NL8720502A - METHOD AND APPARATUS FOR CEMENTING A DRILL WELL TUBE IN MULTIPLE STAGES. - Google Patents

METHOD AND APPARATUS FOR CEMENTING A DRILL WELL TUBE IN MULTIPLE STAGES. Download PDF

Info

Publication number
NL8720502A
NL8720502A NL8720502A NL8720502A NL8720502A NL 8720502 A NL8720502 A NL 8720502A NL 8720502 A NL8720502 A NL 8720502A NL 8720502 A NL8720502 A NL 8720502A NL 8720502 A NL8720502 A NL 8720502A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
series
tubular
casing
section
string
Prior art date
Application number
NL8720502A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Masco Ind Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Masco Ind Inc filed Critical Masco Ind Inc
Publication of NL8720502A publication Critical patent/NL8720502A/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • E21B33/14Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like for cementing casings into boreholes
    • E21B33/16Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like for cementing casings into boreholes using plugs for isolating cement charge; Plugs therefor
    • E21B33/165Cementing plugs specially adapted for being released down-hole
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/07Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/08Casing joints
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • E21B33/14Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like for cementing casings into boreholes
    • E21B33/146Stage cementing, i.e. discharging cement from casing at different levels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Description

i 8720502 VO 11138720502 VO 1113

Werkwijze en inrichting voor het in meer trappen cementeren van een boorputverbuizing.Method and device for multi-stage cementation of a well casing.

Achtergrond van de uitvinding I. Het gebied van de uitvindingBackground of the Invention I. The Field of the Invention

De uitvinding betreft een inrichting en een werkwijze voor het cementeren van een verbuizingsserie in een boorput in meerdere trap-5 pen en in het bijzonder een inrichting en een werkwijze voor het in meerdere trappen cementeren van een verhuizing, waarbij de rotatie van de bovenste serie onafhankelijk van de onderste serie tijdens de tweede cementeertrap mogelijk is teneinde volledige verdringing van boorputfluidum te waarborgen.The invention relates to an apparatus and a method for cementing a casing series in a multi-stage wellbore and in particular an apparatus and a method for multi-stage cementing of a casing, wherein the rotation of the upper series is independent of the bottom string during the second cementing step is possible to ensure complete displacement of well fluid.

10 II. Beschrijving van de stand van de techniek10 II. Description of the prior art

Gedurende diverse werkzaamheden bij het tot stand brengen van een boorput moet, nadat het boorgat tot een diepte van enige duizenden voet is geboord, een stalen verhuizing in de put worden geplaatst om geologische formaties of interessante produktieve zones te isoleren.For various well construction operations, after the well has been drilled to a depth of several thousand feet, a steel casing must be placed in the well to isolate geological formations or interesting productive zones.

15 Deze verhuizing wordt op zijn plaats gecementeerd teneinde te verhinderen dat ongeconsolideerde formaties afkalven en om te verhinderen, dat verschillende formatiefluida zich met elkaar mengen. Bovendien verhindert de verhuizing dat formatiefluida het geboorde gat binnenkomen. Voor welke reden dan ook de stalen verhuizing wordt 20 neergelaten, het boorgat kan niet behoorlijk worden geïsoleerd tenzij het boorfluidum in het gat rondom de verhuizing volledig is vervangen door een uithardend, niet-poreus mengsel zoals cement. Tijdens het cementeren wordt cementslurry in het boorgat omlaag gepompt door de verbuizingsserie en vervolgens terug omhoog langs de buitenzijde van 25 de verbuizingsserie, waarbij de boorspoeling aan de buitenzijde van de verbuizingsserie wordt vervangen door cement en de buitenomtrek van de verhuizing aan de boorgatwand wordt gehecht. Een geslaagde cementering is die, waarbij al de boorspoeling is vervangen door cement en de cement uithardt tot een beschermende mantel voordat 30 andere fluida binnenstromen. Door de diepte van het boorgat is volledige vervanging van boorspoeling door cement over de gehele 78720502 -2- > lengte van de verhuizing een van de moeilijkste van alle werkzaamheden bij olieboring. Indien volledige cementering niet wordt bereikt, is vertikale fluidummigratie door kanalen van niet verdrongen boorspoe-ling mogelijk.This casing is cemented in place to prevent unconsolidated formations from calving and to prevent different formation fluids from mixing together. In addition, the move prevents formation fluids from entering the drilled hole. For whatever reason the steel casing is lowered, the borehole cannot be properly insulated unless the drilling fluid in the hole surrounding the casing has been completely replaced by a hardening, non-porous mixture such as cement. During cementation, cement slurry is pumped down the borehole through the casing string and then back up along the outside of the casing string, replacing the drilling fluid on the outside of the casing string with the outer periphery of the casing adhered to the borehole wall. A successful cementation is one in which all the drilling mud has been replaced by cement and the cement hardens into a protective jacket before other fluids enter. Due to the depth of the borehole, complete replacement of drilling fluid with cement over the entire length of the move is one of the most difficult of all oil drilling operations. If complete cementation is not achieved, vertical fluid migration through undressed drilling mud channels is possible.

5 Verder kan het bij langere verbuizingsseries moeilijk zijn cementslurry in één trap achter de verhuizing te plaatsen omdat de fluidumdichtheid van de slurrykolom groter is dan die van de boor-spoeling, hetgeen moeilijkheden veroorzaakt bij het persen van de slurry vele duizenden voet omlaag door de verhuizing heen en vele 10 duizenden voet terug omhoog in het boorgat. Teneinde deze beperking te vermijden zijn tweetraps-cementeerafsluiters ontwikkeld die het mogelijk maakten cementslurry eerst door de gehele verbuizingsserie omlaag te pompen en terug omhoog in het boorgat tot een tussengelegen punt juist onder de afsluiter. De cementeerafsluiter wordt dan ge-15 opend en laat circulatie vanaf de afsluiter omhoog toe terwijl circulatie in de verbuizingsserie onder de afsluiter wordt afgesloten en de overblijvende cementslurry wordt dan in de verhuizing omlaag gepompt, door de afsluiterpoorten in de ringruimte van het boorgat en terug omhoog in het bovengedeelte van het boorgat naar de opper-20 vlakte.Furthermore, in longer casing runs, it may be difficult to place cement slurry in one stage behind the casing because the fluid density of the slurry column is greater than that of the drilling mud, causing difficulties in pressing the slurry down many thousands of feet through the casing and many ten thousands of feet back up into the borehole. In order to avoid this limitation, two-stage cementing valves have been developed which allowed cement slurry to be pumped first through the entire casing string and back up the borehole to an intermediate point just below the valve. The cementation valve is then opened to allow circulation from the valve upward while circulation in the casing string below the valve is closed and the remaining cement slurry is then pumped down the casing, through the valve ports into the borehole and back up in the upper part of the borehole to the surface.

Hoewel het tweetraps-cementeerproces het cementeren van langere verbuizingsseries vereenvoudigt, kan volledige verdringing van de boorspoeling niet worden gewaarborgd zonder rotatie of heen en weer beweging van de verbuizingsserie. Dit geldt in het bijzonder 25 in een boorgat dat niet zuiver vertikaal is of recht, dan wel elliptisch of een excentrische configuratie heeft. Hoewel heen en weer beweging van de verbuizingsserie tijdens het cementeerproces werkzaam kan zijn voor het verwijderen van spoeling die tussen de verhuizing en de boorgatwand is opgesloten, wordt de voorkeur gegeven 30 aan rotatie aangezien dit het mogelijk maakt opgesloten spoeling uit te vegen door middel van de wrijving tussen de buisserie en de spoeling zodat de spoeling uit het boorgat door cement kan worden vervangen. In kortere boorgaten waar slechts één cementeertrap nodig is, wordt de gehele serie geroteerd tot volledige verdringing 35 van de boorspoeling is bereikt over de totale lengte van de serie.Although the two-stage cementing process simplifies the cementation of longer casing series, complete displacement of the drilling fluid cannot be ensured without rotation or reciprocating of the casing series. This is especially true in a borehole that is not purely vertical or straight, or has an elliptical or eccentric configuration. While reciprocation of the casing string during the cementing process may be effective to remove mud trapped between the casing and the borehole wall, rotation is preferred as it allows the sweeping of trapped mud by sweeping friction between the pipe series and the mud so that the mud from the borehole can be replaced by cement. In shorter boreholes where only one cementing step is required, the entire series is rotated until complete displacement of the drilling mud is achieved over the entire length of the series.

f172 65 0 2 ς t -3-f172 65 0 2 ς t -3-

Het roteren van de gehele serie of het heen en weer bewegen daarvan wordt ook toegepast in het tweetraps-cementeerproces. Terwijl de eerste trap van de slurry in de verhuizing omlaag wordt gepompt en in het benedendeel van het boorgat, wordt de serie geroteerd teneinde 5 een volledige spoelingverplaatsing in de eerste cementeertrap te waarborgen. Zodra echter de eerste fase van de slurry de gelegenheid heeft gehad uit te harden kan het bovenste deel van de verhuizing boven de meertrapscementeerafsluiter niet meer worden geroteerd tijdens de tweede trap. Dit resulteerde in een onvoldoende verdringing van de 10 boorspoeling in de bovenste trap van de cement.Rotating the whole series or moving it back and forth is also used in the two-stage cementing process. While the first stage of the slurry is pumped down into the casing and into the bottom of the borehole, the array is rotated to ensure complete flushing displacement in the first cementation stage. However, once the first stage of the slurry has had an opportunity to cure, the upper part of the casing above the multi-stage cement valve cannot be rotated during the second stage. This resulted in insufficient displacement of the drilling fluid in the top stage of the cement.

Samenvatting van de onderhavige uitvindingSummary of the present invention

De onderhavige uitvinding vermijdt de nadelen van de reeds bekende inrichtingen voor het meertraps-cementeren van een verbui-zingsserie door het verschaffen van een inrichting en een werkwijze 15 voor het meertraps-cementeren waarbij de bovenste verbuizingsserie kan worden geroteerd onafhankelijk van de onderste verbuizingsserie tijdens de tweede trap van de cementering teneinde volledige verdringing van de boorspoeling te waarborgen.The present invention avoids the drawbacks of the prior art multistage cementing apparatus of a casing series by providing a multistage cementing apparatus and method in which the upper casing series can be rotated independently of the lower casing series during the second stage of cementation to ensure complete displacement of the drilling fluid.

De inrichting volgens de uitvinding omvat een rotatie-20 mechanisme dat aangebracht is tussen de bovenste en onderste verbuizingsserie in de nabijheid van de tussengelegen cementeerafsluiter teneinde rotatie van de gehele serie gedurende de eerste trap van de cementering en van het bovenste deel van de verhuizing boven de meertrapscementeeraf sluiter tijdens de tweede of laatste cementeertrap 25 mogelijk te maken.Het mechanisme omvat een onderste buisvormig serie-deel en een bovenste buisvormig seriedeel, welke telescopisch op elkaar aangrijpen zodanig dat het bovenste buisvormige seriedeel vertikaal kan worden verplaatst ten opzichte van het onderste buisvormige seriedeel. In een voorkeursuitvoeringsvorm omvatten beide buisvormige 30 seriedelen spieën die op elkaar kunnen aangrijpen en samenwerken voor het roteren van de gehele verbuizingsserie, echter ten opzichte van elkaar kunnen worden gelost door verplaatsing van de bovenste serie ten opzichte van de onderste serie. Bij het uit aangrijping komen van de spieën zijn het bovenste buisvormige seriedeel en de verhuizing 35 vrij onafhankelijk van het onderste buisvormige seriedeel en de ver- ÏS72Ö502 » -4- buizing te roteren. Omdat bovendien de spieën vrij op elkaar kunnen aangrijpen kan de volledige verhuizing worden geroteerd in elke richting en de spieën kunnen weer in onderlinge aangrijping worden gebracht ook nadat zij eerst uit aangrijping zijn gebracht.The device according to the invention comprises a rotation mechanism arranged between the upper and lower casing series in the vicinity of the intermediate cementing valve to allow rotation of the entire series during the first stage of the cementation and of the upper part of the casing above the enable multi-stage cementing valve during the second or last cementing stage. The mechanism includes a lower tubular serial section and an upper tubular serial section, which telescopically engage each other such that the upper tubular serial section can be vertically displaced relative to the lower tubular serial section . In a preferred embodiment, both tubular series members comprise splines that can engage and cooperate to rotate the entire casing string, but can be released relative to each other by displacement of the top string relative to the bottom string. Upon engagement of the keys, the upper tubular series section and casing 35 are freely rotatable independently of the lower tubular series section and the casing. In addition, since the splines can engage freely, the entire casing can be rotated in any direction and the splines can be inter-engaged again even after they have first been disengaged.

5 Naast het verschaffen van onafhankelijke rotatie van de boven ste en onderste verbuizingsserie kan de uitvinding makkelijk in een standaard verbuizingsserie worden aangebracht op elke positie van de serie. Derhalve kunnen meerdere trappen van cementering worden uitgevoerd door eenvoudigweg spieën met variërende wrijvingsaangrijping 10 of lengte aan te brengen aangezien het mechanisme volgens de onderhavige uitvinding geen andere functie vervult dan het controleren van de rotatie van de diverse trappen, verschaft de inrichting flexibiliteit doordat het mogelijk is de inrichting in een serie aan te brengen afhankelijk van de individuele vereisten. Teneinde 15 echter de uitrustingskosten te beperken kan flexibiliteit worden opgeofferd en kan het rotatiemechanisme met de meertrapscementeer-afsluiter tot één enkel gereedschap worden gecombineerd.In addition to providing independent rotation of the top and bottom casing series, the invention can be easily applied in a standard casing series to any position of the series. Therefore, multiple stages of cementation can be performed by simply applying wedges with varying frictional engagement 10 or length since the mechanism of the present invention performs no function other than controlling the rotation of the various stages, the device provides flexibility in that it is possible daisy chain the device according to individual requirements. However, in order to reduce equipment costs, flexibility can be sacrificed and the rotary mechanism with the multi-stage cement valve can be combined into a single tool.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding maakt van de inrichting gebruik om onafhankelijke rotatie van de bovenste en onder-20 ste verbuizingsseries mogelijk te maken en daardoor een volledige verplaatsing van de boorspoeling te waarborgen. Bij deze procedure wordt de verhuizing in het boorgat neergelaten met het rotatiemechanisme direct boven de meertrapscementeerafsluiter geïnstalleerd. Terwijl cementslurry door de verhuizing naar de bodem van 25 het boorgat wordt gepompt wordt de gehele serie geroteerd voor een goede cementverplaatsing. Zodra de tevoren bepaalde hoeveelheid cement slurry in de verhuizing is gepompt, wordt een klepplug ingebracht en onder druk naar de bodem van de serie gedwongen. Daarna laat men een klepbom in de verhuizing omlaag vallen voor het openen van de tweetraps-30 cementeerafsluiter die zich direct onder het rotatiemechanisme bevindt. Zodra de tussenliggende afsluiterpoorten zijn geopend wordt mogelijke overmaat cement boven de afsluiter uit het boorgat gepompt en de eerste trap toegevoerde cement wordt in de gelegenheid gesteld initieel uit te harden. Nadat voldoende tijd is verstreken 35 worden de spieën op het rotatiemechanisme buiten aangrijping van .8720562 -5- elkaar gebracht door de bovenste serie omlaag te bewegen. Daarna wordt de tweede trap cementslurry door de bovenste verbuizings-serie bewogen terwijl deze onafhankelijk wordt geroteerd. Zodra de cementslurry van de tweede trap volledig is gemengd en in de verbui-5 zing is gepompt wordt een sluitplug achter de cement losgelaten en omlaag bewogen naar de afsluiter en de tussengelegen afsluiterpoorten worden gesloten. Na volledige uitharding van de cement kunnen de diverse pluggen die zich in de verbuizingsserie bevinden worden uitgeboord om toegang te verschaffen tot het boorgat.The method of the present invention utilizes the apparatus to allow independent rotation of the top and bottom casing series and thereby ensure complete drilling mud displacement. In this procedure, the casing is lowered into the borehole with the rotary mechanism installed directly above the multi-stage cementing valve. As cement slurry is pumped through the casing to the bottom of the borehole, the entire series is rotated for proper cement displacement. Once the predetermined amount of cement slurry has been pumped into the casing, a valve plug is inserted and forced to the bottom of the series under pressure. Thereafter, a valve bomb is dropped into the casing to open the two-stage cementing valve located directly below the rotary mechanism. Once the intermediate valve ports are opened, any excess cement is pumped out of the borehole above the valve, and the first stage cement supplied is allowed to initially cure. After sufficient time has elapsed, the keys on the rotation mechanism are disengaged from 8720562-5 by moving the upper series down. The second stage cement slurry is then moved through the top casing string while rotating independently. Once the second stage cement slurry is completely mixed and pumped into the tubing, a blanking plug is released behind the cement and moved down to the valve and the intermediate valve ports are closed. After complete curing of the cement, the various plugs contained in the casing string can be drilled out to provide access to the borehole.

10 De onderhavige uitvinding verschaft derhalve een eenvoudige en geschikte inrichting en werkwijze voor het cementeren van een volledige verbuizingsserie waarbij een volledige verplaatsing van boorspoeling is gewaarborgd.The present invention therefore provides a simple and convenient device and method for cementing a complete casing string with complete displacement of drilling mud.

Andere doelstellingen, aspecten en voordelen van de onder-15 havige uitvinding zullen blijken uit de hiernavolgende gedetailleerde beschrijving onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen.Other objects, aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings.

Korte beschrijving van de tekeningBrief description of the drawing

De uitvinding zal worden verduidelijkt onder verwijzing naar de hiernavolgende gedetailleerde beschrijving van een voorkeursuit-20 voeringsvorm van de onderhavige uitvinding, gelezen samen met de bijgaande tekening waarin de verwijzingscijfers in alle aanzichten betrekking hebben op dezelfde onderdelen en waarbij:The invention will be elucidated with reference to the following detailed description of a preferred embodiment of the present invention, read in conjunction with the accompanying drawing, in which the reference numbers in all views refer to the same parts and wherein:

Fig. 1 een perspectief-aanzicht met uiteengenomen delen is van de inrichting waarin de onderhavige uitvinding is ver-25 werkt; fig. 2 een gedeeltelijk in doorsnede aangegeven zijaanzicht is van de inrichting volgens de uitvinding in de aan-grijpingstoestand; fig. 3 een gedeeltelijk in doorsnede weergegeven zij-30 aanzicht is van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding in de uit aangrijping gebrachte toestand; fig. 4 een dwarsdoorsnede perspectief-aanzicht is volgens de lijn 4-4 in fig. 2; en ,8720502 -6- fig. 5-9 schematische illustraties zijn van een dwars-doorsnede-aanzicht van een boorgat dat in de grond is gevormd en die de werkwijze en de inrichting volgens de onderhavige uitvinding weergeven.Fig. 1 is an exploded perspective view of the device in which the present invention is incorporated; FIG. 2 is a partial cross-sectional side view of the device of the invention in the engaged condition; FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of the device of the present invention in its disengaged condition; Fig. 4 is a cross-sectional perspective view taken along line 4-4 in Fig. 2; and, 8720502-6 FIGS. 5-9 are schematic illustrations of a cross-sectional view of a borehole formed in the ground illustrating the method and apparatus of the present invention.

5 Gedetailleerde beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm van de onderhavige uitvindingDetailed description of a preferred embodiment of the present invention

Eerst refererend aan fig. 1 - 4, is een rotatieinrichting 10 volgens de onderhavige uitvinding weergegeven die in serie is ver-10 bonden met een buisvormige verbuizingsserie 12. De volledige ver- buizingsserie 12 omvat een bovenste verbuizingsserie 14 en een onderste verbuizingsserie 16, die met elkaar zijn verbonden door de rotatieinrichting 10. De rotatieinrichting 10 omvat middelen voor het selectief overdragen van een rotatiekoppel van de bovenste verbui-15 zingsserie 14 naar de onderste verbuizingsserie 16, echter kan uit aangrijping worden gebracht voor het verschaffen van rotatie van de bovenste serie 14 onafhankelijk van de onderste serie 16 terwijl de seriedelen met elkaar verbonden blijven, zoals hierna zal worden beschreven.Referring first to Figs. 1-4, there is shown a rotary device 10 of the present invention connected in series with a tubular casing series 12. The complete casing series 12 includes an upper casing series 14 and a lower casing series 16, which are connected together by the rotation device 10. The rotation device 10 includes means for selectively transferring a rotation torque from the upper casing series 14 to the lower casing series 16, but may be disengaged to provide rotation of the upper series 14 independently of the lower array 16 while the array members remain connected together as will be described below.

20 De rotatie-inrichting 10 omvat in het algemeen een buisvormig onderste seriegedeelte 18 en een buisvormig bovenste seriegedeelte 20. Het onderste buisvormige seriegedeelte 18 is losneembaar bevestigd aan de onderste verbuizingsserie 16 door middel van samenwerkende schroefdraad 22. Op dergelijke wijze is het bovenste buis-25 vormige seriegedeelte 20 losneembaar bevestigd aan de bovenste verbuizingsserie 14 door schroefdrmd 2+.Het zal echter duidelijk zijn dat de rotatie-inrichting in serie in de verbuizingsserie 12 kan zijn opgenomen op elke bekende wijze of ook kan zijn gecombineerd met andere gereedschappen die in het cementatieproces dat hierna zal 30 worden beschreven, worden gebruikt. Verder omvat het bovenste buisvormige seriegedeelte 20 een klokhuis (E. mandrel) 26 en een bovenste bus 28 voor het vergemakkelijken\anhet assembleren van de rotatieinrichting 10. De klokhuis 26 en de bus 28 zijn vast met elkaar verbonden door middel van schroefdraad 27 en omvat afdichtmiddelen 35 30 die fluidumstroming tussen deze componenten van het bovenste··· buisvormige seriegedeelte 20 verhinderen. De afdichtmiddelen 30 bieden ,8720502 -7- verder weerstand tegen relatieve rotatie van de klokhuis 26 en de bus 28 nadat deze componenten zijn geassembleerd.The rotary device 10 generally comprises a tubular lower serial section 18 and a tubular upper serial section 20. The lower tubular serial section 18 is releasably attached to the lower casing string 16 by co-operating thread 22. In this manner, the upper tubular 25 shaped series portion 20 releasably attached to the upper casing series 14 by screw thread 2+. However, it will be appreciated that the rotary device may be serially included in the casing series 12 in any known manner or may also be combined with other tools included in the cementation process to be described hereinafter will be used. Furthermore, the upper tubular series section 20 includes a core (E. mandrel) 26 and an upper sleeve 28 for facilitating assembly of the rotational device 10. The core 26 and sleeve 28 are fixedly connected by screw thread 27 and include sealing means 35 which prevents fluid flow between these components of the top tubular series section 20. The sealing means 30 further resist relative rotation of the core 26 and sleeve 28 after these components have been assembled.

Zoals het beste blijkt uit fig.2 en 3 is het onderste buisvormige seriegedeelte 18 telescopisch opgenomen in het bovenste 5 buisvormige seriegedeelte 20 en in het bijzonder in de bovenste bus 28. Aldus is het bovenste buisvormige seriegedeelte 20 glijdend beweegbaar ten opzichte van het onderste buisvormige seriegedeelte 18 zodat de bovenste verbuizingsserie 14 in langsrichting kan worden verplaatst ten opzichte van de onderste verbuizingsserie 12 vanuit 10 de relatieve positie afgebeeld in fig. 2 naar de positie afgebeeld in fig. 3. Bovendien werkt het einde 32 van de bovenste klokhuis 26 als een aanslagoppervlak tegen het onderste buisvormige seriegedeelte 18 voor het beperken van de omlaagbeweging van het bovenste buisvormige seriegedeelte 20 ten opzichte van het onderste buisvormige 15 seriegedeelte 18.Omgekeerd omvatten het onderste buisvormige seriegedeelte 18 en de bovenste bus 28 aangrijpschouders 34, resp. 36 die de omhoogbeweging van de bovenste verhuizing 14 ten opzichte van de onderste verhuizing 12 beperken. Derhalve hebben de componenten van de rotatie-inrichting 10 een vaste afstand waarover zij zich 20 onderling in langsrichting kunnen verplaatsen, hetgeen het losraken van de bovenste verbuizingsserie 14 van de onderste verbuizingsserie 12 zonder dat de rotatie-inrichting wordt losgemaakt, verhinderd.As best shown in FIGS. 2 and 3, the lower tubular series section 18 is telescopically received in the upper tubular series section 20, and in particular in the upper sleeve 28. Thus, the upper tubular series section 20 is movable with respect to the lower tubular series section 18 so that the upper casing string 14 can be longitudinally displaced relative to the lower casing string 12 from 10 the relative position shown in Fig. 2 to the position shown in Fig. 3. In addition, the end 32 of the upper core casing 26 acts as a abutment surface against the lower tubular series section 18 for limiting the downward movement of the upper tubular series section 20 relative to the lower tubular series section 18. Conversely, the lower tubular series section 18 and the upper sleeve 28 comprise gripping shoulders 34, respectively. 36 which limit the upward movement of the upper casing 14 relative to the lower casing 12. Therefore, the components of the rotary device 10 have a fixed distance over which they can move longitudinally relative to each other, preventing dislodgement of the upper casing string 14 from the lower casing string 12 without detaching the rotational shock.

Thans verwijzend naar de fig. 1 en 4, zijn middelen aangebracht voor het selectief overdragen van een rotatiekoppel van 25 het bovenste buisvormige seriegedeelte 20 op het onderste buisvormige seriegedeelte 18 opdat de bovenste verbuizingsserie 14 onafhankelijk van de onderste verbuizingsserie 12 kan worden geroteerd. In een voorkeursuitvoering van de onderhavige uitvinding omvatten deze middelen op elkaar aangrijpende spieën 40 die in de 30 bovenste en onderste buisvormige seriegedeelten zijn gevormd.Referring now to FIGS. 1 and 4, means are provided for selectively transmitting a rotary torque from the upper tubular series section 20 to the lower tubular series section 18 so that the upper casing string 14 can be rotated independently of the lower casing string 12. In a preferred embodiment of the present invention, these means comprise interlocking keys 40 formed in the upper and lower tubular series portions.

Deze spieën 40 omvatten bij voorkeur een paar spieën 42 die gevormd zijn op het onderste gedeelte 18 en een paar spieën 44 die op het bovenste gedeelte 20 zijn gevormd. Deze spieën vormen corresponderende langsgroeven 46 die de spieën van de samenwerkende component 35 van de rotatieinrichting 10 opnemen. Zoals in de tekeningen weergegeven kunnen deze spieën elke gewenste breedte hebben zolang de «8720502 -8- corresponderende groef 46 nauwkeurig is aangepast aan de breedte van de samenwerkende spie teneinde verloren rotatiebeweging tot een minimum te beperken. In een voorkeursuitvoeringsvorm hebben de spieën 42 echter een aanzienlijk kleinere breedte dan de spieën 44 van het 5 bovenste buisvormige seriegedeelte 20 teneinde de vervaardigingskosten te verminderen. Bovendien kan elk aantal spieën worden toegepast voor het bereiken van soortgelijke resultaten of voor het variëren van de wrijvingsaangrijping tussen verschillende stellen rotatie-componenten die op verschillende niveaus langs de verbuizingsserie 10 12 zijn aangebracht. Daarbij kan de lengte van de spieën worden ge varieerd om een grotere langsverplaatsing mogelijk te maken voordat de spieën van elkaar losgeraken.These splines 40 preferably include a pair of splines 42 formed on the lower portion 18 and a pair of splines 44 formed on the upper portion 20. These splines form corresponding longitudinal grooves 46 which receive the splines of the co-operating component 35 of the rotary device 10. As shown in the drawings, these keys may have any desired width as long as the corresponding groove 46 is accurately matched to the width of the cooperating key to minimize lost rotational movement. In a preferred embodiment, however, the keys 42 have a considerably smaller width than the keys 44 of the upper tubular series section 20 in order to reduce the manufacturing cost. In addition, any number of keys can be used to achieve similar results or to vary the frictional engagement between different sets of rotary components arranged at different levels along the casing string 12. In addition, the length of the splines can be varied to allow greater longitudinal displacement before the splines come apart.

Het aanbrengen van de rotatie-inrichting 10 maakt een langsverplaatsing mogelijk van het bovenste buisvormige seriegedeelte 20 15 ten opzichte van het onderste buisvormige seriegedeelte 18. Na plaatsing van de afdichtingen 30 en 38 in hun opneemgroeven 48 wordt het onderste buisvormige seriegedeelte 18 geplaatst in de bovenste bus 28 zodanig dat de spieën 42 aangrijpen in de groeven 46. Het bovenste buisvormige seriegedeelte 20 kan nu worden aangebracht 20 door plaatsing van de klokhuis 26 in het einde van de bus 28 en door het roteren van de klokhuis 26 laten aangrijpen van de schroefdraden 27 van elke component. Het deel 50 met vergrote diameter van het onderste gedeelte 18 is nu gepositioneerd, opgesloten tussen het einde 32 van de klokhuis 26 en de aanslagschouder 36 van de 25 bus 28. De rotatie-inrichting 10 kan nu worden aangebracht in de verbuizingsserie 12 om meertrapscementering van de serie 12 te bewerkstelligen en zoals in het hiernavolgende zal worden beschreven.The mounting of the rotary device 10 allows longitudinal displacement of the upper tubular series section 20 with respect to the lower tubular series section 18. After the seals 30 and 38 are placed in their receiving grooves 48, the lower tubular series section 18 is placed in the upper sleeve 28 such that the keys 42 engage in the grooves 46. The upper tubular series section 20 can now be fitted 20 by placing the core 26 in the end of the sleeve 28 and rotating the core 26 to engage the threads 27 of each component. The enlarged diameter portion 50 of the lower portion 18 is now positioned trapped between the end 32 of the core 26 and the stop shoulder 36 of the sleeve 28. The rotary device 10 can now be mounted in the casing series 12 to allow multi-stage cementing to accomplish the series 12 and as will be described below.

Thans refererend aan de fig. 5-9, is de rotatie-inrichting 10 zoals afgeheeld aangebracht in een volledige verbuizingsserie 12.Referring now to FIGS. 5-9, the rotary device 10 is mounted in a complete casing series 12 as tilted.

30 De verbuizingsserie 12 is afgebeeld in een boorgat 52 dat in de grond is aangebracht voor het onderzoek naar mogelijke koolwaterstofreserves. De verbuizingsserie 12 strekt zich in hoofdzaak uit tot de bodem 54 van het boorgat 52. De verbuizingsserie 12 omvat een groot aantal onderling verbonden componenten die specifieke functies vervullen 35 bij de boorwerkzaamheden. De werkwijze volgens de uitvinding zal echter worden beschreven in samenhang met de componenten die nood- „8720502 -9- zakelijk zijn voor het toepassen van de werkwijze. Opgenomen in de ver-buizingsserie 12 is een tussenliggende afsluiter 56 welke is. voorzien van zijpoorten 58 die selectief kunnen worden geopend en gesloten. Bij voorkeur is de afsluiter 56 aangebracht juist onder de rotatie-5 inrichting 10. Alternatief kan de afsluiter 56 integraal zijn uitgevoerd met de rotatie-inrichting 10, in het bijzonder het onderste buisvormige seriegedeelte 18 voor het aanzienlijk verminderen van de ver-vaardigingskosten. Indien aldus uitgevoerd zal de afsluiter 56 samen met het onderste gedeelte 18 roteren.The casing string 12 is shown in a borehole 52 drilled into the ground to investigate potential hydrocarbon reserves. The casing string 12 extends substantially to the bottom 54 of the borehole 52. The casing string 12 includes a large number of interconnected components that perform specific functions in the drilling operations. However, the method of the invention will be described in conjunction with the components necessary for the application of the method. Included in the tubing string 12 is an intermediate valve 56 which is. provided with side ports 58 that can be selectively opened and closed. Preferably, the valve 56 is disposed just below the rotational device 10. Alternatively, the valve 56 may be integral with the rotational device 10, in particular the lower tubular serial section 18, to significantly reduce manufacturing costs. If so performed, the valve 56 will rotate together with the lower portion 18.

10 Zodra de volledige verbuizingsserie 12, inclusief de rotatie- inrichting 10 en de afsluiter 56, in het boorgat 52 is neergelaten, zoals afgebeeld in fig. 5, kan het meertraps-cementatieproces worden aangevangen. Terwijl de gehele serie 12 wordt geroteerd, wordt de eerste trap van cement 60 door de binnenruimte 62 van de verhuizing 12 15 verplaatst en uit stroompoorten 64 in het einde van de verhuizing 12.Once the entire casing string 12, including the rotary device 10 and the valve 56, has been lowered into the borehole 52, as shown in Fig. 5, the multistage cementation process can commence. As the entire series 12 is rotated, the first stage of cement 60 is moved through the interior 62 of the casing 12 and out of flow ports 64 at the end of the casing 12.

Bij voortgezette drukuitoefening vanaf het oppervlak zal de cement worden gedwongen omhoog terug te stromen in het boorgat 52 aan de buitenzijde van de verhuizing 12 zoals afgebeeld in fig. 6. Teneinde een constante stroom te waarborgen wordt de cement 60 onmiddellijk 20 gevolgd door een eerste plug 66, die als een veger werkzaam is om alle cement 60 in de binnenruimte 62 van de verhuizing 12 omlaag te dwingen. Druk aan de achterzijde van de plug 66 wordt gehandhaafd totdat de plug 66 de drijfmof 68 bereikt. Deze drijfmof 68 omvat een aanslagvernauwing 70 die de plug 66 opvangt voor het afsluiten van de 25 fluidumstroming door het einde van de verhuizing 12. Aangezien het volume cement 60, nodig voor het voltooien van de eerste cementatie-trap kan worden geschat, zal de hoogte van de kolom cement 60 aan de buitenzijde van de verhuizing 12 bij voorkeur tot juist onder de zijpoorten 58 van de afsluiter 56 reiken op het moment dat de plug 66 30 dit punt zoals aangegeven in fig. 7 bereikt. Aldus is de eerste trap cement 60 op de juiste wijze verplaatst terwijl de gehele verbuizingsserie 12 wordt geroteerd om een juiste verplaatsing van de boorspoeling en hechting van de verhuizing aan de boorgatwand door de cement te waarborgen.With continued pressure from the surface, the cement will be forced to flow back up into the borehole 52 on the outside of the casing 12 as shown in Fig. 6. To ensure constant flow, the cement 60 is immediately followed by a first plug 66 which acts as a sweeper to force down all of the cement 60 in the interior 62 of the casing 12. Pressure at the rear of the plug 66 is maintained until the plug 66 reaches the floating sleeve 68. This float sleeve 68 includes a stop constriction 70 that captures plug 66 to shut off fluid flow through the end of casing 12. Since the volume of cement 60 required to complete the first cementation step can be estimated, the height from the cement column 60 on the outside of the casing 12 preferably reach just below the side ports 58 of the valve 56 when the plug 66 reaches this point as shown in FIG. Thus, the first stage cement 60 is properly displaced while the entire casing string 12 is rotated to ensure proper displacement of the drilling fluid and adhesion of the casing to the borehole wall through the cement.

35 Nog steeds verwijzend naar fig. 7, laat men een tweede plug of "bom" 72 in de verhuizing 12 vallen voor het openen van de . 872 050 2 -10- zijpoorten 58 van de tussengelegen afsluiter 56. De kracht van de plug 72 zorgt er voor dat de afdichtring 74, die de poorten 38 bedekt, omlaag beweegt, waardoor fluidumstroom door de poorten mogelijk wordt. Met de eerste trap van de cement 60 op de juiste wijze 5 geplaatst en met de poort 58 geopend, wordt de cement 60 in staat gesteld ten minste gedeeltelijk uit te harden alvorens de tweede cementeertrap wordt aangevangen.Referring still to Fig. 7, a second plug or "bomb" 72 is dropped into casing 12 to open the casing. 872 050 2-10 side ports 58 of the intermediate valve 56. The force of the plug 72 causes the sealing ring 74 covering the ports 38 to move downward allowing fluid flow through the ports. With the first stage of the cement 60 properly positioned and with the port 58 opened, the cement 60 is allowed to at least partially cure before the second cementation stage is initiated.

Nadat de cement 60 in staat is gesteld gedeeltelijk uit te harden, wordt de bovenste verbuizingsserie 14 omlaag bewogen om de 10 spieën 40 van de rotatieinrichting 10 buiten aangrijping van elkaar te brengen. In de voorkeursuitvoeringsvorm zal het noodzakelijk zijn de bovenste verbuizingsserie 14 ongeveer 18 inches in langs-richting te verplaatsen teneinde de samenwerkende spieën van de rotatie-inrichting 10 onderling te lossen. De vereiste verplaatsing 15 zal echter afhankelijk zijn van de lengte van de spieën 40. Met de spieën buiten aangrijping kan thans de bovenste serie 14 worden geroteerd en/of heen en weer bewogen onafhankelijk van de onderste verbuizingsserie 16. Derhalve kan, tijdens roteren en/of heen en weer bewegen van de bovenste serie 16, de tweede trap van cement 80 20 door de binnenruimte 62 van de bovenste verbuizingsserie 16 worden verplaatst zoals weergegeven in fig.7.After the cement 60 is allowed to partially cure, the top casing string 14 is moved downwardly to disengage the 10 keys 40 of the rotary device 10. In the preferred embodiment, it will be necessary to longitudinally displace the upper casing string 14 about 18 inches in order to loosen the co-operating keys of the rotary device 10 among themselves. However, the required displacement 15 will depend on the length of the splines 40. With the splines out of engagement, the upper series 14 can now be rotated and / or reciprocated independently of the lower casing series 16. Therefore, during rotation and / or reciprocating the upper series 16, the second stage of cement 80 20 is moved through the inner space 62 of the upper casing series 16 as shown in FIG. 7.

Thans verwijzend naar fig. 8 en 9 zal, terwijl de tweede trap cement 80 in de binnenruimte van de verhuizing omlaag beweegt deze door de zijpoorten 58 worden geleid in het boorgat 52. Aan-25 gezien de cement 60 van de eerste trap juist onder de afsluiter 56 is uitgehard, zal de uit de poorten 58 stromende cement 80 worden gedwongen in het boorgat 52 omhoog te stromen aan de buitenzijde van de bovenste verbuizingsserie 14 zoals afgebeeld in fig. 8. Evenals bij de eerste trap wordt de cement 80 van de tweede trap 30 gevolgd door een derde of sluitplug 82 die een volledige verplaatsing van de cement waarborgt. Wanneer de sluitplug 82 de afsluiter 56 bereikt, grijpt deze aan op de binnanmof 84 en dwingt deze omlaag teneinde de zijpoorten 58 zoals afgebeeld in fig. 9, wederom te sluiten. Aangezien opnieuw het volume cement 80 kan worden 35 geschat zal na voltooiing van de tweede cementatietrap de hoogte van de cementkolom aan de buitenzijde van de verhuizing zich uit- .8720502 -11- strekken tot het grondoppervlak. Bovendien wordt tijdens deze tweede trap de bovenste verbuizingsserie 14 continu geroteerd en/of heen en weer bewogen voor het waarborgen van een goede verplaatsing van de cement 80.Referring now to FIGS. 8 and 9, as the second stage cement 80 moves downwardly into the interior of the casing, it will pass through the side ports 58 into the borehole 52. As the first stage cement 60 is just below the casing. valve 56 is cured, the cement 80 flowing out of the ports 58 will be forced to flow up the borehole 52 on the outside of the top casing string 14 as shown in Fig. 8. As with the first stage, the cement 80 of the second stage 30 followed by a third or sealing plug 82 which ensures complete displacement of the cement. When the closure plug 82 reaches the valve 56, it engages the inner sleeve 84 and forces it down to close the side ports 58 as shown in Figure 9 again. Since again the volume of cement 80 can be estimated, upon completion of the second cementation step, the height of the cement column on the outside of the casing will extend to the ground surface. In addition, during this second stage, the top casing string 14 is continuously rotated and / or reciprocated to ensure proper displacement of the cement 80.

5 De werkwijze en inrichting volgens de uitvinding maken derhalve een meertraps-cementering van een verbuizingsserie mogelijk terwijl onafhankelijke rotatie en/of heen en weer beweging van de bovenste verbuizingsserie tijdens de tweede trap van de cemen-tering mogelijk is. Hoewel de werkwijze volgens de uitvinding is be-10 schreven in samenhang met twee trappen van cementatie waarbij gebruik wordt gemaakt van slechts één rotatie-inrichting, zal het duidelijk zijn, dat elk aantal rotatie-inrichtingen kan worden toegepast voor het mogelijk maken van een meertraps-cementering. De hier beschreven werkwijze vereenvoudigt op effectieve wijze bovendien het daarop-15 volgende uitboren of uitfrezen van het gat aangezien de grootste hoeveelheid cement in het boorgat aan de buitenzijde van de verhuizing is ge dwongen. Derhalve vermindert de onderhavige uitvinding de kosten verbonden met het cementeren van een verbuizingsserie en verschaft tevens een uitstekende isolatie van de verhuizing voor het 20 effectief isoleren van geologische formaties in de boorput.The method and apparatus according to the invention therefore permit a multi-stage cementation of a casing series while allowing independent rotation and / or reciprocation of the upper casing series during the second stage of the cementation. Although the method according to the invention has been described in connection with two stages of cementation using only one rotary device, it will be appreciated that any number of rotary devices can be used to enable a multi-stage cementation. Moreover, the method described here effectively simplifies subsequent drilling or milling out of the hole since the largest amount of cement is forced into the borehole on the outside of the casing. Therefore, the present invention reduces the costs associated with cementing a casing string and also provides excellent casing isolation for effectively isolating geological formations in the wellbore.

De in het voorgaande gegeven beschrijving is uitsluitend bedoeld voor de duidelijkheid en een goed begrip en geen onnodige beperkingen zullen aan het voorgaande deel van de beschrijving worden ontleend en deskundigen op dit vakgebied zullen voor de hand 25 liggende wijzigingen kunnen aanbrengen zonder buiten het raam en de geest van de aangehechte conclusies te treden.The foregoing description is for clarity and understanding only and no unnecessary limitations will be taken from the preceding portion of the description and those skilled in the art will be able to make obvious changes without going beyond the window and the spirit of the attached conclusions.

,8726502, 8726502

Claims (14)

1. Rotatie-inrichting voor het in serie opnemen in een buisvormige verbuizingsserie en het neerlaten daarvan in een boorgat en bevestiging in het boorgat door middel van een meertraps-cementering van de verhuizing, welke rotatie-inrichting omvat: 5 een buisvormig onderste seriegedeelte dat losneembaar is bevestigd aan de onderste verbuizingsserie; een buisvormig bovenseriegedeelte dat losneembaar is bevestigd aan de bovenste verbuizingsserie, welk bovenste buisvormige seriegedeelte telescopisch aangrijpt op het genoemde onderste buisvormige 10 seriegedeelte zodanig dat de genoemde bovenste verbuizingsserie in langsrichting kan worden verplaatst ten opzichte van de genoemde onderste verbuizingsserie; en middelen voor het selectief overdragen van rotatiekoppels van het bovenste buisvormige seriegedeelte naar het onderste buis-15 vormige seriegedeelte, waarbij de genoemde bovenste verbuizingsserie selectief kan worden geroteerd onafhankelijk van de onderste ver-•buizingsserie.1. Rotary device for serially receiving in a tubular casing series and dropping it into a borehole and mounting in the borehole by means of a multi-stage cementing of the casing, the rotary device comprising: a tubular lower serial portion which is releasably is attached to the lower casing series; an upper tubular series section which is releasably attached to the upper casing series, the upper tubular series section telescopically engaging said lower tubular series section such that said upper casing series can be longitudinally displaced relative to said lower casing series; and means for selectively transferring rotary torques from the upper tubular series section to the lower tube-shaped series section, wherein said upper casing series can be selectively rotated independently of the lower casing series. 2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de middelen voor het selectief overdragen van rotatiekoppel op elkaar 20 aangrijpende spiemiddelen omvatten.2. Device as claimed in claim 1, characterized in that the means for selectively transferring rotational torque comprise wedge means engaging one another. 3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de spiemiddelen ten minste één spie omvatten, die op het genoemde bovenste buisvormige seriegedeelte is gevormd en ten minste één spie die gevormd is op het onderste buisvormige seriegedeelte, welke spieën 23 selectief met elkaar in aangrijping zijn te brengen voor het overdragen van rotatiekoppel van het genoemde bovenste buisvormige seriegedeelte op het genoemde onderste buisvormige seriegedeelte.Device according to claim 2, characterized in that the wedge means comprise at least one wedge formed on said upper tubular series section and at least one wedge formed on the lower tubular series section, which wedges 23 selectively engage each other engageable for transmitting rotational torque from said upper tubular series section to said lower tubular series section. 4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het genoemde bovenste buisvormige seriegedeelte een bovenste bus omvat 30 die losneembaar is bevestigd aan een bovenste klokhuis, welke klokhuis losneembaar is bevestigd aan de genoemde bovenste verbuizingsserie.4. An apparatus according to claim 1, characterized in that said upper tubular series section comprises an upper sleeve which is releasably attached to an upper core, which core is releasably attached to said upper casing series. 5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het onderste buisvormige seriegedeelte telescopisch is opgenomen in de genoemde buisvormige seriebus van het bovenste buisvormige serie- 35 gedeelte. -13-5. Device according to claim 4, characterized in that the lower tubular series section is telescopically received in said tubular series bus of the upper tubular series section. -13- 6. Rotatieinrichting voor het in serie opnemen daarvan in een buisvormige verbuizingsserie om te worden neergelaten in een boorput en in de boorput te worden bevestigd door een meertraps-cementatie van de verhuizing, welke rotatieinrichting omvat: 5 een buisvormig onderste seriegedeelte dat losneembaar is bevestigd aan een onderste verbuizingsserie; een buisvormig bovenste seriegedeelte dat losneembaar is verbonden met een bovenste verbuizingsserie, welk bovenste buisvormige seriegedeelte een bovenste mof omvat, die losneembaar is bevestigd 10 aan een bovenste klokbuis; waarbij het onderste buisvormige seriegedeelte telescopisch is opgenomen in de bovenste bus zodanig, dat de bovenste verbuizingsserie in langsrichting kan worden verplaatst ten opzichte van de onderste verbuizingsserie welke klokbuis de genoemde verplaatsing in 15 langsrichting beperkt; en spiemiddelen zijn aangebracht voor het selectief overdragen van rotatiekoppel van het genoemde bovenste buisvormige seriegedeelte naar het onderste buisvormige seriegedeelte, waarbij de genoemde bovenste verbuizingsserie selectief kan worden geroteerd onafhanke-20 lijk van de onderste verbuizingsserie.6. Rotary device for serializing it in a tubular casing string to be lowered into a wellbore and secured in the wellbore by a multi-stage cementation of the casing, the rotary device comprising: a tubular bottom serial portion detachably attached to a lower casing series; a top tubular serial section detachably connected to an upper casing string, said top tubular series section comprising a top sleeve releasably attached to an upper bell tube; wherein the lower tubular series section is telescopically received in the upper sleeve such that the upper casing series can be longitudinally displaced relative to the lower casing series which clock tube limits said longitudinal displacement; and wedge means are provided for selectively transmitting rotational torque from said upper tubular series section to the lower tubular series section, said upper casing series being selectively rotated independently of the lower casing series. 7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de spiemiddelen ten minste ëén samenwerkende spie omvatten gevormd op elk van het genoemde onderste buisvormige seriegedeelte en de genoemde bovenste bus.Device according to claim 6, characterized in that the wedge means comprise at least one co-acting wedge formed on each of said lower tubular series section and said upper sleeve. 8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het onderste buisvormige seriegedeelte afsluitermiddelen omvat met ten minste één zijdelingse poort die in de wand van het genoemcfe onderste buisvormige seriegedeelte is gevormd, welke afsluitermiddelen selectief bedienbaar zijn voor het toelaten van stroming door de genoemde 30 poort.8. Device according to claim 7, characterized in that the lower tubular series section comprises valve means with at least one lateral port formed in the wall of said lower tubular series section, said valve means being selectively operable to allow flow through said 30 gate. 9. Werkwijze voor het meertraps-cementeren van een werkserie in een boorput, welke de volgende stappen omvat: het in het boorgat neerlaten van een volledige buisvormige serie voorzien van tussenliggende afsluitermiddelen met zijpoorten 35 die selectief kunnen worden geopend en gesloten, welke volledige J720562 -14-- buisvormige serie een bovenste buisvormige serie en een onderste buisvormige serie omvat die onderling zijn verbonden door middelen voor het selectief overdragen van rotatiekoppel van de genoemde bovenste serie naar de genoemde onderste serie; 5 het roteren van de genoemde buisvormige serie terwijl cement door de binnenruimte van de genoemde volledige buisvormige serie wordt verplaatst, door bodemstroompoorten van de genoemde volledige buisvormige seriestroom en omhoog in het boorgat aan de buitenzijde van,de genoemde buisvormige serie tot een hoogte die in hoofdzaak 10 grenst aan de genoemde tussenliggende afsluitermiddelen; het openen van de zijdelingse poorten; en het buiten aangrijping brengen van de genoemde koppel overbrengende middelen en het roteren van de genoemde bovenserie onafhank-lijk van de genoemde onderserie terwijl cement door de binnenruimte 15 van de genoemde bovenserie wordt verplaatst, door de genoemde zijdelingse poorten en omhoog in het boorgat aan de buitenzijde van de genoemde bovenste serie naar het grondoppervlak.A method of multistage cementing a work string in a wellbore comprising the steps of dropping a complete tubular string downhole into the wellbore including intermediate valve means with side ports which can be selectively opened and closed, which complete J720562 - 14 - tubular series includes an upper tubular series and a lower tubular series interconnected by means for selectively transferring rotational torque from said upper series to said lower series; 5 rotating said tubular array while moving cement through the interior of said full tubular array, through bottom flow ports of said full tubular series stream and up into the borehole on the outside of said tubular array to a height substantially 10 is adjacent to said intermediate valve means; opening the side gates; and disengaging said torque transmitting means and rotating said top string independently of said bottom string as cement is moved through the inner space 15 of said top string, through said lateral ports and up into the borehole at the bottom of said bottom string; outside of said upper series to the ground surface. 10. Werkwijze volgens conclusie 9 en verder omvattende de stap van het loslaten van een eerste plugmiddel in de genoemde 20 volledige buisvormige serie totdat het genoemde eerste plugmiddel de bodemstroompoorten afsluit.10. The method of claim 9 and further comprising the step of releasing a first plug means in said full tubular series until said first plug means closes the bottom flow ports. 11. Werkwijze volgens conclusie 10, en verder omvattende de stap van het loslaten van een tweede plugmiddel in de genoemde volledige buisvormige serie voor het onderbreken van circulatie onder het 25 genoemde afsluitermiddel en voor het openen van de genoemde zijpoorten.The method of claim 10, and further comprising the step of releasing a second plug means in said full tubular array for interrupting circulation under said valve means and opening said side ports. 12. Werkwijze volgens conclusie 11 en verder omvattende de stap van het loslaten van een derde plugmiddel in de genoemde bovenste serie voor het sluiten van de genoemde zijpoorten van de genoemde afsluitermiddelen.The method of claim 11 and further comprising the step of releasing a third plug means in said upper series for closing said side ports of said valve means. 13. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de stap van het buiten aangrijping brengen van de genoemde koppel-overdragende middelen het buiten aangrijping brengen omvat van spieën van een rotatie-inrichting voorzien van een bovenste buisvormig seriegedeelte dat losneeembaar is bevestigd aan de genoemde bovenste 35 serie en een onderste buisvormig seriegedeelte dat losneembaar is bevestigd aan de genoemde onderserie, welke spieën zijn gevormd op .8721502 -15- de genoemde bovenste en onderste seriegedeelten voor het selectief overdragen van het genoemde rotatiekoppel van het genoemde bovenste buisvormige seriegedeelte naar het genoemde onderste buisvormige seriegedeelte.A method according to claim 9, characterized in that the step of disengaging said torque transferring means disengaging wedges from a rotary device having an upper tubular series portion detachably attached to the said upper series and a lower tubular series section releasably attached to said lower series, which keys are formed on said top and bottom series sections for selectively transmitting said rotational torque from said upper tubular series section to the said lower tubular series section. 14. Werkwijze voor het meertraps-cementeren van een werkserie in een boorgat, welke werkwijze de volgende stappen omvat: het in een boorgat neerlaten van een volledige buisvormige serie voorzien van tussenliggende afsluitermiddelen met zijpoorten die selectief kunnen worden geopend en gesloten, welke volledige 10 buisvormige serie een bovenste buisvormige serie en een onderste buisvormige serie omvat, die zijn verbonden door een rotatie-inrichting voorzien van een bovenste buisvormig seriegedeelte dat losneembaar is bevestigd aan de genoemde bovenserie en een onderste buisvormig seriegedeelte dat losneeembaar is bevestigd aan de genoemde beneden-15 serie, waarbij de bovenste en onderste buisvormige seriegedeelten op elkaar aangrijpende spieën hebben voor het selectief overdragen van rotatiekoppel van de genoemde bovenserie naar de genoemde onderserie, het roteren van de volledige buisvormige serie met de ge-20 noemde spieën van de genoemde rotatie-inrichting in aangrijping, terwijl cement door de binnenruimte van de genoemde volledige serie wordt verplaatst, door bodemstroompoorten van de genoemde boorserie en terug omhoog in het boorgat aan de buitenzijde van de genoemde volledige boorserie op een hoogte die in hoofdzaak grenzen aan de 25 genoemde tussenliggende afsluitermiddelen; het loslaten van plugmiddelen in de genoemde volledige serie voor het sluiten van de genoemde bodemstroompoorten, voor het onderbreken van circulatie onder de genoemde afsluitermiddelen en voor het openen van de genoemde zijpoorten; en 30 het uit onderlinge aangrijping brengen van de samenwerken de spieën van het genoemde bovenste buisvormige seri^edeelte en het genoemde onderste buisvormige seriegedeelte van de genoemde rotatie-inrichting, en het roteren van de genoemde bovenserie onafhankelijk van de genoemde onderserie terwijl cement door de bin-35 nenruimte van de genoemde bovenserie wordt verplaatst, door de ge- . 872 050 2' -16- noemde zijpoorten van de genoemde afsluitermiddelen en terug omhoog in het boorgat aan de buitenzijde van de genoemde bovenserie naar het grondoppervlak. ,172050214. Method for multistage cementation of a work string in a borehole, the method comprising the following steps: dropping a complete tubular series in a borehole comprising intermediate valve means with side ports that can be selectively opened and closed, which complete tubular series includes an upper tubular series and a lower tubular series, which are connected by a rotary device having an upper tubular series section detachably attached to said upper series and a lower tubular series section detachably attached to said lower series the upper and lower tubular series portions having mutually engaging splines for selectively transferring rotational torque from said upper series to said lower series, rotating the full tubular series with said splines of said rotary device in engagement , while cement is moved through the interior of said full series, through bottom flow ports of said drill string and back up into the borehole on the outside of said full drill string at a height substantially adjacent to said intermediate valve means; releasing plug means in said full series for closing said bottom flow ports, for interrupting circulation under said valve means and for opening said side ports; and intermeshing the cooperates the keys of said upper tubular serial portion and said lower tubular serial portion of said rotary device, and rotating said upper series independently of said lower series while cement passes through the bin -35 space of said top series is moved, by the ge. 872 050 2 '-16- said side ports of said valve means and back up into the borehole on the outside of said top array to the ground surface. , 1720502
NL8720502A 1986-08-25 1987-08-25 METHOD AND APPARATUS FOR CEMENTING A DRILL WELL TUBE IN MULTIPLE STAGES. NL8720502A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US89991186A 1986-08-25 1986-08-25
US89991186 1986-08-25
PCT/US1987/002235 WO1988001678A1 (en) 1986-08-25 1987-08-25 Method and apparatus for multi-stage cementing of a well casing
US8702235 1987-08-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8720502A true NL8720502A (en) 1988-07-01

Family

ID=25411726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8720502A NL8720502A (en) 1986-08-25 1987-08-25 METHOD AND APPARATUS FOR CEMENTING A DRILL WELL TUBE IN MULTIPLE STAGES.

Country Status (6)

Country Link
CN (1) CN1014084B (en)
CA (1) CA1289056C (en)
DK (1) DK224988D0 (en)
GB (1) GB2202881B (en)
NL (1) NL8720502A (en)
WO (1) WO1988001678A1 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6446725B2 (en) * 1999-11-30 2002-09-10 Cgi Downhole Solutions Inc. Rotating casing assembly and method
CN1095023C (en) * 2000-12-08 2002-11-27 中国石化胜利油田有限公司采油工艺研究院 Cementing tool for plugging well underground
US6520257B2 (en) 2000-12-14 2003-02-18 Jerry P. Allamon Method and apparatus for surge reduction
US6491103B2 (en) 2001-04-09 2002-12-10 Jerry P. Allamon System for running tubular members
CN100334321C (en) * 2005-08-03 2007-08-29 潘永华 Oil pipe in oil pumping well grout filling leakage blocking construction
RU2457313C1 (en) * 2008-05-04 2012-07-27 Акватик Компани Riser aluminium arrangement
WO2011060495A1 (en) * 2009-11-19 2011-05-26 Ian Gray Sliding seal for an inflatable packer
NO334300B1 (en) * 2011-08-31 2014-02-03 Perigon Handel As Wave-inducing device, casing system and method for cementing in a hydrocarbon well, as well as using the wave-inducing device, casing system and method for cementing a casing in a hydrocarbon well
CA2935911C (en) * 2014-03-05 2019-05-07 Halliburton Energy Services, Inc. Compression set downhole clutch
CN112443285B (en) * 2019-09-02 2023-04-25 中国石油天然气股份有限公司 Sand control device capable of replacing slurry outside pipe and slurry replacing method

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2407983A (en) * 1946-09-24 Completion of wells
US1860669A (en) * 1932-01-22 1932-05-31 Halliburton Erle Palmer Method and apparatus for cementing wells
US2177172A (en) * 1937-01-11 1939-10-24 Erd V Crowell Apparatus for cementing wells
US2624549A (en) * 1947-03-24 1953-01-06 Oakie G Wallace Method and means of rotary drilling
US3062285A (en) * 1959-12-02 1962-11-06 California Research Corp Two-stage oil well casing cementing with upper and lower stationary jets for secondary stage
US3216452A (en) * 1963-11-01 1965-11-09 Baker Oil Tools Inc Stage collars for tubular strings
US4054040A (en) * 1974-02-21 1977-10-18 A-Z International Tool Company Telescoping torque transmission apparatus
US4333530A (en) * 1976-08-16 1982-06-08 Armstrong Ernest E Method and apparatus for cementing a casing
US4239083A (en) * 1979-05-07 1980-12-16 Baker International Corporation Method and apparatus for rotating tubing conduits
US4450912A (en) * 1982-06-07 1984-05-29 Baker Oil Tools, Inc. Method and apparatus for well cementing through a tubular member
US4487263A (en) * 1982-12-27 1984-12-11 William Jani Cement staging apparatus for wells and including well casing and a process therefor
US4562889A (en) * 1984-04-13 1986-01-07 Braddick Britt O Method and apparatus for rotating and reciprocating well bore liner

Also Published As

Publication number Publication date
CA1289056C (en) 1991-09-17
DK224988A (en) 1988-04-25
CN1014084B (en) 1991-09-25
WO1988001678A1 (en) 1988-03-10
GB8808885D0 (en) 1988-06-15
CN87105805A (en) 1988-08-31
GB2202881A (en) 1988-10-05
DK224988D0 (en) 1988-04-25
GB2202881B (en) 1990-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5901796A (en) Circulating sub apparatus
US7131505B2 (en) Drilling with concentric strings of casing
US10000991B2 (en) Frac plug
RU2103472C1 (en) Method and system for drilling and completion of side holes, and connecting device
US7086481B2 (en) Wellbore isolation apparatus, and method for tripping pipe during underbalanced drilling
US5427177A (en) Multi-lateral selective re-entry tool
EP0633391B1 (en) Sliding sleeve casing tool
US5533573A (en) Method for completing multi-lateral wells and maintaining selective re-entry into laterals
US5477923A (en) Wellbore completion using measurement-while-drilling techniques
US6708770B2 (en) Drillable bridge plug
US5454430A (en) Scoophead/diverter assembly for completing lateral wellbores
US4856591A (en) Method and apparatus for completing a non-vertical portion of a subterranean well bore
CA2954789C (en) Reverse cementation of liner string for formation stimulation
CA2473210C (en) Plug-dropping container for releasing a plug into a wellbore
GB2216926A (en) Drilling and lining a borehole
GB2285998A (en) Liner tie-back sleeve
AU2006306375A1 (en) Fracking multiple casing exit laterals
NL8720502A (en) METHOD AND APPARATUS FOR CEMENTING A DRILL WELL TUBE IN MULTIPLE STAGES.
CA2708591C (en) Methods and apparatus for wellbore construction and completion
US10364644B2 (en) Stage cementing tool
WO1994029563A1 (en) Method for completing multi-lateral wells and maintaining selective re-entry into laterals
GB2318817A (en) Method for completing a wellbore
EP0787888B1 (en) Circulating sub
NL2023370B1 (en) method and apparatus for introducing a junction assembly
CA2196857C (en) A circulating sub apparatus