NO345814B1 - Fremgangsmåte for å muliggjøre trykkaktivering - Google Patents

Description

BAKGRUNN

Det er vanlig i rørsystemer å aktivere en aktuator med bruk av trykk. Å gjøre dette krever ofte plugging av en gjennomgang slik at trykk kan bygges opp mot denne. I tilfeller hvor det er ønskelig med strømning gjennom gjennomgangen etter at trykk er bygget opp mot en plugg i inngrep med denne, må pluggen fjernes. Metoder som boring eller fresing for å fjerne en kjørbar plugg fungerer godt for noen anvendelser. Imidlertid kan tiden det tar å kjøre bore-/freseutstyret og utføre bearbeidingsoperasjonen innebære store kostnader, for eksempel i form av tapt produksjon dersom rørsystemet blir anvendt for å utvinne hydrokarboner fra en grunnformasjon. Teknikken er derfor alltid interessert i fremgangsmåter for å muliggjøre aktivering uten den ovennevnte ulempen.

Patentpublikasjonen US 5947201 A vedrører en innretning og fremgangsmåte for selektiv regulering av produksjonsfluidstrømmen gjennom en rørstreng i en olje- og gassbrønn, hvor et hus er forbundet til en rørstreng for innsettelse i brønnen og brønnfluidet føres fra jordoverflaten inn i huset. Huset er forsynt med en plugg for å etablere fluidtrykk i huset for å aktivere en pakker og/eller andre hjelpeinnretninger. Pluggen kan fjernes fra huset ved å øke trykket i brønnfluidet i huset over en bestemt verdi, og således tillate strøm av produksjonsfluid fra formasjonssonen gjennom huset og rørstrengen og til jordoverflaten. US2007/215352A1 vedrører innretninger og fremgangsmåter for selektiv lukking og åpning av strømning av produksjonsfluid (olje, gass eller vann) gjennom strømningshullet til en produksjonsstreng ved å kjemisk endre fasen av fluidmedium som strømmer gjennom produksjonsrøret for å danne en i det vesentlige solid plugg eller blokkering. Fasen av fluidmediet endres ved selektivt å injisere en forhåndsbestemt katalysator i en del av strømningshullet hvor det er ønskelig å lage en propp eller blokkering. Når det er ønskelig å fjerne blokkeringen, tilsettes et oppløsningsmiddel selektivt til strømningshullet via en reverserende del for å reversere fasen av blokkeringen fra fast til væske/gass. Når blokkeringen er oppløst, gjenopprettes strømmen i strømningshullet.

US2004/0020832 vedrører en sandkontrollsiktsammenstilling som kan anordnes innen et produksjonsintervall. Det beskrives også en fremgangsmåte der sandkontrollsiktsammenstillingen anvendes.

KORT BESKRIVELSE

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for å muliggjøre trykkaktivering som angitt i det selvstendige krav 1. Fremgangsmåten inkluderer å plugge en ringformet gjennomgang, definert radialt mellom et første rørformet element og et andre rørformet element, som fluidmessig kobler en innside av det første rørformede elementet med en utside av det andre rørformede elementet, med en plugg anbrakt i den ringformede gjennomgangen, bygge opp trykkdifferanse i den ringformede gjennomgangen over pluggen, aktivere en aktuator med trykkdifferansen, der aktiveringen eksponerer pluggen for et miljø i stand til å løse den opp og fjerne pluggen.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0004] De følgende beskrivelsene er ikke å anse som begrensende på noen som helst måte. I de vedlagte tegningene er like elementer gitt like henvisningstall:

[0005] Figur 1 viser et delvis transparent perspektivriss av en rørformet anordning innrettet for å muliggjøre trykkaktivering av en aktuator; og

[0006] Figur 2 viser et delvis lengdesnitt gjennom en utførelsesform av en rørformet anordning omtalt her.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0007] En detaljert beskrivelse av én eller flere utførelsesformer av apparatet og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil bli gitt her som en illustrasjon, ikke en begrensning, med støtte i figurene.

[0008] I figur 1 er en rørformet anordning innrettet for å muliggjøre trykkaktivering av en aktuator illustrert ved 10. Den rørformede anordningen 10 innbefatter et baserør 14 med perforeringer 18 gjennom en vegg 22 i dette, og en muffe 26 anbragt radialt fra baserøret 14 som definerer en gjennomgang 30 i ringrommet 34 derimellom. Fluidkommunikasjon opprettes mellom en innside 42 og en utside 46 gjennom i hvert fall ringrommet 34 og perforeringene 18. Ytterligere strømningskanaler, så som en skjerm 48 og en utjevner 74, som vist i denne utførelsesformen, kan også være innlemmet i gjennomgangen 30. Muffen 26 er forseglende tilknyttet baserøret 14 ved en ende 35. En plugg 38 blokkerer gjennomgangen 30 og hindrer med det fluidkommunikasjon mellom innsiden 42 og utsiden 46 av den rørformede anordningen 10. Pluggen 38 er innrettet for å understøtte trykkdifferanse mellom innsiden 42 og utsiden 46. Trykkdifferansen kan være stor nok til å aktivere en aktuator (element 58 i figur 2). For eksempel kan trykkdifferansen blåse opp en blære i en oppblåsbar pakning eller bevege et stempel 62 (figur 2), så som pakningen og stempelet omtalt i US-patentet 7,621,322 til Arnold m.fl..

[0009] Pluggen 38 er også innrettet for å løse seg opp etter at den er eksponert for et miljø, hvoretter fluidkommunikasjon mellom innsiden 42 og utsiden 46 opprettes via gjennomgangen 30. Denne fluidkommunikasjonen hindrer ytterligere oppbygging av trykkdifferanse mellom innsiden 42 og utsiden 46. Pluggen 38 kan være laget av et høyfast, styrt elektrolytisk metallisk materiale som er nedbrytbart/oppløsbart i miljøer som inkluderer én eller flere av saltløsning, syre og vandig fluid. For eksempel er en rekke forskjellige egnede materialer og fremgangsmåter for fremstilling av disse beskrevet i US-patentpublikasjonen 2011/0135953 (Xu m.fl.). Eksponering av pluggen 38 for det nedbrytbare miljøet kan styres på forskjellige måter. For eksempel kan fluid inneholdende ovennevnte saltløsning, syre eller vandige fluid bli tilført ved innpumping gjennom baserøret 14 og perforeringene 18 til pluggen 38.

[0010] Som illustrert i figur 2 kan saltløsningen, syren eller det vandige fluidet 50 alternativt lagres nær pluggen 38 i et kammer 54, for eksempel, og så tillates å komme til pluggen 38 etter aktivering av en aktuator 58. Aktuatoren 58 illustrert i denne utførelsesformen inkluderer stempelet 62 i forseglende inngrep med begge de rørformede elementene 14 og 26 av tetninger 64, og avgrenser med det kammeret 54. Et utløsbart element 66, illustrert her som en skjærskrue, fastgjør stempelet 62 i forhold til rørdelene 14, 26 inntil trykk som virker på stempelet 62 er tilstrekkelig til å utløse det utløsbare elementet 66. Luft eller annet komprimerbart fluid lagret i kammeret 54 med saltløsningen, syren eller det vandige fluidet 50 før utløsning av det utløsbare elementet 66 kan lette generering av aksialkraft på stempelet 62 som reaksjon på trykkdifferanse over stempelet 62. Ved utløsning av det utløsbare elementet 66 beveger stempelet 62 seg mot kammeret 54 (mot høyre i figuren) inntil tetningen 64 krysser en kanal 70 i baserøret 14 (merk at kanalan 70 like gjerne kunne ha vært dannet i muffen 26), og lar med det fluidet 50 strømme gjennom kanalen 70 ved tetningen 64 og ut av kammeret 54. Når saltløsningen, syren eller det vandige fluidet 50 er ute av kammeret 54, kan det gå i kontakt med pluggen 38 og med det igangsette oppløsning av denne. Det ovennevnte resulterer i forsinket igangsettelse av oppløsning av pluggen 38 til etter at aktivering av aktuatoren 58 har funnet sted. Det skal bemerkes at ytterligere aktivering av andre aktuatorer enn aktuatoren 58 også kan utføres ved hjelp av trykkdifferanse bygget opp mot pluggen 38. Ved å bevirke andre slike aktiveringer ved trykk lavere enn det nødvendig for å utløse det utløsbare elementet 66, er et hvilket som helst rimelig antall aktiveringer mulig før fjerning av pluggen 38.

[0011] I nok en annen alternativ utførelsesform, kan pluggen 38 bli eksponert for et nedbrytbart miljø som opptrer som reaksjon på anbringelse av den rørformede anordningen 10 i et gitt miljø. For eksempel, i en nedihulls hydrokarbonutvinningseller karbondioksidsekvestreringsoperasjon, kan eksponering av pluggen 38 innledes ved ganske enkelt å anbringe den rørformede anordningen 10 nedihulls i et forventet miljø. I en slik utførelsesform kan nedbrytning av pluggen 38 begynne ved innledende eksponering for fluid, temperaturer og trykk, for eksempel, av nedihullsmiljøet, som når frem til pluggen 38 etter å ha strømmet fra utsiden 46 gjennom skjermen 48, utjevneren 74 og ringrommet 34 for å komme til pluggen 38. I denne utførelsesformen kan pluggen 38 være utformet slik at en valgt tidsperiode forløper etter at eksponering for det nedbrytende miljøet har begynt for å gi trykkdifferansen tid til å dannes og aktivering til å finne sted før pluggen 38 nedbrytes tilstrekkelig til å hindre opprettholdelse av trykkdifferansen. Utjevneren 74, vist anbragt inne i ringrommet 34, kan muliggjøre ytterligere regulering av fluidstrømning mellom utsiden 46 og innsiden 42 etter at pluggen 38 er fjernet.

[0012] Mens oppfinnelsen har blitt beskrevet med støtte i ett eller flere eksempler på utførelser, vil det forstås av fagmannen at forskjellige endringer kan gjøres og at ekvivalenter kan bli anvendt i stedet for elementer i disse uten å fjerne seg fra oppfinnelsens ramme. I tillegg kan mange modifikasjoner gjøres for å tilpasse et bestemt scenario eller materiale til idéene i oppfinnelsen uten å fjerne seg fra dennes ramme. Det er derfor meningen at oppfinnelsen ikke skal begrenses til den konkrete utførelsesformen omtalt som den forventet beste måte å realisere denne oppfinnelsen, men at oppfinnelsen skal inkludere alle utførelsesformer som faller innenfor kravenes ramme. Videre er det i tegningene og beskrivelsen vist eksempler på utførelser av oppfinnelsen, og selv om spesifikke betegnelser kan være anvendt, er disse, dersom ikke annet er angitt, kun anvendt i en generell og beskrivende forstand og ikke for å begrense, og oppfinnelsens ramme begrenses derfor ikke av disse. Dessuten angir ikke bruk av tallordene første, andre etc. noen som helst rekkefølge eller viktighet, men tallordene første, andre etc. er snarere anvendt for å skille ett element fra et annet. Videre innebærer ikke bruk av ubestemte entallsformer etc. noen begrensning av antall, men angir snarere tilstedeværelse av minst ett av det omtalte elementet.

Claims (6)

PATENTKRAV

1. Fremgangsmåte for å muliggjøre trykkaktivering, k a r a k t e r i s e r t v e d å:

plugge en ringformet gjennomgang (30), definert radialt mellom et første rørformet element (14) og et andre rørformet element (26) som fluidmessig kobler en innside av det første rørformede elementet (14) med en utside av det andre rørformede elementet (26), med en plugg (38) anbrakt i den ringformede gjennomgangen (30);

bygge opp trykkdifferanse i den ringformede gjennomgangen (30) over pluggen (38);

aktivere en aktuator (58) med trykkdifferansen, der aktiveringen eksponerer pluggen (38) for et miljø i stand til å løse den opp; og

fjerne pluggen (38).

2. Fremgangsmåte for å muliggjøre trykkaktivering ifølge krav 1, hvor det å bygge opp trykkdifferanse gjøres ved å heve trykk inne i røret.

3. Fremgangsmåte for å muliggjøre trykkaktivering ifølge krav 1, hvor det å fjerne pluggen (38) inkluderer å pumpe fluid gjennom den ringformede gjennomgangen (30) for å igangsette oppløsning av pluggen (38).

4. Fremgangsmåte for å muliggjøre trykkaktivering ifølge krav 1, hvor det å aktivere inkluderer minst én av å bevege et stempel (62) og å pumpe opp en blære.

5. Fremgangsmåte for å muliggjøre trykkaktivering ifølge krav 1, videre omfattende å eksponere pluggen for én eller flere av en saltløsning, en syre og et vandig fluid for å igangsette fjerning av pluggen.

6. Fremgangsmåte for å muliggjøre trykkaktivering ifølge krav 1, videre omfattende å forsinke igangsetting av fjerning av pluggen til en aktivering har funnet sted.