NO345394B1 - Fleksibelt fôringsrørstyring-setteverktøy - Google Patents
Fleksibelt fôringsrørstyring-setteverktøy Download PDFInfo
- Publication number
- NO345394B1 NO345394B1 NO20131367A NO20131367A NO345394B1 NO 345394 B1 NO345394 B1 NO 345394B1 NO 20131367 A NO20131367 A NO 20131367A NO 20131367 A NO20131367 A NO 20131367A NO 345394 B1 NO345394 B1 NO 345394B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- casing
- wellbore
- section
- guide device
- tubular
- Prior art date
Links
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 26
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 21
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 15
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 10
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 5
- 238000013508 migration Methods 0.000 claims description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 claims description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 20
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910000755 6061-T6 aluminium alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006750 UV protection Effects 0.000 description 1
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 239000004634 thermosetting polymer Substances 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 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
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/24—Guiding or centralising devices for drilling rods or pipes
-
- 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
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/10—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/14—Casing shoes for the protection of the bottom of the casing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
- Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)
- Massaging Devices (AREA)
- Percussion Or Vibration Massage (AREA)
Description
BAKGRUNN
Foreliggende oppfinnelse omhandler et nedihullsverktøy og mer spesielt et fleksibelt foringsrørledeanordning-setteverktøy
I olje- og gasslete- og produksjonsoperasjoner, blir det boret boringer for å få adgang til undergrunns hydrokarbonbærende formasjoner. Boringene er typisk foret med stålrør, kjent som rørsystem, foringsrør (casing) eller forlengingsrør (liner), avhengig av diameter, lokalisering og funksjon. Røret blir satt inn i den borede boringen fra overflaten og opphengt eller festet i boringen ved passende innretninger så som et foringsrør- eller forlengingsrøroppheng. For foringsrør, kan sement så bli introdusert til ringrommet mellom røret og boreveggen
Ettersom røret blir satt inn i boringen, vil rørenden påtreffe irregulariteter og begrensninger i boringsveggen, for eksempel avsatser dannet hvor boringen passerer mellom forskjellige formasjoner og områder hvor boringsdiameteren avtar på grunn av svelling av den omkringliggende formasjonen. Videre kan bruddstykker samle seg i boringen, spesielt i svært krumme eller horisontale boringer. Følgelig kan rørenden være utsatt for slitasje og skade ettersom røret blir senket inn i boringen. Disse vanskelighetene kan bli lettet ved å tilveiebringe en "sko" på rørenden. Eksempler på foringsrørsko av ulike former er velkjent innen faget.
Et annet problem som noen boreingeniører har beskrevet er vanskeligheten med å sette foringsrøret gjennom byggeseksjoner. Mer spesifikt er det vanskelighet ved å sette foringsrør med stor diameter gjennom byggeseksjonen av en brønn i moderate til myke formasjoner. Stivheten av foringsrøret krever en signifikant kraft som må bli generert ved foringsrørskoen for å forårsake at foringsrøret bøyes for å følge den buede seksjonen av brønnboringen.
I ett eksempel er det nødvendig å sette stålforingsrør med en 16,5 (41,9 cm) tommer ytre diameter (OD) og 14,8 tommer (37,6 cm) indre diameter (ID) gjennom en planlagt brønnboringskrumming på 1 til 2 grader/100 ft (30,5 m) til en helling på 62 grader. FEA- (finitt elementanalyse) studier kan bli anvendt for å bestemme kraften krevet for å avbøye det 16,5 tommers (41,9 cm) stålforingsrøret beskrevet over gjennom ulike buede brønnboringer.
Fordi brønner ikke kan bores nøyaktig som planlagt, og utviser noe avvik fra den planlagte brønnveien, indikerer en statistisk analyse av lignende brønner at en planlagt brønnboringskrumning på 1 til 2 grader/100 ft (30,5 m) sannsynligvis vil resultere i en maksimal målt krumming på 3 til 4 grader/100 ft (30,5 m), med en momentan maksimal krumming på opp til 6 til 8 grader/100 ft (30,5 m) i noen områder.
FIG.1 illustrerer resultatene av én av disse FEA-studiene. Et plott av kraften krevet for å avbøye foringsrøret gjennom ulike kurver er vist i FIG.2.
I eksemplet gitt over kunne en kraft på opp til 15.100 lbs (6849 kg) være krevet for å avbøye foringsrøret gjennom en maksimal krummingsbetingelse. Denne kraften, når den virker gjennom den ledende radiusen av foringsrørskoen, ville generere en stor trykkbelastning på bergformasjonen, muligens nok til å forårsake at foringsrøret "graver i" formasjonen istedenfor å krysse gjennom kurven. Følgelig eksisterer et behov for å tilveiebringe en løsning mot å grave inn i brønnformasjonen.
US4402551 beskriver en fremgangsmåte og anordning for å komplettere horisontale dreneringshull. US 6070665 beskriver fresing av brønnboringer. US 2811208 beskriver en brønnsementeringsanordning.
OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fleksibel brønnboringsforingsrørledeanordning for å hjelpe innføring av brønnboringsforingsrør i en brønnboring som har avvik fra vertikale lokaliteter, karakterisert ved at den omfatter: et rørformet legeme posisjonert ved og forbundet til en bunnende av et brønnboringsforingsrør som er nærliggende til og forer brønnboringen som har en lavere stivhet enn brønnboringsforingsrøret hvorved foringsrørledeanordningen avbøyes ved avviket fra vertikale lokaliteter av brønnboringen ettersom brønnboringsforingsrøret blir ført inn i brønnboringen og derved tillater brønnboringsforingsrøret også å avbøyes ved avviket fra vertikale lokaliteter ettersom brønnboringsforingsrøret blir ført inn i brønnboringen.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også et brønnboringsforingsrør for innføring i en brønnboring som har avvik fra vertikale lokaliteter hjulpet av en fleksibel brønnboringsforingsrørledeanordning ifølge oppfinnelsen, karakterisert ved at det omfatter: en første seksjon av rørformet foringsrør nærliggende til og som forer en brønnboring; og en andre seksjon av det rørformede foringsrøret posisjonert ved og forbundet til en ende av den første seksjonen av rørformet foringsrør som har en lavere stivhet enn en stivhet av den første seksjonen; hvorved den andre seksjonen av rørformet foringsrør avbøyes ved lokaliteter i brønnboringen som avviker fra en vertikal retning ettersom brønnboringsforingsrøret blir installert i brønnboringen og derved tillater den første seksjonen av rørformet foringsrør å også avbøyes ved lokalitetene i brønnboringen som avviker fra den vertikale retningen under innføring i brønnboringen.
Ytterligere utførelsesformer av den fleksible brønnboringsforingsrørledeanordningen og brønnboringsforingsrøret i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.
De fleste foringsrør "sko" eller overflater av fremre kant har radius, men representerer fremdeles et ganske lite kontaktareal. Derfor resulterer store avbøyningskrefter i stor trykkbelastning på nedihullsbergformasjonen. Hvis belastningen er større enn styrken av bergformasjonen, vil foringsrøret ikke bøye seg, men vil isteden forsøke å gå rett og vil grave inn i formasjonen, og forhindre at foringsrøret beveger seg ned brønnboringen.
Potensielle løsninger på problemet er enten å øke kontaktarealet eller redusere kraften krevet for å bøye av foringsrøret for å tillate at skoen eller spissen av foringsrøret følger brønnboringen. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en løsning for å redusere avbøyingskraften som er krevet ved å inkludere en kort, 20 til 500 ft (6,1 til 152,4 m) ledende seksjon foran det normale foringsrøret med en lavere stivhet enn foringsrøret.
Stivheten av foringsrøret blir representert ved produktet av elastisitetsmodulen (E) og areal-treghetsmomentet (I). Det å senke stivheten kan bli oppnådd ved å feste en kort (20 til 500 ft (6,1 til 152,4 m)) sylindrisk eller rørformet "ledeanordning" foran foringsrøret som har stivhet (EI) som er omkring 5 % til omkring 80 %, og mer foretrukket omkring 5 % til omkring 25 % av stivheten av foringsrøret som skal settes. Den lavere stivheten av den førende sylindriske eller rørformede ledeanordningsseksjonen ville tillate at den lettere avbøyes og beveger seg ned den tenkte brønnboringen uten å forårsake unødvendig belastning på formasjonen. Med én gang denne seksjonen med lavere stivhet hadde entret den krummede delen av brønnboringen, ville den være i stand til å fordele den ytterligere bøyende kraften krevet for å avbøye foringsrøret med høyere stivhet bak den og derfor forhindre at foringsrøret "graver inn" i brønnboringen og bergformasjoner.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE FIG.1 er et sideriss av rørformet foringsrør som illustrerer avbøyning på grunn av belastning utøvet på den fremre kanten av foringsrøret når det kontakter krummede brønnboringer;
FIG.2 er en graf som illustrerer avbøyningskrefter ved foringsrørets spiss gjennom ulike foringsrørkrumminger;
FIG.3 er et skjematisk riss av foringsrøravbøyning med og uten en fleksibel foringsrørledeanordning;
FIG.4 er en graf som illustrerer en sammenligning av avbøyningskreftene for et foringsrør som inkluderer en fleksibel foringsrørledeanordning;
FIG.5 er et perspektivriss av en alternativ utførelsesform av fleksibel foringsrørledeanordning ifølge foreliggende oppfinnelse;
FIG.6 er et tverrsnittsdetaljriss av ledeanordningen ifølge FIG.5 som illustrerer tilknytningen til foringsrøret;
FIG.7 er et tverrsnittsdetaljriss av den motsatte enden av ledeanordningen; FIG.8 er et tverrsnittsriss av ledeanordningen ifølge FIG.5 som illustrerer et innvendig forlengingsrør;
FIG.9 er et tverrsnittsriss av ledeanordningen ifølge FIG.5 som illustrerer klemringer.
DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
Som vist i FIG.3 krever det å sette normalt brønnboringsforingsrør 10 en stor avbøyningskraft 12 ved den fremre kanten eller skoen 14 som vist ved pil 12. De fleste foringsrørsko- eller fremre kant overflater 14 har radius, men representerer fremdeles et ganske lite kontaktareal. Følgelig resulterer store avbøyningskrefter i stor presskraft på nedihullsformasjonen. For å redusere kraften 12 krevet for å bøye av foringsrøret 10 for å tillate at skoen 14 av foringsrøret følger brønnboringen, er en fleksibel foringsrørledeanordning 16 posisjonert ved den fremre kanten eller skoen 14 av foringsrøret. Den fleksible foringsrørledeanordningen 16 krever mindre kraft 18 for å bøye av og derved følge kurvedelen av brønnboringen. Lengden og stivheten av den fleksible foringsrørledeanordningen fordeler den normale foringsrøravbøyningskraften og reduserer derved risikoen for å sette fast foringsrøret gjennom en krummet brønnboringsseksjon. Den fleksible foringsrørledeanordningen 16 kan være en kort sylindrisk ledende seksjon, for eksempel 20 til 500 ft (6,1 til 152,4 m) lang, som strekker seg fra en ende av det normale foringsrøret og har en lavere stivhet enn foringsrøret. Den lavere stivheten av foringsrørledeanordningen er omkring 5 % til omkring 80 %, og mer foretrukket omkring 5 % til omkring 25 % av stivheten av foringsrøret. Den lavere stivheten av den ledende sylindriske eller rørformede ledeanordningsseksjonen ville tillate den å lettere avbøyes og bevege seg ned den tenkte brønnboringen uten å forårsake unødvendig belastning på formasjonen. Typisk ville den fremre kanten 20 av den fleksible foringsrørledeanordningen også være krummet eller ha radius.
Én utførelsesform av denne oppfinnelsen ville være å produsere en seksjon av aluminiumrør som den fleksible foringsrørledeanordningen 16. Fordi modulen "E" for aluminium er omtrent 37 % av stål, så ville også stivheten av aluminiumsrør med den samme geometrien som stål-foringsrøret som skal bli satt også være det.
I andre utførelsesformer, kunne fiberforsterkede kompositter så som glass, aramid eller karbonfiber med en termoplastisk eller termoherdende polymermatriks bli anvendt for å produsere en sylindrisk ledeanordning med en redusert stivhet sammenlignet med stål. Som et eksempel, har glassforsterket epoksy en typisk modul som er omtrent 9 % av stål, men stivheten av disse komposittene kan bli regulert ved å endre fibermaterialet, fiberorienteringen og fibervolumfraksjonen for å samsvare med en hvilken som helst ønsket modul eller elastisitet.
Andre potensielle løsninger inkluderer å redusere OD-en eller veggtykkelsen av ledeanordningen som ville redusere videre areal-treghetsmomentet og derfor stivheten for ledeanordningen. I tillegg kunne ledeanordningen bli skapt slik at den fremre kantens stivhet er på den nedre enden av området (omkring 5 % til omkring 15 % av foringsrørets stivhet) mens ledeanordningens stivhet øker ettersom den nærmer seg sammenføyningen med stål-foringsrøret for å tilveiebringe støtte for å muliggjøre overføringen av avbøyningskraften fra foringsrøret til ledeanordningen slik at belastningen på formasjonen krevet for å avbøye foringsrøret ned brønnboringen ikke overstiger styrken av formasjonen. Diameteren av ledeanordningen vil avhenge av diameteren av foringsrøret, ledeanordningen kan imidlertid spenne i diameterstørrelser fra omkring 3 tommer (7,62 cm) til omkring 30 tommer (76,2 cm).
Fordi ledeanordningen er plassert ved enden av foringsrørstrengen, har den også kjennetegnene ved bunnen av de fleste foringsrørstrenger. Den skulle ha en radius eller skråkant på den fremre kanten eller "skoen" for å tilveiebringe et skråplan for å muliggjøre dannelsen av avbøyningskraften, og å fordele kraften ved å øke kontaktarealet ved den fremre kanten så mye som mulig. Ledeanordningen kan også ha "autofyll" ventiler 22 eller annet utstyr for å muliggjøre at foringsrøret fylles med fluid ettersom det entrer hullet, men også muliggjøre sementering etter at foringsrøret har blitt satt til dets endelige dybde. Ledeanordningen kan bli knyttet til foringsrøret ved en gjenget tilknytning.
EKSEMPELUTFØRELSESFORM AV DEN FLEKSIBLE FORINGSRØRLEDEAN-ORDNINGEN
Foringsrør som skal settes:
Stål med en 16,5 tommer (41,9 cm) OD og 14,8 tommer (37,6 cm) ID. I = pi/64 (OD^4-ID^4) = 1291 in^4 (53735 cm^4)
E = 29.000.000 lb/in^2 (199947953 kPa)
Stivhet (EI) = 37440 millioner lb-in^2 (10956429 kg-m^2)
Fleksibel foringsrørledeanordning:
Aluminium med en 16 tommer (40,6 cm) OD og 15 tommer (38,1 cm) ID I = 732 in^4 (30468 cm^4)
E = 10.600.000 lb/in^2
Stivhet (EI) = 7760 millioner lb-in^2
I dette eksemplet er ledeanordningens stivhet 21 % av foringsrørets stivhet. En sammenligning av avbøyningskreftene krevet for å bøye foringsrøret mot den fleksible foringsrørledeanordningen er vist i FIG.4.
Den fleksible foringsrørledeanordningen 16 har omkring 5 % til omkring 80 % av stivheten (EI) av stål-brønnboringsforingsrøret 10 som skal bli satt og ville fortrinnsvis ha omkring 10 % til omkring 50 % av stivheten til foringsrøret. Ledeanordningen kan ha økende stivhet nærmere foringsrøret. Ledeanordningen kan bruke materiale med lavere modul (E), eller en design med lavere areal-treghetsmoment (I), eller begge deler.
Ledeanordningen er konstruert av et materiale som har lavere modul (E) sammenlignet med stålforingsrør og kan inkludere aluminium, fiberforsterkede kompositter så som fiberglass, karbon eller Kevlar eller titan. Ledeanordningen utnytter et lavere areal-treghetsmoment (I) sammenlignet med stål-foringsrør, ved å ha en mindre OD, en tynnere veggtykkelse og/eller et innsmalnet tverrsnitt.
Lengden av ledeanordningen blir bestemt basert på styrke av formasjonen, krumming av brønnboringen og/eller stivheten av foringsrøret som skal settes, etc. Lengden vil være mellom 20 til 500 ft, fortrinnsvis mellom 40 til 200 ft. FEA-analyse og beregning av EI (stivhet) blir anvendt for å bestemme avbøyningslaster. Evaluering av formasjon, brønnfasong/brønnveidata og foringsrør vil påvirke lengde. Lavere formasjonsstyrke er lik mindre krevet lengde. Stivt foringsrør med stor diameter og tung vegg er lik større krevet lengde.
Ledeanordningen trenger ikke å være trykktett og autofyll og flyteutstyr kunne være lokalisert mellom foringsrøret og ledeanordningen. I tillegg kunne ledeanordningen inkludere åpninger for å sirkulere sement. Ledeanordningen kan inkludere mulige ståltilknytninger eller en overkrysning for å tillate enkel sammensetning av ledeanordningen på riggen for å redusere risiko for kryss-gjenging (cross-threading) eller avsliting når en setter sammen gjengede tilknytninger. Den fleksible foringsrørledeanordningen kan også ha innleggsdeler med lav friksjon eller materialer for å redusere settefriksjon.
Den fleksible foringsrørledeanordningen tillater foringsrør med stor diameter å bli satt og vil minimere risikoen for at foringsrøret blir fastkjørt mens det settes gjennom et ledningskne eller krumming i brønnboringen. Ledeanordningen kan bli anvendt i retningsavhengige dypvannsbrønner ved anvendelse av store, svært stive foringsrørstrenger, spesielt i dypvannsbrønner med en byggeseksjon eller for et behov i vertikale brønner med uplanlagt ledningskne eller brønnboringskrumming. Ledeanordningen kan også bli anvendt i horisontale brønner som har høye byggerater og ledningsknealvorlighet som krever relativt stivt foringsrør for å krysse byggeseksjonen. Den fleksible foringsrørledeanordningen ville tillate foringsrør å glattere settes gjennom den 10-15 grader/100 ft byggeseksjonen uten å bli fastkjørt eller grave inn i formasjonen.
Som vist i FIG.5 omfatter den fleksible foringsrørledeanordningen 16 en rørseksjon 24, en foringsrørtilknytningsseksjon 26 og en spiss-sammenstilling 28. Foringsrørtilknytningsseksjonen 26 er posisjonert på en ende av rørseksjonen 24 for tilknytning til foringsrøret og spiss-sammenstillingen 28 er posisjonert på en motsatt ende av rørseksjonen 24. Rørseksjonen 24 kan være et komposittmateriale som inkluderer et filamentviklet glass med vinylesterepoksyharpiks. Komposittmaterialet har en UV-beskyttelse påført og har en temperaturklassifisering på 220 grader Fahrenheit. For et eksempel med syv tommer diameter, ville rørseksjonen ha en 0,5 tommer nominell veggtykkelse.
Som best sett i FIG.6 og 7, inkluderer rørseksjonen 24 aluminiumendekoplingspunkter 30 og 32 på den ene eller andre enden av rørseksjonen. Én ende av aluminiumendekoplingspunktene inkluderer ribber 34 som er kjennetegn for å låse komposittrørstrukturen til endekoplingspunktene. Endekoplingspunktene 30 og 32 er 6061-T6 aluminium som er anodisert for korrosjonsbeskyttelse og adhesjon til komposittrøret. De motsatte endene av aluminiumkoplingspunktene er gjenget 36 for tilknytning av en stål-overkrysning 38 og spiss-sammenstillingen 28.
Stål-overkrysningen 38 inkluderer gjenger for å sammenpasse med gjenger 36 for å feste til aluminiumkoplingspunktet. Den motsatte enden av stål-overkrysningen kan inkludere en hvilken som helst type tilknytning som er nødvendig for tilknytning til foringsrøret eller andre applikasjoner.
Spiss-sammenstillingen 28 inkluderer et aluminiumkoplingspunkt 40 som har gjenger for å knyttes til gjenger 36 for aluminiumkoplingspunkt 32. Spiss-sammenstillingen inkluderer videre en én-dels polyuretan spiss-seksjon 42 som har en konisk avsmalning for å tillate enkel passasje inn i "cutting beds" og gjennom forlengingsrørtopper, etc. mens en opprettholder noe fleksibilitet for å fordele punktlaster. Spiss-seksjonen 42 inkluderer en åpning 44 posisjonert i en endeoverflate av spiss-seksjonen.
Den foretrukne stivheten av den fleksible foringsrørledeanordningen 16 er omkring 5 % til omkring 25 % av stivheten av foringsrøret som skal settes. For en utførelsesform som anvender et materiale med lav modul, så som glassfiberforsterket kompositt som anvender et termoherdende matriksmateriale, hvis materialet med lav modul ble bundet eller føyd direkte til stålmaterialet med høy modul, ville belastningene være svært høye. Følgelig, overgangen mellom det svært stive foringsrøret med høy modul og komposittmaterialet med lav modul, blir det anvendt et materiale med en intermediær modul eller stivhet, for å redusere spenningsnivåene ved grenseflaten. Ved binding eller sammenføyning av komposittet til aluminium blir grenseflatespenningene svært redusert. Følgelig blir komposittrøret dannet rundt en aluminiumgrenseflate eller koplingspunkt, omtrent 1 til 4 ft langt som så blir føyd til stål-overkrysningen. Som indikert inkluderer aluminiumkoplingspunktene periferiske utspring eller ribber og aluminiumkoplingspunktene er plassert på et kjernerør og komposittmaterialet blir viklet på det sylindriske kjernerøret og aluminiumkoplingspunktene. Når komposittmaterialet er herdet, tjener ribbene til å låse komposittrøret på aluminiumkoplingspunktene. I denne utførelsesformen har stål-overkrysningen en E = 30x10<6 >PSI, aluminiumkoplingspunktet har en E = 10x10<6 >PSI og glassfiberkomposittrøret har en E = 1,0x10<6>.
Som vist i FIG.8 kan rørseksjon 24 inkludere et forlengingsrør 46 for å forhindre slitasje og lekkasje eller gassmigrering ut av rørseksjonen 24.
Forlengingsrøret 46 er en tynn polymer eller metallisk foring på den indre diameteren av røret. Alternativt kunne forlengingsrøret være på utsiden av røret. En egnet polymer for forlengingsrøret kunne være en polyetylen med ultrahøy molekylvekt eller annet termoherdende eller termoplastisk materiale. Alternativt kan periferiske eller langsgående puter 48 være posisjonert på den ytre diameteren av rørseksjonen 24 for å redusere sette-friksjon eller for å forhindre slitasje. Materialet egnet for puter 48 kan være lavfriksjon eller lang-slitende polymer eller metalliske elementer, så som polyetylen med ultrahøy vekt. Som vist i FIG.9 kan rørseksjonen 24 inkludere flere klemringer eller segmenter 50 atskilt langs den indre diameteren eller ytre diameteren av rørseksjonen 24 for å øke stivhet, styrke og/eller veggtykkelse for å øke kollapstrykk-klassifiseringen for rørseksjonen. Kollapsstyrke for rør med tynne vegger og stor diameter er et instabilitetsrelatert fenomen relatert til materialets stivhet, tykkelsen og diameteren. Klemringene eller segmentene forbedrer kollapsstyrke. Periferisegmentene eller ringene 50 ville være dannet av et materiale med høyere stivhet og/eller materiale med høyere styrke enn selve rørseksjonen 24 for å tilveiebringe fleksibilitet med forbedret kollapsstyrke.
Claims (26)
1. Fleksibel brønnboringsforingsrørledeanordning (16) for å hjelpe innføring av brønnboringsforingsrør (10) i en brønnboring som har avvik fra vertikale lokaliteter, k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter:
et rørformet legeme (24) posisjonert ved og forbundet til en bunnende av et brønnboringsforingsrør (10) som er nærliggende til og forer brønnboringen som har en lavere stivhet enn brønnboringsforingsrøret (10) hvorved foringsrørledeanordningen (16) avbøyes ved avviket fra vertikale lokaliteter av brønnboringen ettersom brønnboringsforingsrøret (10) blir ført inn i brønnboringen og derved tillater brønnboringsforingsrøret (10) også å avbøyes ved avviket fra vertikale lokaliteter ettersom brønnboringsforingsrøret (10) blir ført inn i brønnboringen.
2. Foringsrørledeanordning (16) ifølge krav 1, hvori ledeanordningen (16) er en seksjon av aluminiumforingsrør.
3. Foringsrørledeanordning (16) ifølge krav 1, hvori ledeanordningen (16) er en seksjon av fiberforsterket komposittrør.
4. Foringsrørledeanordning (16) ifølge krav 3, hvori ledeanordningen (16) inkluderer aluminiumkoplingspunkter (30, 32) posisjonert ved den ene eller andre enden av ledeanordningen (16).
5. Foringsrørledeanordning (16) ifølge krav 4, hvori ledeanordningen (16) har en spiss-seksjon (28) som har en radius eller skråskåret fremre kant knyttet til ett av aluminiumkoplingspunktene (30, 32).
6. Foringsrørledeanordning (16) ifølge krav 4, hvori en stål-overkrysning (38) er knyttet til ett av aluminiumkoplingspunktene (30, 32).
7. Foringsrørledeanordning (16) ifølge krav 1, hvori ledeanordningen (16) har en utvendig diameter eller veggtykkelse mindre enn en brønnboringsforingsrør (10) utvendig diameter eller veggtykkelse.
8. Foringsrørledeanordning (16) ifølge krav 1, hvori ledeanordningen (16) inkluderer en autofyllventil (22).
9. Foringsrørledeanordning (16) ifølge krav 1, hvori ledeanordningen (16) har en økende stivhet langs sin lengde.
10. Foringsrørledeanordning (16) ifølge krav 1, hvori ledeanordningen (16) har en diameter fra 7,62 cm (3 tommer) til 76,2 cm (30 tommer).
11. Foringsrørledeanordning (16) ifølge krav 1, hvori det rørformede legemet (24) inkluderer et forlengingsrør (46) for å forhindre slitasje og lekkasje eller gassmigrering.
12. Foringsrørledeanordning (16) ifølge krav 1, hvori det rørformede legemet (24) inkluderer slitasjeputer (48) posisjonert på en ytre diameter av det rørformede legemet (24).
13. Foringsrørledeanordning (16) ifølge krav 1, hvori det rørformede legemet (24) inkluderer flere kompresjonssegmenter atskilt langs en lengde av det rørformede legemet (24).
14. Brønnboringsforingsrør (10) for innføring i en brønnboring som har avvik fra vertikale lokaliteter hjulpet av en fleksibel brønnboringsforingsrørledeanordning (16) ifølge krav 1,
k a r a k t e r i s e r t v e d at det omfatter:
en første seksjon av rørformet foringsrør nærliggende til og som forer en brønnboring; og
en andre seksjon av det rørformede foringsrøret posisjonert ved og forbundet til en ende av den første seksjonen av rørformet foringsrør som har en lavere stivhet enn en stivhet av den første seksjonen;
hvorved den andre seksjonen av rørformet foringsrør avbøyes ved lokaliteter i brønnboringen som avviker fra en vertikal retning ettersom brønnboringsforingsrøret (10) blir installert i brønnboringen og derved tillater den første seksjonen av rørformet foringsrør å også avbøyes ved lokalitetene i brønnboringen som avviker fra den vertikale retningen under innføring i brønnboringen.
15. Brønnboringsforingsrør (10) ifølge krav 14, hvori den andre seksjonen av rørformet foringsrør er aluminiumforingsrør.
16. Brønnboringsforingsrør (10) ifølge krav 14, hvori den andre seksjonen av rørformet foringsrør er fiberforsterket komposittrør.
17. Brønnboringsforingsrør (10) ifølge krav 16, hvori røret inkluderer aluminiumkoplingspunkter (30, 32) posisjonert ved den ene eller andre enden av røret.
18. Brønnboringsforingsrør (10) ifølge krav 17, hvori den andre seksjonen av rørformet foringsrør har en spiss-seksjon (28) som har en radius eller skråskåret fremre kant knyttet til ett av aluminiumkoplingspunktene (30, 32).
19. Brønnboringsforingsrør (10) ifølge krav 17, hvori en stål-overkrysning (38) er knyttet til ett av aluminiumkoplingspunktene (30, 32).
20. Brønnboringsforingsrør (10) ifølge krav 14, hvori den andre seksjonen av rørformet foringsrør har en ytre diameter eller veggtykkelse mindre enn en ytre diameter eller veggtykkelse av den første seksjonen av rørformet foringsrør.
21. Brønnboringsforingsrør (10) ifølge krav 14, hvori den andre seksjonen av rørformet foringsrør inkluderer en autofyllventil (22).
22. Brønnboringsforingsrør (10) ifølge krav 14, hvori den andre seksjonen av rørformet foringsrør har en økende stivhet langs dens lengde som strekker seg mot den første seksjonen av rørformet foringsrør.
23. Brønnboringsforingsrør (10) ifølge krav 14, hvori den andre seksjonen av det rørformede foringsrøret har en diameter fra 7,62 cm (3 tommer) til 76,2 cm (30 tommer).
24. Brønnboringsforingsrør (10) ifølge krav 14, hvori den andre seksjonen av rørformet foringsrør inkluderer et forlengingsrør for å forhindre slitasje og lekkasje eller gassmigrering.
25. Brønnboringsforingsrør (10) ifølge krav 14, hvori den andre seksjonen av rørformet foringsrør inkluderer alle slitasjeputer posisjonert på en ytre diameter av den andre seksjonen av rørformet foringsrør.
26. Brønnboringsforingsrør (10) ifølge krav 14, hvori den andre seksjonen av rørformet foringsrør inkluderer flere kompresjonssegmenter atskilt langs lengden av den andre seksjonen av rørformet foringsrør.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201261717941P | 2012-10-24 | 2012-10-24 | |
US14/049,023 US9708891B2 (en) | 2012-10-24 | 2013-10-08 | Flexible casing guide running tool |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20131367A1 NO20131367A1 (no) | 2014-04-25 |
NO345394B1 true NO345394B1 (no) | 2021-01-18 |
Family
ID=50484283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20131367A NO345394B1 (no) | 2012-10-24 | 2013-10-15 | Fleksibelt fôringsrørstyring-setteverktøy |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9708891B2 (no) |
AU (1) | AU2013245469B2 (no) |
BR (1) | BR102013027419B1 (no) |
CA (1) | CA2830056C (no) |
GB (1) | GB2508713B (no) |
NO (1) | NO345394B1 (no) |
SA (1) | SA113340954B1 (no) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9470046B2 (en) * | 2013-02-27 | 2016-10-18 | Chevron U.S.A. Inc. | Curved casing pipe with timed connections |
US9702197B2 (en) * | 2014-04-29 | 2017-07-11 | Wwt North America Holdings, Inc. | Reamer shoe attachment for flexible casing shoe |
US10760383B2 (en) * | 2016-12-28 | 2020-09-01 | Wwt North America Holdings, Inc. | Fail-safe high velocity flow casing shoe |
US20180223607A1 (en) * | 2017-02-06 | 2018-08-09 | Mitchell Z. Dziekonski | Toe casing |
US11021915B2 (en) | 2018-10-16 | 2021-06-01 | Saudi Arabian Oil Company | Systems and methods for reducing the effect of borehole tortuosity on the deployment of a completion assembly |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2811208A (en) * | 1955-08-26 | 1957-10-29 | California Research Corp | Well cementing apparatus |
US4402551A (en) * | 1981-09-10 | 1983-09-06 | Wood Edward T | Method and apparatus to complete horizontal drain holes |
US6070665A (en) * | 1996-05-02 | 2000-06-06 | Weatherford/Lamb, Inc. | Wellbore milling |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2352744A (en) | 1941-04-14 | 1944-07-04 | Halliburton Oil Well Cementing | Cementing and floating equipment for well casing |
US3266577A (en) | 1963-10-14 | 1966-08-16 | Pan American Petroleum Corp | Guide shoe |
SU821681A1 (ru) | 1979-02-19 | 1981-04-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Нефтепромысловой Геофизики | Направл ющее устройство дл низаКОлОННы ТРуб |
US6401820B1 (en) | 1998-01-24 | 2002-06-11 | Downhole Products Plc | Downhole tool |
US6347674B1 (en) | 1998-12-18 | 2002-02-19 | Western Well Tool, Inc. | Electrically sequenced tractor |
US6309002B1 (en) | 1999-04-09 | 2001-10-30 | Frank's Casing Crew And Rental Tools, Inc. | Tubular running tool |
GB0029324D0 (en) | 2000-12-01 | 2001-01-17 | Bbl Downhole Tools Ltd | Shoe |
US7225887B2 (en) | 2001-04-23 | 2007-06-05 | Shell Oil Company | Method of drilling an ultra-short radius borehole |
GB0215659D0 (en) | 2002-07-06 | 2002-08-14 | Weatherford Lamb | Formed tubulars |
AU2011201149B2 (en) | 2007-09-18 | 2015-01-22 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Apparatus and methods of running liners in extended reach wells |
CN103321575B (zh) | 2013-07-02 | 2015-07-22 | 中煤科工集团西安研究院有限公司 | 一种煤层顶底板穿层孔短半径造斜旋转钻进工艺 |
-
2013
- 2013-10-08 US US14/049,023 patent/US9708891B2/en active Active
- 2013-10-14 GB GB1318168.0A patent/GB2508713B/en active Active
- 2013-10-15 CA CA2830056A patent/CA2830056C/en active Active
- 2013-10-15 NO NO20131367A patent/NO345394B1/no unknown
- 2013-10-16 AU AU2013245469A patent/AU2013245469B2/en active Active
- 2013-10-23 SA SA113340954A patent/SA113340954B1/ar unknown
- 2013-10-24 BR BR102013027419-4A patent/BR102013027419B1/pt active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2811208A (en) * | 1955-08-26 | 1957-10-29 | California Research Corp | Well cementing apparatus |
US4402551A (en) * | 1981-09-10 | 1983-09-06 | Wood Edward T | Method and apparatus to complete horizontal drain holes |
US6070665A (en) * | 1996-05-02 | 2000-06-06 | Weatherford/Lamb, Inc. | Wellbore milling |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SA113340954B1 (ar) | 2015-10-19 |
BR102013027419B1 (pt) | 2021-01-26 |
US9708891B2 (en) | 2017-07-18 |
CA2830056A1 (en) | 2014-04-24 |
AU2013245469B2 (en) | 2015-10-08 |
AU2013245469A1 (en) | 2014-05-08 |
US20140110098A1 (en) | 2014-04-24 |
NO20131367A1 (no) | 2014-04-25 |
BR102013027419A2 (pt) | 2014-10-21 |
CA2830056C (en) | 2017-07-25 |
GB2508713A (en) | 2014-06-11 |
GB2508713B (en) | 2014-11-26 |
GB201318168D0 (en) | 2013-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO345394B1 (no) | Fleksibelt fôringsrørstyring-setteverktøy | |
AU2014400807B2 (en) | Multilateral junction with mechanical stiffeners | |
US20070132237A1 (en) | Helical groove for a tubular connection | |
US9702197B2 (en) | Reamer shoe attachment for flexible casing shoe | |
CN104870743B (zh) | 支撑多分支窗的***和方法 | |
US6745853B2 (en) | Methods and apparatus for open hole drilling | |
US11754207B2 (en) | Thread form and threaded article | |
US20130134704A1 (en) | Rotatable and bendable casing connection | |
US8608209B1 (en) | Downhole safety joint | |
US10087718B2 (en) | Multilateral junction with mechanical stiffeners | |
US8602097B2 (en) | Well assembly with a composite fiber sleeve for an opening | |
EP3105407B1 (en) | Pipe coupling with load deflecting region | |
US20180223607A1 (en) | Toe casing | |
US11952840B2 (en) | Managed pressure drilling system and method of use | |
NO20101432A1 (no) | Bronnhodesammenstilling | |
EP3577304B1 (en) | Modular tubular product for well applications | |
CA2759606A1 (en) | Rotatable and bendable casing connection |