NO342649B1 - Procedure for completing a well - Google Patents
Procedure for completing a well Download PDFInfo
- Publication number
- NO342649B1 NO342649B1 NO20075594A NO20075594A NO342649B1 NO 342649 B1 NO342649 B1 NO 342649B1 NO 20075594 A NO20075594 A NO 20075594A NO 20075594 A NO20075594 A NO 20075594A NO 342649 B1 NO342649 B1 NO 342649B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- filter
- layer
- fitting material
- wellbore
- fluids
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229920000431 shape-memory polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 229920000079 Memory foam Polymers 0.000 abstract description 3
- 239000008210 memory foam Substances 0.000 abstract description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 abstract description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 2
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 abstract 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 229920006172 Tetrafluoroethylene propylene Polymers 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/08—Screens or liners
- E21B43/082—Screens comprising porous materials, e.g. prepacked screens
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/10—Setting of casings, screens, liners or the like in wells
- E21B43/103—Setting of casings, screens, liners or the like in wells of expandable casings, screens, liners, or the like
- E21B43/108—Expandable screens or perforated liners
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/08—Screens or liners
- E21B43/086—Screens with preformed openings, e.g. slotted liners
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/08—Screens or liners
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/10—Setting of casings, screens, liners or the like in wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/10—Setting of casings, screens, liners or the like in wells
- E21B43/103—Setting of casings, screens, liners or the like in wells of expandable casings, screens, liners, or the like
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
- Manufacture Or Reproduction Of Printing Formes (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
En filtersammenstilling har et materiale som er tilpasset borehullets form etter innføring. Sammenstillingen omfatter et ettergivende lag som antar borehullets form ved ekspansjon. Ytterlaget formes med hull for å tillate produksjonsstrømning. Materialet som velges sveller fortrinnsvis med varme og omfatter fortrinnsvis et formhukommelsesskum som er varmeherdende. Basisrøret kan ha et filter over seg for å fungere som et underlag for støtte av formtilpasningslaget eller alternativt for filtrering. Formtilpasningslaget kan ekspandere ved seg selv eller ekspansjon kan også oppstå fra innen basisrøret.A filter assembly has a material which is adapted to the borehole shape after insertion. The assembly comprises a resilient layer which assumes the shape of the borehole upon expansion. The outer layer is formed with holes to allow production flow. The material chosen preferably swells with heat and preferably comprises a mold memory foam which is heat curing. The base tube may have a filter over it to act as a backing to support the molding layer or alternatively for filtration. The shape adjustment layer can expand by itself or expansion can also occur from within the base tube.
Description
OPPFINNELSENS OMRÅDE FIELD OF THE INVENTION
[0001] Denne oppfinnelse angår nedihullsfiltre og nærmere bestemt slike som kan ekspanderes i åpent hull for å avstenge et uregelmessig formet borehull. [0001] This invention relates to downhole filters and more specifically those that can be expanded in an open hole to seal off an irregularly shaped borehole.
OPPFINNELSENS BAKGRUNN BACKGROUND OF THE INVENTION
[0002] US 3099318 A angår innføringen av brønnfluider slik som olje og vann fra en formasjon inn i en brønn, idet akkumulering av partikler fra jord og sand forhindres i brønnen. Oppfinnelsen angår spesielt prosedyre for sortering av jord- og sandpartikler mot innføring i en brønn med brønnfluidet og apparat for dette formål. [0002] US 3099318 A relates to the introduction of well fluids such as oil and water from a formation into a well, the accumulation of particles from soil and sand being prevented in the well. The invention relates in particular to a procedure for sorting soil and sand particles against introduction into a well with the well fluid and apparatus for this purpose.
[0003] Tidligere har sandkontrollmetoder vært dominert av gruspakking på utsiden av brønnfiltrene. Hensikten var å fylle ringrommet utenfor filteret med sand for å hindre produksjon av uønskede faststoffer fra formasjonen. Mer nylig, med innføringen av rørekspansjonsteknologien, antok man at behovet for gruspakking kunne elimineres hvis et filter eller filtre kunne ekspanderes på plass for å eliminere det omgivende ringrom som hittil hadde blitt pakket med sand. Det oppsto problemer med filterekspansjonsteknikken som erstatning for gruspakking på grunn av uregelmessigheter i brønnhullsform. Et fiksert senkeverktøy ville ekspandere et filter en fast størrelse. Problemene var at en utvasking i brønnhullet fremdeles ville etterlate et stort ringrom utenfor filteret. Omvendt kunne et tett punkt i brønnhullet medføre fare for fastkjøring av det fikserte senkeverktøy. [0003] In the past, sand control methods have been dominated by gravel packing on the outside of the well filters. The purpose was to fill the annulus outside the filter with sand to prevent the production of unwanted solids from the formation. More recently, with the introduction of pipe expansion technology, it was thought that the need for gravel packing could be eliminated if a filter or filters could be expanded in place to eliminate the surrounding annulus that had hitherto been packed with sand. Problems arose with the filter expansion technique as a substitute for gravel packing due to irregularities in wellbore shape. A fixed sink tool would expand a filter a fixed size. The problems were that a washout in the wellbore would still leave a large annulus outside the filter. Conversely, a clogged point in the wellbore could cause the fixed lowering tool to jam.
[0004] Et forbedring av den fikserte senkeverktøy-teknikken var å bruke ulike former for fleksible senkeverktøy. I teorien var disse fleksible senkeverktøy ettergivende slik at de ved et fast punkt ville gi etter innover og minske faren for fastkjøring av senkeverktøyet. På den annen side, hvis der var et tomrom, vedvarte det samme problem, idet det fleksible senkeverktøy hadde en begrenset ytterdimensjon som filteret skulle ekspanderes til. Derfor etterlot bruken av fleksible senkeverktøy fremdeles problemet med ringformede spalter på utsiden av filteret, med en resulterende uønsket produksjon av faststoffer når brønnen ble satt i produksjon fra denne sonen. [0004] An improvement on the fixed sinking tool technique was to use various forms of flexible sinking tools. In theory, these flexible lowering tools were yielding so that at a fixed point they would yield inwards and reduce the danger of the lowering tool jamming. On the other hand, if there was a void, the same problem persisted, in that the flexible lowering tool had a limited outer dimension to which the filter had to expand. Therefore, the use of flexible sinking tools still left the problem of annular gaps on the outside of the filter, with a resulting unwanted production of solids when the well was brought into production from this zone.
[0005] Kjente filterkonstruksjoner har benyttet pre-komprimert matte som holdes ved hjelp av en metallkappe som så utsettes for et kjemikalieangrep når den plasseres i det ønskede sted nedihulls. Matten får så ekspandere fra sin prekomprimerte tilstand. Filteret blir ikke ekspandert. Denne konstruksjon er beskrevet i US-patenter 2,981,332 og 2,981,333. US-patent 5,667,001 viser et fiksert senkeverktøy som ekspanderer et slisset forlengingsrør nedihulls. US-patenter 5,901,789 og 6,012,522 viser brønnfiltre som ekspanderes. US 6,253,850 viser en teknikk for innsetting av et massivt forlengingsrør i et annet allerede ekspandert forlengingsrør for å avstenge det og bruk av gummi eller epoksy for å avtette mellom forlengingsrørene. US-patent 6,263,966 viser et filter med langsgående folder som ekspanderes nedihulls. US-patent 5,833,001 viser gummi herdet på plass for lage en fold etter å være ekspandert med en oppblåsbar innretning. [0005] Known filter constructions have used pre-compressed mat which is held by means of a metal jacket which is then exposed to a chemical attack when it is placed in the desired location downhole. The mat is then allowed to expand from its pre-compressed state. The filter is not expanded. This construction is described in US patents 2,981,332 and 2,981,333. US Patent 5,667,001 shows a fixed sinking tool that expands a slotted extension tube downhole. US Patents 5,901,789 and 6,012,522 show well filters that expand. US 6,253,850 shows a technique for inserting a solid extension pipe into another already expanded extension pipe to seal it off and using rubber or epoxy to seal between the extension pipes. US patent 6,263,966 shows a filter with longitudinal pleats that expand downhole. US Patent 5,833,001 shows rubber cured in place to create a fold after being expanded with an inflatable device.
Endelig er US-patent 4,262,744 av generell interesse som en teknikk for fremstilling av filtre ved bruk av former. Finally, US Patent 4,262,744 is of general interest as a technique for making filters using molds.
[0006] Anordningen og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er rettet mot dette problem ved å tilveiebringe en filtersammenstilling med et ytterlag som kan tilpasse seg borehullets form under ekspansjon. I den foretrukne utføringsform er det valgt et materiale som vil svelle i kontakt med borehullsfluider for ytterligere å fremme fylling av tomromsområdene i borehullet etter ekspansjon. I en alternativ konstruksjon er filterekspansjon ikke påkrevet, og det ytterste lag sveller for å tilpasse seg borehullsformen ut fra kontakt med brønnfluider eller andre fluider som er innført i brønnhullet. Filterseksjonen er fremstilt på en måte som reduserer eller eliminerer sveiser. Sveiser utsettes for høy belastning i en ekspansjonsprosess, slik at minimering eller eliminering av sveiser sørger for mer pålitelig filteroperasjon etter ekspansjon. Disse og andre fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå klarere for fagkyndige på området ut fra en gjennomgang av beskrivelsen av den foretrukne utføringsform og kravene som følger nedenfor. [0006] The device and method according to the present invention is aimed at this problem by providing a filter assembly with an outer layer that can adapt to the shape of the borehole during expansion. In the preferred embodiment, a material has been chosen that will swell in contact with borehole fluids to further promote filling of the void areas in the borehole after expansion. In an alternative construction, filter expansion is not required, and the outermost layer swells to adapt to the borehole shape based on contact with well fluids or other fluids introduced into the wellbore. The filter section is manufactured in a way that reduces or eliminates welds. Welds are exposed to high stress in an expansion process, so minimizing or eliminating welds ensures more reliable filter operation after expansion. These and other advantages of the present invention will appear more clearly to those skilled in the field from a review of the description of the preferred embodiment and the requirements that follow below.
SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION
[0007] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en fremgangsmåte for komplettering av en brønn, kjennetegnet ved den omfatter: [0007] The objectives of the present invention are achieved by a method for completing a well, characterized by it comprising:
å dekke minst ett basisrør med et porøst formtilpasningsmateriale; covering at least one base tube with a porous conforming material;
å kjøre basisrøret til et ønsket sted i et brønnhull hvori nevnte formtilpasningsmateriale ikke radialt begrenses; driving the base pipe to a desired location in a wellbore in which said conforming material is not radially constrained;
å tillate formtilpasningsmaterialet å ekspandere mot brønnhullsveggen uten at ekspansjonen oppstår fra innen basisrøret; og allowing the conformal material to expand against the wellbore wall without the expansion occurring from within the base pipe; and
å filtrere fluider gjennom formtilpasningsmaterialet til basisrøret. to filter fluids through the conformal material of the base tube.
[0008] Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 2 til og med 16. [0008] Preferred embodiments of the method are further elaborated in claims 2 to 16 inclusive.
[0009] En filterenhet har et materiale som tilpasser seg borehullets form etter innføring. Sammenstillingen omfatter et ettergivende lag som antar borehullets form ved ekspansjon. Ytterlaget er utformet med hull for å tillate produksjonsstrømning. Materialet som velges, sveller fortrinnsvis med varme og omfatter fortrinnsvis et formminneskum som er varmeherdet. Basisrøret kan ha et filter over seg for å virke som et underlag til støtte for det tilpassede lag eller alternativt for filtrering. Tilpassingslaget kan selv ekspandere eller ekspansjon kan også skje fra basisrørets indre. [0009] A filter unit has a material that adapts to the shape of the borehole after insertion. The assembly includes a resilient layer that assumes the shape of the borehole upon expansion. The outer layer is designed with holes to allow production flow. The material chosen preferably swells with heat and preferably comprises a shape memory foam which is heat-cured. The base pipe may have a filter over it to act as a substrate to support the fitted layer or alternatively for filtration. The adaptation layer can itself expand or expansion can also take place from the inside of the base tube.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0010] Fig.1 er et utsnitt av filteret vist i oppriss; og [0010] Fig. 1 is a section of the filter shown in elevation; and
[0011] Fig.2 er et snitt gjennom en sammenstilling av filtre, hvorav én er vist i fig. 1, i ekspandert stilling nedihulls. [0011] Fig. 2 is a section through an assembly of filters, one of which is shown in fig. 1, in expanded position downhole.
NÆRMERE BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRINGSFORM DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT
[0012] Fig.1 viser et parti av en seksjon av et filter 10. Det har et basisrør 12 som filteret 14 er anordnet over og som et ytre formtilpasset lag 16 er anordnet over. Laget 16 har en flerhet av hull 18. Basisrøret 12 har også hull 20. Det egentlige filtermaterialet eller filteret 14 kan være en duk eller vevnad eller andre kjente filtreringsprodukter. Formtilpasningslaget 16 er fortrinnsvis mykt slik at det vil slite ved ekspansjon av filteret 10. Det foretrukne materiale er ett som vil svelle når det utstettes for brønnfluider i et lengre tidsrom. Tre eksempler er nitril, naturgummi og AFLAS. I en alternativ utføringsform, sveller formtilpasningslaget 16 tilstrekkelig etter at det er innkjørt i brønnhullet, til å komme i kontakt med brønnhullet, uten ekspansjon av filteret 10. Stoppringer 26 og 28 er skjematisk vist ved siktens 10 ender 22 og 24. Disse stoppringer vil holde formtilpasningslaget 16 ved ekspansjon av sikten 10 mot å løpe i lengderetningen i et ringformet rom utenfor filteret 10 etter at det er ekspandert. Deres bruk er valgfri. [0012] Fig.1 shows a portion of a section of a filter 10. It has a base tube 12 over which the filter 14 is arranged and over which an outer shaped layer 16 is arranged. The layer 16 has a plurality of holes 18. The base tube 12 also has holes 20. The actual filter material or filter 14 can be a cloth or fabric or other known filtration products. The form-fitting layer 16 is preferably soft so that it will wear when expanding the filter 10. The preferred material is one that will swell when exposed to well fluids for a longer period of time. Three examples are nitrile, natural rubber and AFLAS. In an alternative embodiment, the conforming layer 16 swells sufficiently after it is driven into the wellbore, to come into contact with the wellbore, without expansion of the filter 10. Stop rings 26 and 28 are schematically shown at the ends 22 and 24 of the screen 10. These stop rings will hold the shape matching layer 16 upon expansion of the sieve 10 against running in the longitudinal direction in an annular space outside the filter 10 after it has been expanded. Their use is optional.
[0013] Måten filteret 10 settes sammen på, er et annet aspekt ved oppfinnelsen. Formtilpasningslaget 16 kan ha en innvendig diameter som lar det gli over filtermaterialet 14. Sammensetningen av filtermaterialet 14 og formtilpasningslaget 16 tres over basisrøret 12. Deretter blir et kjent ekspansjonsverktøy innvendig påført basisrøret 12 for å ekspandere det litt. Dette fører til at filtermaterialet 14 og formtilpasningslaget 16 begge festes til basisrøret 12 uten behov for sveising. Dette er fordelaktig fordi når filteret 10 innkjøres i brønnhullet og ekspanderes, kan ekspansjonsprosessen plassere store spenninger på sveiser som kan føre til filterbrudd. En alternativ måte å sette sammen filteret på, er å feste filtermaterialet 14 til basisrøret 12 på den ovenfor beskrevne måte, og deretter herde formtilpasningslaget 16 rett på filtermaterialet 14. Som en annen mulighet kan en beskyttende ytterkappe (ikke vist) påføres over filtermaterialet 14 og det ovenpå monterte formtilpasningslag 16. Sammenføyningsprosessen, selv med den eventuelle, perforerte beskyttelseskappe (ikke vist), er ekspansjonen utover fra det indre av basisrøret 12, som tidligere beskrevet. [0013] The manner in which the filter 10 is assembled is another aspect of the invention. The conforming layer 16 can have an internal diameter that allows it to slide over the filter material 14. The composition of the filter material 14 and the conforming layer 16 is threaded over the base tube 12. Then a known expansion tool is applied to the inside of the base tube 12 to expand it slightly. This leads to the filter material 14 and the form fitting layer 16 both being attached to the base tube 12 without the need for welding. This is advantageous because when the filter 10 is driven into the wellbore and expanded, the expansion process can place large stresses on the welds which can lead to filter breakage. An alternative way of assembling the filter is to attach the filter material 14 to the base tube 12 in the manner described above, and then cure the conformal layer 16 directly onto the filter material 14. As another possibility, a protective outer jacket (not shown) can be applied over the filter material 14 and the superimposed conforming layer 16. The joining process, even with the optional perforated protective cover (not shown), is the outward expansion from the interior of the base tube 12, as previously described.
[0014] Hullene 18 kan ha forskjellige former. Deres funksjon er å la formasjonsfluider passere etter ekspansjon. De kan være runde hull eller slisser eller andre former eller kombinasjoner av former. Formtilpasningslaget 16 kan være laget av et polymermateriale og er fortrinnsvis ett som sveller når det vedvarende utsettes for brønnfluider for bedre formtilpasning til uregelmessige former i borehullet 30, som vist i fig.2. Fig.2 viser også den ytre beskyttelseskappe 32 som går over filtermaterialet 14 og under formtilpasningslageret 16 for å beskytte filtermaterialet 14 når det kjøres inn i borehullet 30. Kappen 32 er et kjent produkt som har utstansede åpninger 33 og eventuelt kan benyttes hvis formtilpasningslaget 16 brukes. Grunnen til at det er valgfritt, er at formtilpasningslaget 16 i en viss grad danner den ønskede beskyttelse under innkjøring. Dessuten kan formtilpasningslaget 16 uten kappen 32 bli gjort tykkere for bedre å utfylle tomrommet 34 i ringrommet rundt filteret 10 etter ekspansjon. Tykkelsen av formtilpasningslaget 16 er begrenset av borehullet og av ytterdiameteren til komponentene som er montert på dets innside. Det foretrekkes at formtilpasningslaget 16 presses fast da det fremmer dets bevegelse for å fylle hulrommene i det omgivende ringrom. [0014] The holes 18 can have different shapes. Their function is to allow formation fluids to pass after expansion. They can be round holes or slots or other shapes or combinations of shapes. The shape matching layer 16 can be made of a polymer material and is preferably one that swells when it is continuously exposed to well fluids for better shape matching to irregular shapes in the borehole 30, as shown in fig.2. Fig.2 also shows the outer protective cover 32 which goes over the filter material 14 and under the shape-matching layer 16 to protect the filter material 14 when it is driven into the borehole 30. The cover 32 is a known product that has punched-out openings 33 and can optionally be used if the shape-matching layer 16 is used . The reason it is optional is that the form fitting layer 16 to a certain extent forms the desired protection during drive-in. Moreover, the shape matching layer 16 without the jacket 32 can be made thicker to better fill the void 34 in the annulus around the filter 10 after expansion. The thickness of the conforming layer 16 is limited by the bore and by the outer diameter of the components mounted inside it. It is preferred that the conforming layer 16 is pressed firmly as this promotes its movement to fill the voids in the surrounding annulus.
[0015] Fagkyndige på området vil forstå at den foreliggende oppfinnelse muliggjør fremstilling av et ekspanderbart filter der sveiser mellom lagene er eliminert. [0015] Those skilled in the field will understand that the present invention enables the production of an expandable filter in which welds between the layers are eliminated.
Bruken av formtilpasningsmaterialet 16 muliggjør bruk av flere ulike ekspansjonsteknikker og en forbedring av evnen til å eliminere tomrom utenfor det ekspanderte filter som skyldes uregelmessigheter i borehullet. Alternativt kan formtilpasningsmaterialet 16 svelle tilstrekkelig uten ekspansjon av filteret 10 nedihulls for å tillate elimineringen av behovet for gruspakking. Hvis materialet sveller på grunn av at det utsettes for fluider nedihulls, er dets bruk som formtilpasningslaget 16 ønskelig. En beskyttelseskappe 32 under formtilpasningslaget 16 kan brukes til å beskytte filtermaterialet 14 under innkjøring. The use of the conformal material 16 enables the use of several different expansion techniques and an improvement in the ability to eliminate voids outside the expanded filter due to borehole irregularities. Alternatively, the conformal material 16 may swell sufficiently without expansion of the filter 10 downhole to allow the elimination of the need for gravel packing. If the material swells due to being exposed to fluids downhole, its use as the form fitting layer 16 is desirable. A protective cover 32 under the form fitting layer 16 can be used to protect the filter material 14 during run-in.
[0016] Formtilpasningslaget 16 kan være et skum som fortrinnsvis er varmeherdende, men kan også være en termoplast. Formtilpasningslaget 16 er vist med en sylindrisk form, men denne kan varieres, så som ved hjelp av konkave ender eller stripete områder (ikke vist), for å lette utplassering, eller for å bedre lagets filtreringsegenskaper. Formtilpasningslaget 16 består fortrinnsvis av et skum med elastisk hukommelse så som et syntaktisk skum med åpne celler. Denne type skum har den egenskap at det kan omdannes fra én størrelse og form til en annen størrelse og/eller form, ved å endre skummets temperatur. Denne type skum kan formes til en gjenstand med en opprinnelig størrelse og form etter ønske, så som en sylinder med en ønsket ytterdiameter. Den således formede skumgjenstand blir så oppvarmet for å heve dens temperatur til dens overgangstemperatur. Når den oppnår overgangstemperaturen, mykner skummet, og lar skumgjenstanden bli omformet til en ønsket foreløpig størrelse og form, så som å bli sammenpresset for å danne en sylinder med mindre diameter. Skumgjenstandens temperatur blir så senket under overgangstemperaturen, for å bringe skumgjenstanden til å opprettholde sin foreløpige størrelse og form. Når den deretter igjen heves til sin overgangstemperatur, vil skumgjenstanden gå tilbake til sin opprinnelige størrelse og form. [0016] The shape matching layer 16 can be a foam which is preferably thermosetting, but can also be a thermoplastic. The conformal layer 16 is shown with a cylindrical shape, but this can be varied, such as by means of concave ends or striped areas (not shown), to facilitate deployment, or to improve the layer's filtering properties. The form fitting layer 16 preferably consists of an elastic memory foam such as a syntactic foam with open cells. This type of foam has the property that it can be converted from one size and shape to another size and/or shape, by changing the temperature of the foam. This type of foam can be formed into an object with an original size and shape as desired, such as a cylinder with a desired outer diameter. The foam article thus formed is then heated to raise its temperature to its transition temperature. When it reaches the transition temperature, the foam softens, allowing the foam article to be reshaped to a desired preliminary size and shape, such as being compressed to form a cylinder of smaller diameter. The temperature of the foam article is then lowered below the transition temperature to cause the foam article to maintain its preliminary size and shape. When it is then raised again to its transition temperature, the foam object will return to its original size and shape.
[0017] Det sylindriske skum-formtilpasningslag 16 kan opprinnelig være formet på filteret 10 eller basisrøret 12 ved å vikle en skumduk med den ønskede opprinnelige ytterdiameter OD1. Alternativt, kan prosessen for forming av formtilpasningslaget 16 på basisrøret 12 eller filteret 10 være enhver annen prosess som resulterer i formtilpasningslaget 16 med den ønskede opprinnelige diameter, så som ved støping av skummet direkte. Den ønskede, opprinnelige ytterdiameter OD1 er større enn borehullsdiameteren (BHD) som sammenstillingen vil bli anvendt i. [0017] The cylindrical foam conforming layer 16 can be initially formed on the filter 10 or the base tube 12 by wrapping a foam cloth with the desired original outer diameter OD1. Alternatively, the process for forming the conformal layer 16 on the base tube 12 or the filter 10 may be any other process that results in the conformal layer 16 with the desired initial diameter, such as by molding the foam directly. The desired original outer diameter OD1 is greater than the borehole diameter (BHD) in which the assembly will be used.
F.eks. kan et formtilpasningslag 16, som har en opprinnelig ytterdiameter OD1 på 10 tommer, bli formet for bruk i et 8,5 tommer diameter borehull. E.g. a conformal layer 16, having an original outer diameter OD1 of 10 inches, can be formed for use in an 8.5 inch diameter borehole.
[0018] Skummaterialsammensetningen er formulert for å oppnå den ønskede overgangstemperatur. Denne kvalitet gjør det mulig å formulere skummet i forventning om den ønskede overgangstemperatur som skal brukes for en gitt anvendelse. Ved bruk av den foreliggende oppfinnelse, kan skummaterialsammensetningen f.eks. formuleres til å ha en overgangstemperatur bare litt under den forventede nedihullstemperatur ved den dybde hvor sammenstillingen vil bli brukt. Dette bringer formtilpasningslaget 16 til å ekspandere ved temperaturen som finnes ved den ønskede dybde, og å forbli ekspandert mot borehullsveggen. Brønntemperatur kan brukes til å ekspandere formtilpasningslaget 16; alternativt kan andre midler benyttes, så som en separat varmekilde. En slik varmekilde kan være en kabelført, elektrisk varmeinnretning, eller en batterimatet varmeinnretning. For eksempel kan en slik varmekilde være montert på basisrøret 12, innbygget i dette, eller på annen måte montert i kontakt med skumformtilpasningslaget 16. Varmeinnretningen kan styres fra overflaten ved brønnstedet, eller den kan styres ved hjelp av en tidsstyreanordning eller en trykksensor. Enn videre kan en eksotermisk reaksjon skapes ved hjelp av kjemikalier som pumpes ned i brønnen fra overflaten, eller varme kan genereres ved hjelp av hvilke som helst andre egnede midler. [0018] The foam material composition is formulated to achieve the desired transition temperature. This quality makes it possible to formulate the foam in anticipation of the desired transition temperature to be used for a given application. When using the present invention, the foam material composition can e.g. formulated to have a transition temperature only slightly below the expected downhole temperature at the depth where the assembly will be used. This causes the conformal layer 16 to expand at the temperature found at the desired depth and to remain expanded against the borehole wall. Well temperature can be used to expand the conformal layer 16; alternatively, other means can be used, such as a separate heat source. Such a heat source can be a cabled, electric heating device, or a battery-powered heating device. For example, such a heat source can be mounted on the base pipe 12, built into it, or otherwise mounted in contact with the foam shape matching layer 16. The heating device can be controlled from the surface at the well site, or it can be controlled using a time control device or a pressure sensor. Furthermore, an exothermic reaction can be created by chemicals pumped down the well from the surface, or heat can be generated by any other suitable means.
[0019] Formtilpasningslaget 16 kan utformes slik at det virker som det eneste filtreringsmiddel uten bruk av noe filtreringsmateriale så som 14. Dette skyldes at formtilpasningsmaterialets beskaffenhet skal være porøs. Imidlertid er den normale teknikk for å produsere den en form som etterlater et ugjennomtrengelig belegg på hele ytterperiferien. Denne kvalitet gjør at materialet som brukes som et pakningsmateriale hovedsakelig i den tilstand i hvilken den fjernes fra formen. Men hvis den utvendige overflate som til slutt kommer i kontakt med borehullsveggen får det ugjennomtrengelige lag avskrelt eller på annen måte fjernet, kan formtilpasningslaget 16 være montert på bunnrøret 12 eller et filter 14 og det kan alene virke som det eneste filtreringsmateriale i forbindelse med filteret 14. Filteret 14 kan være utformet utelukkende for strukturell støtte av formtilpasningsmaterialet 16 for å holde det fra å gå gjennom basisrøret 12 når brønnfluider filtreres gjennom det eller sløyfes i sin helhet. Formtilpasningsmaterialets 16 oppihulls- og nedihullsender kan ha det ugjennomtrengelige lag fra støpeprosessen ved fremstilling fortsatt på for bedre å lede strømningen til åpningene i basisrøret 12. [0019] The shape matching layer 16 can be designed so that it acts as the only filtering means without the use of any filtering material such as 14. This is because the nature of the shape matching material must be porous. However, the normal technique for producing it is a mold that leaves an impenetrable coating on the entire outer periphery. This quality means that the material used as a packing material is mainly in the condition in which it is removed from the mold. However, if the outer surface that eventually contacts the borehole wall has the impermeable layer peeled off or otherwise removed, the conformal layer 16 may be mounted on the bottom pipe 12 or a filter 14 and it alone may act as the sole filtering material in conjunction with the filter 14 The filter 14 may be designed solely for structural support of the conformal material 16 to keep it from passing through the base pipe 12 when well fluids are filtered through it or looped in its entirety. The up-hole and down-hole transmitters of the mold fitting material 16 may have the impermeable layer from the casting process during manufacture still on to better guide the flow to the openings in the base tube 12.
[0020] Formtilpasningsmaterialet kan fortrinnsvis være en formhukommelsespolymer som er porøs og varmeherdende selv om termoplastmaterialer også kan brukes hvis de er porøse og kan produseres i denne tilstand. [0020] The conforming material may preferably be a shape memory polymer which is porous and thermosetting although thermoplastic materials can also be used if they are porous and can be produced in this condition.
Claims (16)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/105,071 US7318481B2 (en) | 2002-08-23 | 2005-04-13 | Self-conforming screen |
PCT/US2006/014197 WO2006113500A1 (en) | 2002-08-23 | 2006-04-13 | Self conforming screen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20075594L NO20075594L (en) | 2008-01-04 |
NO342649B1 true NO342649B1 (en) | 2018-06-25 |
Family
ID=38658039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20075594A NO342649B1 (en) | 2005-04-13 | 2007-11-05 | Procedure for completing a well |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101175893B (en) |
AU (1) | AU2006236559B2 (en) |
CA (1) | CA2604236C (en) |
GB (1) | GB2440066B (en) |
NO (1) | NO342649B1 (en) |
RU (1) | RU2404355C2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7926565B2 (en) * | 2008-10-13 | 2011-04-19 | Baker Hughes Incorporated | Shape memory polyurethane foam for downhole sand control filtration devices |
US8240392B2 (en) * | 2009-09-23 | 2012-08-14 | Baker Hughes Incorporated | Use of foam shape memory polymer to transport acid or other wellbore treatments |
US8561699B2 (en) * | 2010-12-13 | 2013-10-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well screens having enhanced well treatment capabilities |
GB2500110B (en) * | 2012-03-07 | 2014-02-19 | Darcy Technologies Ltd | Downhole Apparatus |
CN108204217B (en) * | 2016-12-20 | 2023-09-01 | 中国石油化工股份有限公司 | Electric heating chemical packer for screen pipe well completion horizontal well and use method |
CN111852373A (en) * | 2020-06-24 | 2020-10-30 | 中国石油天然气股份有限公司 | Thermosensitive high-temperature shape memory polymer sleeve patching process |
US20220003083A1 (en) * | 2020-07-01 | 2022-01-06 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Filtration of fluids using conformable porous shape memory media |
CN112647903B (en) * | 2020-12-28 | 2021-10-26 | 中国科学院广州能源研究所 | Expansion screen pipe and construction method thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2981333A (en) * | 1957-10-08 | 1961-04-25 | Montgomery K Miller | Well screening method and device therefor |
US3099318A (en) * | 1961-01-23 | 1963-07-30 | Montgomery K Miller | Well screening device |
US6543545B1 (en) * | 2000-10-27 | 2003-04-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Expandable sand control device and specialized completion system and method |
US20040261990A1 (en) * | 2001-07-18 | 2004-12-30 | Bosma Martin Gerard Rene | Wellbore system with annular seal member |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040011534A1 (en) * | 2002-07-16 | 2004-01-22 | Simonds Floyd Randolph | Apparatus and method for completing an interval of a wellbore while drilling |
US7243732B2 (en) * | 2003-09-26 | 2007-07-17 | Baker Hughes Incorporated | Zonal isolation using elastic memory foam |
EP1759086B1 (en) * | 2004-06-25 | 2009-07-29 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Screen for controlling sand production in a wellbore |
-
2006
- 2006-04-13 RU RU2007141580/03A patent/RU2404355C2/en not_active IP Right Cessation
- 2006-04-13 AU AU2006236559A patent/AU2006236559B2/en active Active
- 2006-04-13 CN CN2006800162033A patent/CN101175893B/en active Active
- 2006-04-13 CA CA2604236A patent/CA2604236C/en active Active
-
2007
- 2007-10-12 GB GB0720004A patent/GB2440066B/en active Active
- 2007-11-05 NO NO20075594A patent/NO342649B1/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2981333A (en) * | 1957-10-08 | 1961-04-25 | Montgomery K Miller | Well screening method and device therefor |
US3099318A (en) * | 1961-01-23 | 1963-07-30 | Montgomery K Miller | Well screening device |
US6543545B1 (en) * | 2000-10-27 | 2003-04-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Expandable sand control device and specialized completion system and method |
US20040261990A1 (en) * | 2001-07-18 | 2004-12-30 | Bosma Martin Gerard Rene | Wellbore system with annular seal member |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007141580A (en) | 2009-05-20 |
CN101175893B (en) | 2013-06-19 |
AU2006236559B2 (en) | 2010-07-29 |
CA2604236C (en) | 2011-01-25 |
GB0720004D0 (en) | 2007-11-21 |
CN101175893A (en) | 2008-05-07 |
GB2440066A (en) | 2008-01-16 |
NO20075594L (en) | 2008-01-04 |
RU2404355C2 (en) | 2010-11-20 |
AU2006236559A1 (en) | 2006-10-26 |
GB2440066B (en) | 2009-02-04 |
CA2604236A1 (en) | 2006-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO342649B1 (en) | Procedure for completing a well | |
US7318481B2 (en) | Self-conforming screen | |
EP2495393B1 (en) | Downhole apparatus | |
EP2875207B1 (en) | Method and apparatus for string access or passage through the deformed and dissimilar contiguous walls of a wellbore | |
US7712529B2 (en) | Sand control screen assembly and method for use of same | |
CA2471488C (en) | Bore isolation | |
CA2774109C (en) | A system and apparatus for well screening including a foam layer | |
US6688395B2 (en) | Expandable tubular having improved polished bore receptacle protection | |
US8191225B2 (en) | Subterranean screen manufacturing method | |
NO325306B1 (en) | Method and device for in situ forming a seal in an annulus in a well | |
NO20120197A1 (en) | Apparatus and method for passive fluid control in a wellbore | |
US20120006533A1 (en) | Wellbore Centralizer for Tubulars | |
NO331508B1 (en) | Expandable sealing apparatus, method for isolating a wellbore and a sealing assembly | |
NO333549B1 (en) | Method for expanding a sand screen and an apparatus for performing the method | |
CA2487286A1 (en) | System for radially expanding a tubular member | |
US20090151957A1 (en) | Zonal Isolation of Telescoping Perforation Apparatus with Memory Based Material | |
CA3109641A1 (en) | Thru-tubing operations | |
NO338034B1 (en) | Expandable completion system and method |