families (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2265684B (en) * | 1992-03-31 | 1996-01-24 | Philip Fredrick Head | An anchoring device for a conduit in coiled tubing |
| US3835929A (en) * | 1972-08-17 | 1974-09-17 | Shell Oil Co | Method and apparatus for protecting electrical cable for downhole electrical pump service |
| US4095865A (en) * | 1977-05-23 | 1978-06-20 | Shell Oil Company | Telemetering drill string with piped electrical conductor |
| US4368348A (en) * | 1979-12-21 | 1983-01-11 | Techno-Chemie Kessler & Co. Gmbh | Vacuum cleaner hose with an electrical conductor |
| US4346256A (en) * | 1980-04-01 | 1982-08-24 | Kobe, Inc. | Conduit in supplying electrical power and pressurized fluid to a point in a subterranean well |
| US4336415A (en) * | 1980-05-16 | 1982-06-22 | Walling John B | Flexible production tubing |
| US4681169A (en) * | 1986-07-02 | 1987-07-21 | Trw, Inc. | Apparatus and method for supplying electric power to cable suspended submergible pumps |
| US4830113A (en) * | 1987-11-20 | 1989-05-16 | Skinny Lift, Inc. | Well pumping method and apparatus |
| EP0334359B1 (en) * | 1988-03-25 | 2000-08-16 | Nippon Steel Welding Products & Engineering Co., Ltd. | Method and apparatus for passing threadlike pieces through tubular products |
| US5122209A (en) * | 1989-12-18 | 1992-06-16 | Shell Oil Company | Temperature compensated wire-conducting tube and method of manufacture |
| US5180014A (en) * | 1991-02-14 | 1993-01-19 | Otis Engineering Corporation | System for deploying submersible pump using reeled tubing |
| US5145007A (en) * | 1991-03-28 | 1992-09-08 | Camco International Inc. | Well operated electrical pump suspension method and system |
| US5146982A (en) * | 1991-03-28 | 1992-09-15 | Camco International Inc. | Coil tubing electrical cable for well pumping system |
| US5191173A (en) * | 1991-04-22 | 1993-03-02 | Otis Engineering Corporation | Electrical cable in reeled tubing |
| US5269377A (en) * | 1992-11-25 | 1993-12-14 | Baker Hughes Incorporated | Coil tubing supported electrical submersible pump |
| US5495755A (en) * | 1993-08-02 | 1996-03-05 | Moore; Boyd B. | Slick line system with real-time surface display |
| US5573225A (en) * | 1994-05-06 | 1996-11-12 | Dowell, A Division Of Schlumberger Technology Corporation | Means for placing cable within coiled tubing |
| US5503370A (en) * | 1994-07-08 | 1996-04-02 | Ctes, Inc. | Method and apparatus for the injection of cable into coiled tubing |
| US5599004A (en) * | 1994-07-08 | 1997-02-04 | Coiled Tubing Engineering Services, Inc. | Apparatus for the injection of cable into coiled tubing |
| NO179881C (en) * | 1994-09-16 | 1997-01-08 | Transocean Petroleum Technolog | Device for coiled tubing operations |
| US5828003A (en) * | 1996-01-29 | 1998-10-27 | Dowell -- A Division of Schlumberger Technology Corporation | Composite coiled tubing apparatus and methods |
| GB9621235D0 (en) * | 1996-10-11 | 1996-11-27 | Head Philip | Conduit in coiled tubing system |
| NL1004747C2 (en) * | 1996-12-11 | 1998-06-15 | Nederland Ptt | Method and device for inserting a cable-like element into an elongated tubular casing wound on or in a container. |
| JP3138771B2 (en) * | 1996-12-11 | 2001-02-26 | コニンクリジケ ケーピーエヌ エヌブィー | How to insert a cable-like element into a holder or into a tube wound on a holder |
| US6112813A (en) * | 1997-02-20 | 2000-09-05 | Head; Philip | Method of providing a conduit and continuous coiled tubing system |
| US5821452A (en) * | 1997-03-14 | 1998-10-13 | Baker Hughes Incorporated | Coiled tubing supported electrical cable having clamped elastomer supports |
| US6143988A (en) * | 1997-05-23 | 2000-11-07 | Baker Hughes Incorporated | Coiled tubing supported electrical cable having indentations |
| US5906242A (en) * | 1997-06-03 | 1999-05-25 | Camco International, Inc. | Method of suspending and ESP within a wellbore |
| US5988286A (en) * | 1997-06-12 | 1999-11-23 | Camco International, Inc. | Cable anchor assembly |
| US5992468A (en) * | 1997-07-22 | 1999-11-30 | Camco International Inc. | Cable anchors |
| US5954136A (en) * | 1997-08-25 | 1999-09-21 | Camco International, Inc. | Method of suspending an ESP within a wellbore |
| GB9722935D0 (en) * | 1997-10-30 | 1998-01-07 | Head Philip | Conduit and continuous coiled tubing system and method of assembly thereof |
| US6479752B1 (en) * | 1998-04-07 | 2002-11-12 | Baker Hughes Incorporated | Coil springs for cable support |
| US6148925A (en) * | 1999-02-12 | 2000-11-21 | Moore; Boyd B. | Method of making a conductive downhole wire line system |
| US6167915B1 (en) * | 1999-08-30 | 2001-01-02 | Baker Hughes Inc. | Well pump electrical cable with internal bristle support |
-
2004
- 2004-08-05 US US10/710,833 patent/US20050045343A1/en not_active Abandoned
- 2004-08-10 GB GB0417739A patent/GB2405038B/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-08-13 NO NO20043360A patent/NO333829B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20043360L (en) | 2005-02-16 |
| GB0417739D0 (en) | 2004-09-08 |
| GB2405038A (en) | 2005-02-16 |
| US20050045343A1 (en) | 2005-03-03 |
| GB2405038B (en) | 2006-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO333829B1 (en) | Method and system for installing a cable inside a pipe duct for placement in a well. | |
| EP0709542B1 (en) | Anchored wavy conduit in coiled tubing | |
| EP1068424B1 (en) | Apparatus with coil springs and method for supporting a cable in a tubing | |
| US20100078179A1 (en) | Electrocoil Tubing Cable Anchor Method | |
| EA010141B1 (en) | A tubing equipped with an optical fiber and methods of its making and using | |
| US20030015246A1 (en) | Casing patching tool | |
| US20160258231A1 (en) | Dual-Walled Coiled Tubing Deployed Pump | |
| CA2245502C (en) | Method of suspending an esp within a wellbore | |
| WO2009042310A1 (en) | Contraction joint system | |
| US9845643B2 (en) | Cable for an electrically submersible pump (ESP) arrangement | |
| NO320716B1 (en) | Coiled tubing with recesses for supporting internal elements, such as an electric cable | |
| MXPA01008117A (en) | Method of making a conductive downhole wire line system. | |
| NO314854B1 (en) | Method of hanging a submersible pump system in a borehole | |
| US10577873B2 (en) | Shape memory alloy rope socket for a downhole tool | |
| BR112016022137B1 (en) | development and direct mooring of subsea pipelines | |
| EP2898180B1 (en) | Downhole wellbore heating system and method | |
| US7496248B2 (en) | Optical turnaround system | |
| US6112813A (en) | Method of providing a conduit and continuous coiled tubing system | |
| GB2448964A (en) | Supporting cables in tubing | |
| CN108779877A (en) | The device and method being directly accessed for submerged pipeline | |
| US9534454B2 (en) | Method and apparatus for storing cable in a wellbore | |
| BR112017013456B1 (en) | RISER SET AND METHOD OF FORMATION OF A RISER SET | |
| EP1094194A2 (en) | Coiled tubing with an electrical cable for a down-hole pumping system and methods for manufacturing and installing such a system | |
| BRPI0907908B1 (en) | combination, and, methods for producing a rollable flow line for hydrocarbon flow, and for installing a flow line | |
| WO2024144846A1 (en) | Nested splice tubes for integrating spoolable gauges with downhole cables |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |