NO344351B1

NO344351B1 - Fremgangsmåte til bruk i en brønn som inkluderer å tilveiebringe en fjernbar elektrisk pumpe i et kompletteringssystem

Info

Publication number: NO344351B1
Application number: NO20092973A
Authority: NO
Inventors: Dinesh R Patel; Donald W Ross; Mohammad Athar Ali
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2007-03-13
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2019-11-11
Also published as: NO20092973L; GB2461420A; GB2461420B; GB0914822D0; US20080223585A1; WO2008112697A1

Description

KRYSSREFERANSE TIL RELATERTE SØKNADER

[0001] Denne krever fordelen under 35 U.S.C. §119(e) til U.S. provisorisk søknad med serienr.60/894,495, med tittelen "Method and Apparatus for en Active Integrated Well Construction and Completion System for Maximum Reservoir Contact and Hydrocarbon Recovery", innlevert 13. mars, 2007; og U.S. provisorisk søknad med serienr.60/895,555, med tittelen, "Method and Apparatus for an Active Integrated Well Construction and Completion System for Maximum Reservoir Contact and Hydrocarbon Recovery", innlevert 30. mars, 2007, begge herved innlemmet med referanse.

TEKNISK OMRÅDE

[0002] Oppfinnelsen angår generelt føring av en rørstreng innbefattende et rør og en isolasjonsventil inn i en brønn, og føring av en verktøystreng innbefattende en elektrisk pumpe for inngrep på innsiden av rørstrengen.

BAKGRUNN

[0003] Et kompletteringssystem er installert i en brønn for å produsere hydrokarboner (eller andre typer fluider) fra reservoar(er) tilstøtende brønnen, eller for å injisere fluid inn i reservoaret (reservoarene) gjennom brønnen. I noen brønner kan det være ønskelig å tilveiebringe en kunstig løftemekanisme, slik som i formen av en elektrisk neddykkbar pumpe (ESP). For å utføre overhalingsoperasjoner i en brønn, kan det imidlertid være ønskelig å fjerne ESP'en, slik som å erstatte eller reparere ESP'en ved jordoverflaten, eller for å utføre en annen overhalingsoperasjon. Tradisjonelt, for å fjerne en ESP, må en rørstreng som omfatter et rør (f.eks. produksjonrør eller injeksjonsrør) måtte fjernes med ESP'en, som er en tidskrevende og kostbar operasjon, spesielt på å fjerne steder slik som undersjøiske brønner. Konvensjonelle kompletteringssystemer som innbefatter ESP'er sørger ikke for fleksibel kommunikasjon av hydraulikk og/eller elektriske signaler mellom forskjellige seksjoner av kompletteringssystemene.

Fra US6328111 (B1) fremgår det en fremgangsmåte for installasjon av en nedsenkbar pumpesammenstilling som tillater bruk i en brønn i drift under trykk. En trykkbarriere kan installeres i brønnen på et sted som er lavere enn en lengde av den nedsenkbare pumpesammenstillingen.

SAMMENFATNING

[0004] Generelt, i henhold til en utførelse, omfatter en fremgangsmåte til bruk i en brønn føring inn i brønnen av en rørstreng innbefattende et rør og en isolasjonsventil, hvor rørstrengen er utformet for å motta en elektrisk pumpe. Et første våtforbindelsesparti i rørstrengen er koplet med tilsvarende andre våt-forbindelsesparti som er del av en brønnkompletteringsseksjon. En verktøystreng innbefattende den elektriske pumpe er ført inn i den indre boringen av røret for inngrep på innsiden av rørstrengen. Fjerning av rørstrengen innbefattende den elektriske pumpe uten fjerning av rørstrengen, er muliggjort på grunn av tilstedeværelsen av isolasjonsventilen. Isolasjonsventilen har en innvendig boring gjennom hvilken overhalingsutstyr kan passere for å utføre en overhalingsoperasjon under isolasjonsventilen. Et kompletteringssystem kan innebefatte en første kompletteringsseksjon med et første parti av en hydraulisk våtforbindelsemekanisme, og en andre kompletteringsseksjon med et andre parti av den hydrauliske våt-forbindelsesmekanisme, hvor de første og andre partier til den hydrauliske våt-forbindelsesmekanisme er koplbare når den andre kompletteringsseksjon er koplet med den første kompletteringsseksjon. I tillegg innbefatter kompletteringssystemet en elektrisk pumpe koplet til den andre kompletteringsseksjon.

[0005] Andre eller alternative egenskaper vil fremkomme fra den følgende beskrivelse, fra tegningene og fra kravene.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0006] Fig.1 illustrerer et elektrisk pumpe-klart kompletteringssystem installert i en brønn, i henhold til en utførelse.

[0007] Fig.2 illustrerer kompletteringssystemet i fig.1 med den elektriske pumpe installert, i henhold til en utførelse.

[0008] Fig.3A-3B illustrerer utførelser for å tilveiebringe en elektrisk pumpekabel gjennom et kveilet rør, i henhold til en utførelse.

[0009] Fig.4 illustrerer en alternativ utførelse av et elektrisk pumpe-klart kompletteringssystem.

[0010] Fig.5 illustrerer kompletteringssystemet i fig.4 med den elektriske pumpe installert, i henhold til en annen utførelse.

[0011] Fig.6 illustrerer en ytterligere utførelse av et elektrisk pumpe-klart kompletteringssystem.

[0012] Fig.7 illustrerer enda en annen utførelse av et kompletteringssystem med en elektrisk pumpe installert.

[0013] Fig.8 illustrerer enda en ytterligere utførelser av et elektrisk pumpe-klart kompletteringssystem.

[0014] Fig.9 illustrerer en annen utførelse av et kompletteringssystem med en elektrisk pumpe installert.

[0015] Fig.10 illustrerer et kompletteringssystem til bruk i en multilateral brønn, hvor kompletteringssystemet innbefatter en elektrisk pumpe, i henhold til en utførelse.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0016] I den følgende beskrivelse, er mange detaljer fremlagt for å tilveiebringe en forståelse av den foreliggende oppfinnelse. Det skal imidlertid forstås, av de som er faglært på området at den foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten disse detaljer og at mange varianter og modifikasjoner fra de beskrevne utførelser er mulig.

[0017] Som benyttet her, indikerer betegnelsene "over" og "under"; "opp" og "ned"; "øvre" og "nedre"; "oppover" og "nedover" og andre lignende betegnelser relative posisjoner over eller under et gitt punkt eller element er benyttet i denne beskrivelse for klarere å beskrive noen utførelser av oppfinnelsen. Imidlertid, når anvendt på utstyr og fremgangsmåter til bruk i brønner som er avviket eller horisontale, kan slike betegnelser vise til en venstre til høyre, høyre til venstre, et diagonalforhold ettersom det passer.

[0018] I henhold til noen utførelser, kan et elektrisk pumpe-klart kompletteringssystem være installert i en brønn, hvor det elektriske-pumpeklare kompletteringssystem innbefatter en rørstreng med et rør og en isolasjonsventil. Rørstrengen er i stand til å motta en verktøystreng som innbefatter den elektriske pumpe. Etter inngrep med verktøystrengen innbefattende den elektriske pumpe på innsiden av rørstrengen, kan rørstrengen innbefattende den elektriske pumpe deretter fjernes uten å fjerne rørstrengen. Dette muliggjøres ved tilstedeværelse av isolasjonsventilen som er en del av rørstrengen. Rørstrengen har også et første våt forbindelsesparti for inngrep med et andre våt-forbindelsesparti til en brønnkompletteringsseksjon. Våt-forbindelsespartiene kan være induktive koplerpartier (for å tilveiebringe elektrisk våt-forbindelse) og/eller hydrauliske våt-forbindelsespartier.

[0019] Ved å være i stand til å fjerne den elektriske pumpe uten å fjerne rørstrengen, kan arbeidsoperasjoner som innbefatter reparasjon eller utskifting av den elektriske pumpe, eller andre typer operasjoner hvor den elektriske pumpe må først fjernes (for på denne måten å muliggjøre adkomst for kompletteringsutstyr forbi den elektriske pumpe), kostnads- og tidsbesparelser oppnås siden fjerning av verktøystrengen med den elektriske pumpe er mye enklere enn å fjerne hele rørstrengen.

[0020] I en implementasjon, innbefatter en elektrisk pumpe en elektrisk neddykkbar pumpe (ESP), som er aktivert ved elektrisk kraft. I andre implementasjoner kan den elektriske pumpe være enhver annen type av pumpe som kan aktiveres ved hjelp av elektrisk kraft. I den påfølgende omtale, er referanse gjort til en ESP. Det skal imidlertid fastslås at noen utførelser av oppfinnelsen kan anvendes for andre typer av elektriske pumper.

[0021] Fig.1 illustrerer en utførelse av et ESP-klart kompletteringssystem som er i stand til å motta en verktøystreng innbefattende ESP'en. Kompletteringssystemet er installert i en brønn 100, som kan være en enkel-brønnboringsbrønn eller en multilateral brønn med én eller flere laterale grener. Brønnen 100 er fôret med fôringsrør 102.

[0022] Kompletteringssystemet innbefatter en nedre brønnhullskompletteringsseksjon 104 som har en lateral grenfôring 114 for å forbinde en lateral gren 112 til hovedbrønnboringen. I en alternativ implementasjon kan imidlertid den laterale gren 112 være utelatt. Den nedre kompletteringsseksjon 104 er koplbar med en indekserings-fôringsrørkopling 117 eller annen mekanisme for å innstille posisjonen og orienteringen av den laterale grenfôring 114.

[0023] Den nedre kompletteringsseksjon har partier med både en hydraulisk våtforbindelsesmekanisme og en elektrisk våt-forbindelsesmekanisme anordnet på den laterale grenfôring 114.

[0024] Den elektriske våt-forbindelsesmekanisme og hydrauliske våt-forbindelsesmekanisme er fremskaffet for å sørge for at elektrisk kopling og hydraulisk kopling oppstår mellom forskjellige seksjoner av kompletteringssystemet. Den elektriske våt-forbindelsesmekanisme innbefatter en induktiv kopler, bygd opp av et første induktivt koplerparti 116 (f.eks. hunn-induktivkoplerparti), og et andre induktivt koplerparti 118 (f.eks. hann-induktivkoplerparti). Hunn-induktivkoplerpartiet 116 er del av den nedre kompletteringsseksjon 104 og er festet til den laterale grenfôring 114. Hunn-induktivkoplerpartiet 116 er altså elektrisk forbundet til et elektrisk kabelsegment 120 som strekker seg fra hunn-induktivkoplerpartiet 116 til utstyr i den laterale gren 112.

[0025] Hann-induktivkoplerpartiet 118 er del av en rørstreng som innbefatter et større rør 140, en lengdekompensasjonsskjøt 108, og et rør 110. Hanninduktivkoplerpartiet 118 er festet til røret 110 av rørstrengen i eksempelet i fig.1. Hann-induktivkoplerpartiet er forbundet til et elektrisk kabelsegment 122 som strekker seg oppover gjennom lengdekompensasjons-skjøten 108 og en kompletteringspakning 106 (også del av rørstrengen) til en lokalisering ytterligere opphulls i brønnen 100. I noen implementasjoner, kan den elektriske kabel 122 strekke seg hele veien til jordoverflaten.

[0026] På denne måten, kan elektrisk kraft og/eller signalisering kommunisert over den elektriske kabel 122 være fremskaffet gjennom den induktive kopler (bygd opp av induktive koplerpartier 116 og 118) og over det elektriske kabelsegment 120 til en elektrisk komponent i den laterale gren 112 (eller alternativt, til en elektrisk komponent i det nedre parti av hovedbrønnboringen).

[0027] Den hydrauliske våt-forbindelsesmekanisme 124 sørger for at en hydraulisk forbindelse kan lages i tilstedeværelsen av brønnboringsfluider mellom en øvre kompletteringsseksjon (rørstreng) og den nedre kompletteringsseksjon 104. Den hydrauliske våt-forbindelsesmekanisme 124 innbefatter et spor 126 som kan føres rundt periferien av en forbindelsesovergang 128. Tetninger 130 og 132 er fremskaffet på de to sider av sporet 126 for å tilveiebringe en tetning mot lekkasje av hydrauliske fluider i sporet 126. Sporet 126 sørger for hydraulisk forbindelse mellom en hydraulisk styreledning 134 og et hydraulisk styreledningssegment 126, som kan strekke seg fra den hydrauliske våt-forbindelsesmekanisme 124 inn i den laterale gren 112 eller inn i det nedre parti av hovedbrønnboringen. Det hydrauliske styreledningssegment 124 strekker seg rundt lengdekompensasjonsskjøten 108 og strekker seg oppover gjennom kompletteringspakningen 106.

[0028] Rørstrengen over kompletteringspakningen 106 har det større rør 140 (f.eks. produksjonsrør eller injeksjonsrør). Betegnelsen "rør" er antatt å vise til enhver ledning som benyttes for å føre fluider. Røret kan ha en generell sylindrisk konstruksjon, eller alternativt, kan ha andre geometrier. Den nedre ende av røret 140 er festet til én isolasjonsventil 142, slik som en formasjons-isolasjonsventil implementert som en kuleventil. I andre implementasjoner, kan andre typer av isolasjonsventiler benyttes, slik som klaffventiler, glidehylseventiler, osv.

[0029] Isolasjonsventilen 142 kan være en mekanisk isolasjonsventil som er aktuert ved et mekanisk skifteverktøy senket gjennom den indre boring 144 av røret 140 for inngrep med en aktuatormekanisme til isolasjonsventilen 142.

Alternativt kan isolasjonsventilen 142 være en overflatekontrollert isolasjonventil som er styrt av en styreledning 146 (f.eks. en elektrisk kabel, fiberoptisk kabel, hydraulisk styringsledning, etc.). I noen implementasjoner kan isolasjonsventilen 142 være aktuert ved å benytte både det mekaniske skifteverktøy og styreledningen.

[0030] Istedenfor å bruke en separat styreledning 146 for å aktuere den overflatestyrte isolasjonsventil 142, kan isolasjonsventilen 142 isteden være aktuert ved å benytte en felles styreledning som også styrer en annen komponent.

[0031] Når isolasjonsventilen 142 er åpen, kan fluidstrømmen mellom den indre boring 144 til røret 140 og en indre boring 148 til en nedre del av rørstrengen under isolasjonsventilen 142. På den annen side, når isolasjonsventilen 142 er lukket, er rørets indre boring 144 og den indre boring 148 isolert fra hverandre.

[0032] Rørstrengen i fig.1 innbefatter også en overflatestyrt sikkerhetsventil 150. Sikkerhetsventilen 150 er normalt åpen, unntatt under en unormal hendelse, slik som en nødsituasjon, i hvilket tilfelle sikkerhetsventilen 150 er lukket for å isolere partiet av brønnen under sikkerhetsventilen 150. I eksempelet i fig.1, er sikkerhetsventilen 150 forbundet til en styreledning 152 (f.eks. elektrisk kabel eller hydraulisk styreledning (for å styre sikkerhetsventilen 150. Sikkerhetsventilen 150 og isolasjonsventilen 142 tilveiebringer sammen to uavhengige mekaniske barrierer for brønnstyring under ESP-arbeid over operasjon.

[0033] Kompletteringssystemet, vist i fig.1, er et ESP-klart kompletteringssystem som er i stand til å motta en ESP på innsiden av det større røret 140. Fig.2 viser at en arbeidsstreng 201 innbefattende en ESP 200 er blitt installert på innsiden av det større rør 140. Rørstrengen 201 innbefattende ESP 200 er senket inn i den indre boring 144 (fig.1) til det større rør 140. I eksempler i fig.2, har rørstrengen 201 som er senket, et skifteverktøy 202 for å oppta en aktueringsmekanisme til isolasjonsventilen 142. Når skifteverktøyet 202 er senket inn i isolasjonsventilen 142 opptar skifteverktøyet isolasjonsventilen 142 for å åpne isolasjonsventilen 142. På den annen side, hvis det er ønskelig å fjerne verktøystrengen innbefattende ESP 200 fra rørstrengen, så opptar skifteverktøyet 202 isolasjonsventilen 142 for å lukke isolasjonsventilen ettersom verktøystrengen er fjernet fra rørstrengen.

[0034] En polert boringsmottaker og tetningssammenstilling 204 er fremskaffet ved isolasjonsventilen 142 for å sørge for tetningsinngrep av det nedre partiet til verktøystrengen 201 i en del av rørstrengen. Verktøystrengen 201 har også et mindre rør 206 (mindre enn det større rør 140 til rørstrengen) som er forbundet til ESP 200. Det mindre rør 206, kan være et kveilet rør eller et skjøtet rør. Det mindre rør 206 har en indre boring 208 gjennom hvilken fluid kan strømme når ESP 200 er aktivert.

[0035] ESP 200 er aktivert ved en ESP-kabel 210 som er ført langs lengden av det mindre rør 206. ESP-kabel 210 kan være en elektrisk kabel eller en fiberoptiske kabel. Kabelen 210 strekker seg gjennom en pakning 212 som er anordnet på utsiden av en mindre boring 206. Pakningen 212 når satt opptar en indre vegg av det større rør 140 for å tilveiebringe en tetning mellom det mindre rør 206 og det større rør 140.

[0036] Med referanse til fig.1 og 2, under operasjon, er den nedre kompletteringsseksjon 104 først ført inn i brønnen 100. Etter at den nedre kompletteringsseksjon 104 har blitt ført inn i brønnen, er så rørstrengen ført inn i brønnen, hvor rørstrengen opptar den nedre kompletteringsseksjonen som vist i fig.1. Inngrepet av rørstrengen med den nedre kompletteringsseksjon innbefatter en elektrisk våtforbindelse og en hydraulisk våt-forbindelse som benytter den induktive kopler og den hydrauliske våt-forbindelsemekanisme omtalt ovenfor. Etter at rørstrengen er installert, er rørstrengen 201 innbefattende det mindre rør 206 og ESP 200 ført inn i den indre boring 144 til det større rør 140 for inngrep med innsiden av det større rør 140.

[0037] Ved et senere tidspunkt, når det er ønskelig å fjerne ESP 200 for å utføre en overhalingsoperasjon, slik som å reparere eller erstatte ESP 200 eller for å utføre annen overhalingsoperasjon med hensyn til en nedre del av kompletteringssystemet vist i fig.2, kan verktøystrengen 201 fjernes fra rørstrengen. Det skal merkes at verktøystrengen 201 innbefattende ESP 200 kan fjernes uten å måtte fjerne rørstrengen. Dette er muliggjort ved tilstedeværelsen av isolasjonsventilen 142, som er aktuert til en lukket posisjon når rørstrengen 201 er fjernet fra rørstrengen. Lukkingen av isolasjonsventilen 142 kan utføres ved å benytte skifteverktøyet 202, eller alternativt, ved foranstaltningen av et fjernet signal fra jordoverflaten over styreledningen 146 til isolasjonsventilen 142.

[0038] I noen utførelser, kan styreledningen 146 være fylt med nitrogen eller annen gass for å utføre styring av isolasjonsventilen. Alternativt, kan styreledningen 146 være fylt med et hydraulisk fluid. I enda en annen variant, kan styreledningen være en elektrisk styreledning. I enda en annen utførelse kan to styreledninger benyttes, én for åpning og én for lukking.

[0039] Fig.3A og 3B viser alternative implementasjoner for å tilveiebringe ESP-kabelen 210 til ESP 200. I figurene 3A-3B-implementasjonene, er ESP-kabelen 210 ført gjennom den indre boring av det mindre rør 206, istedenfor på utsiden av det mindre rør 206 som vist i fig.2. Som vist i fig.3A, kan flere tetningselementer 302 og 306 være anordnet mellom ESP-kabel 210 og den indre veggen av det mindre rør 206. Tetningselementene 302, 304, 306 kan være svellbare tetningselementer formet av et svellbart materiale, slik som svellbar gummi. Den svellbare gummi sveller i tilstedeværelsen av et spesielt kjemikalie, som kan være fremskaffet på innsiden av det mindre rør 206.

[0040] Fig.3B viser en variant av fig.3A-implementasjonen, med fig.3B-implementasjonen som har åpninger 308 i det mindre røret 206 for å tillate brønnboringsfluider å entre respektive kamre 310 dannet av de svellbare tetningselementer 302, 304 og 306.

[0041] Fig.4 viser en alternativ utførelse av et ESP-klart kompletteringssystem, som har lignende komponenter som kompletteringssystemet i fig.1 med unntak av at en overflatestyrt underoverflate-sikkerhetsventil 400 i fig.4 er en dyptinstallert underoverflate-sikkerhetsventil 400 som er fremskaffet under isolasjonsventilen 142. Underoverflate-sikkerhetsventilen 400 er styrt av en styreledning 402, og isolasjonsventilen 142 (hvis den er en overflatestyrt isolasjonsventil) er styrt av én eller flere styreledninger 146. De gjenværende komponenter av kompletteringssystemet i fig.4 er lik med komponentene vist i fig.1.

[0042] Fig.5 illustrerer installering av verktøystrengen 201 innbefattende ESP 200 på innsiden av rørstrengen i fig.4. Arrangementet mellom verktøystrengen 201 og rørstrengen i fig.4 er lik med den som vist i fig.2.

[0043] Fig.6 viser en ytterligere utførelse av et ESP-klart kompletteringssystem. I utførelsen i fig.6, er i det minste styreledningen 608 (f.eks. hydraulisk styreledning) benyttet for å styre isolasjonsventilen 142 og en annen komponent lavere i brønnen. Den nedre del av kompletteringssystemet i fig.6 (innbefattende lengdekompensasjonsskjøten 108 og under) er lik med den nedre del av kompletteringssystemet vist i fig.1. I fig.6, er imidlertid kompletteringssystemet avdelt i tre segmenter: den nedre kompletteringsseksjon 104, en mellomliggende kompletteringsseksjon 601 og en rørstreng. Den mellomliggende kompletteringsseksjon 601 har en kompletteringspakning 600, en andre induktiv kopler 602, og en andre hydraulisk våt-forbindelsesmekanisme 604. Den mellomliggende kompletteringsseksjon 601 har også isolasjonsventilen 142, lengdekompensasjonsskjøten 108 og røret 122. Rørstrengen i fig.6 har et rør 604 med en indre boring 606 for å motta en fjernbar ESP (ikke vist). Den hydrauliske styreledning 608 løper langs utsiden av røret 604, med den hydrauliske styreledningen som forløper gjennom pakningen 610 på utsiden av røret 604. Den hydrauliske styreledningen 608 strekker seg til jordoverflaten.

[0044] Den hydrauliske styreledning 608 er også anordnet til den hydrauliske våtforbindelsesmekanismen 604, som forbinder den hydrauliske styreledning 608 til et hydraulisk styreledningssegment 612 under den hydrauliske våt-forbindelsesmekanisme 604. Det hydrauliske styreledningssegment 612 er hydraulisk forbundet til isolasjonsventilen 142 for å styre isolasjonsventilen. Dessuten strekker det hydrauliske styreledningssegment 612 seg gjennom lengdekompensasjonsskjøten 108 til den nedre hydrauliske våtforbindelsesmekanismen 124 (som er den samme som den hydrauliske våtforbindelsesmekanismen 124 i fig.1.

[0045] En elektrisk kabel 614 strekker seg også fra jordoverflaten gjennom pakningen 610 til den induktive kopler 602. Mer nøyaktig, strekker den elektriske kabel 614 seg til et hann-induktivkoplerparti 616 til den induktive kopler 602. Et hunn-induktivkoplerparti 618 er fremskaffet tilstøtende det hann-induktive koplerparti 616 for å tillate kopling av elektrisk energi mellom de induktive koplerpartier 616 og 618. Den induktive kopler 602 er forbundet til et elektrisk kabelsegment 620, som strekker seg gjennom lengdekompensasjonsskjøten 108 til den induktive kopler 124 (som er den samme som den induktive kopler 124 i fig.1).

[0046] I utførelsen i fig.6, skal det bemerkes at røret 604 ved sin nedre ende er forbundet til et skifteverktøy 622, hvor skifteverktøyet 622 kan benyttes for å aktuere isolasjonsventilen 142. Initialt er røret ført uten ESP-pumpen. Imidlertid, ved et senere tidspunkt, er rørstrengen trukket ut av hullet og igjen innført tilbake i hullet med ESP-pumpen som vist i fig.7 for økende produksjon.

[0047] Fig.8 viser en annen utførelse av et ESP-klart kompletteringssystem, som er avdelt i tre seksjoner: nedre kompletteringsseksjon 104A, mellomliggende seksjon 703, og en rørstreng. Den nedre kompletteringsseksjon 104A innbefatter en lateral grenfôring 700 som strekker seg fra hovedbrønnboringen til den laterale gren 112. Den laterale grenfôring 700 strekker seg inn i hovedbrønnboringen til en isolasjonspakning 705. Også tilveiebrakt på den laterale grenfôring 700 er et induktivt koplerparti 716 (som er del av en induktiv kopler 714) og et parti av den hydrauliske våt-forbindelsesmekanisme 736. Det induktive koplerparti 716, som kan være et hunn-induktiv koplerparti, forbundet til et elektrisk kabelsegment 707 som strekker seg inn i den laterale gren 112. Den hydrauliske våtkoplingsmekanisme 706 er forbundet til en hydraulisk styreledning 738 som strekker seg til den laterale grenen 112.

[0048] Den mellomliggende kompletteringsseksjon 703 innbefatter et nedre rør 709, og en pakning 711 som opptar den laterale grenfôring 700. Den mellomliggende kompletteringsseksjon 703 har også en bærekonstruksjon 713 til hvilken isolasjonsventilen 142 og et hunn-induktiv koplerparti 706 til en induktiv kopler 704 er montert. Isolasjonsventilen 142 er elektrisk forbundet til den induktive kopler 704, som videre innbefatter et hann-induktivt koplerparti 708 for å kommunisere med det hunn-induktive koplerpartiet 706.

[0049] Den induktive kopler 704 er elektrisk forbundet ved et annet elektrisk kabelsegment 710 til den induktive kopler 714 som innbefatter det hunn-induktive koplerparti 716 og det hann-induktive koplerparti 718.

[0050] Det hann-induktive koplerparti 718 til den induktive kopler 714, er elektrisk forbundet til et elektrisk kabelsegment 722 som strekker seg til styrestasjon 724. Styrestasjonen 724 innbefatter behandingselementer, slik som en prosessor (eller prosessorer), og andre komponenter, for å sørge for styring av forskjellige elektriske komponenter i kompletteringssystemet i fig.8. Styrestasjonen 724 kan valgfritt også innbefatte sensorer, slik som temperatur og/eller trykksensorer.

[0051] Styrestasjonen 724 er igjen forbundet til en elektrisk kabel 726 som strekker seg gjennom en pakning 728 til jordoverflaten. Pakningen 728 er anordnet på utside-overflaten av et rør 730 (del av rørstrengen) som strekker seg inn i en del av den nedre kompletteringsseksjon. Røret 730 har et skifteverktøy 732 ved sin nedre ende for mekanisk aktivering av isolasjonsventilen 142.

[0052] Fig.8 viser også en hydraulisk styreledning 734 (som kan strekke seg fra jordoverflaten) som er forbundet til en hydraulisk våt-forbindelsesmekanisme 736 for å sørge for hydraulisk kommunikasjon mellom den hydrauliske styreledning 734 og et hydraulisk styreledningssegment 738 som strekker seg til den laterale gren 112 eller til et nedre parti av hovedbrønnboringen.

[0053] Røret 730 har en indre boring 740 for å motta en ESP, i henhold til noen utførelser. ESP'en som er koplet på innsiden av boringen 740, til røret 730 har en ESP-kabel festet til denne, hvor ESP-kabelen kan være ført på innsiden av den indre boring 740 til røret 730.

[0054] Fig.9 viser en variasjon av kompletteringssystemet i fig.8. I implementeringen i fig.9 er en ESP 742 installert i røret 730. ESP'en 742 er elektrisk forbundet gjennom et kabelseksjonselement, som strekker seg gjennom en kabel 744, som strekker seg gjennom veggen av røret 730) til en elektrisk kabel 746. Den elektriske kabel 746 strekker seg til jordoverflaten. Implementasjonen av ESP'en 742 og dens elektriske forbindelse til en elektrisk kabel er lik med utførelsen i fig.7.

[0055] Fig.10 viser en annen utførelse av et kompletteringssystem hvor en ESP 800 er tilveiebrakt. ESP'en 800 er anordnet som del av et mindre rør 802 som er anordnet på innsiden av et større rør 804. En pakning 806 isolerer ringromsområdet mellom det mindre rør 802 og det større rør 804. Det mindre rør 802 kan være et kveilrør eller skjøtet rør.

[0056] En nedre del av det mindre rør 802 har et skifteverktøy 808 for aktuering av isolasjonsventilen 142 som er festet til det større rør 804. Det mindre rør 802, ESP'en 800 og skifteverktøyet 808 kan anses som en verktøystreng som er koplbar på innsiden av en rørstreng som innbefatter et større rør 804 og andre komponenter.

[0057] Rørstrengen vist i fig.10 har også festet til seg isolasjonsventilen 142 og strømmings-styringsventilene 810 og 812 for å styre strømming inn i forskjellige soner. I eksempelet i fig.10, er innbefattet to soner som strømmingsventilene 810 og 812 er anordnet for respektive laterale grener 814 og 816. Strømmingsstyringsventilen 810 styrer således strømming mellom den indre boring 818 av rørstrengen og den laterale gren 814, idet strømmings-styringsventilen 812 styrer strømming mellom den indre boring 818 til rørstrengen og den laterale gren 816.

[0058] Strømmings-styreventilene 810, 812 er styrt av én eller flere styreledninger 820, som kan være en hydraulisk styreledning. Styreledningen 820 strekker seg gjennom en pakning 822 (fremskaffet mellom rørstrengen og fôringsrøret 102 til jordoverflaten. Det skal bemerkes at styreledningen 820 også kan være benyttet for å styre isolasjonsventilen 142 eller en separat styreledning er ført til styreisolasjonsventil.

[0059] Hydraulisk styreledning 820 strekker seg også gjennom en annen pakning 824 mellom rørstrengen og fôringsrøret 102 for å kople seg til strømmingsstyringsventilen 812. Alternativt kan separat styreledning(er) være ført for styring av hver strømmings-styringsventil 810 og 812. Dessuten strekker hydraulisk styringsledning 820 seg til en hydraulisk våt-forbindelsesmekanisme 826 for å sørge for at hydraulisk trykk i styreledningen 820 kommuniseres til strømningstrykkventiler i den segmenterte hoved- eller mor-boring av brønnen 828 under den hydrauliske våt-forbindelsesmekanisme 826.

[0060] Det skal bemerkes at det styreledningssegment 828 kan være benyttet for å styre annen strømmingsstyreventil 830 som er anordnet i en nedre kompletteringsseksjon posisjonert i det nedre parti av hovedbrønnboringen.

[0061] Fig.10 viser også en elektrisk kabel 832 som strekker seg fra jordoverflaten gjennom pakning 822 til en sensor 834 anordnet på rørstrengen. Målinger samlet av sensoren 834 kan kommuniseres over den elektriske kabel 832 til jordover flaten. Eksempel på sensoren 834 innbefatter en temperatursensor, trykksensor, fluidsensor, strømmingsmengdesensor, osv.

[0062] Den elektriske kabel 832 trekker seg videre gjennom pakningen 824 til en annen sensor 836. Sensoren 834 er anordnet for å overvåke parametere i sonen forbundet med lateralgren 814, og sensoren 836 er anordnet for overvåke parametere sonen forbundet med den laterale gren 816.

[0063] Den elektriske kabel 832 fortsetter gjennom annen pakning 825 til en induktiv kopler 838 (som har et hann-induktiv koplerparti 840 og et hunnkoplerparti 842). Den elektrisk kabel 832 er elektrisk forbundet til det hanninduktive koplerparti 840 som er induktivt koplet til det hunn-induktive koplerparti 842 for å sørge for kommunikasjon av elektrisk energi til elektrisk kabelsegment 844 (som kan være forbundet til en elektrisk anordning i det nedre partiet av hovedbrønnboringen, slik som en sensor).

Claims

PATENTKRAV

1. Fremgangsmåte til bruk i en brønn (100, 828),

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den omfatter:

føring inn i brønnen (100, 828) av en rørstreng innbefattende et rør og en isolasjonsventil (142), hvori rørstrengen utformes for å motta en elektrisk pumpe;

kopling av et første våt-forbindelsesparti på rørstrengen med tilsvarende andre våt-forbindelsesparti som er del av en brønnhulls-kompletteringsseksjon;

føring av en verktøystreng (201) innbefattende den elektrisk pumpe inn i en boring (144) av røret for inngrep på innsiden av rørstrengen;

fjerning av verktøystrengen (201) innbefattende den elektriske pumpe uten fjerning av rørstrengen idet fjerningen er muliggjort på grunn av tilstedeværelsen av isolasjonsventilen (142);

idet isolasjonsventilen (142) har en innvendig boring (144) gjennom hvilken overhalingsutstyr kan passere for å utføre en overhalingsoperasjon under isolasjonsventilen (142).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

hvori føring av verktøystrengen (201) innbefattende den elektriske pumpen omfatter føring av verktøystrengen (201) innbefattende en elektrisk neddykkbar pumpe (ESP) (200, 742, 800).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

hvori den videre omfatter føring av i det minste én styreledning (146, 608) som felles styrer isolasjonsventilen (142) og i det minste en annen komponent i brønnen (100, 828).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

hvori den videre omfatter fjernbar aktivering av isolasjonsventilen (142) til en lukket posisjon for isolering av en formasjon for å muliggjøre fjerning av verktøystrengen (201) innbefattende den elektriske pumpen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

hvori kopling av det første våt-forbindelsespartiet med det andre våtforbindelsespartiet omfatter kopling av et første hydraulisk våt-forbindelsesparti med et andre hydraulisk våt-forbindelsesparti.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

hvori kopling av det første våt-forbindelsesparti med det andre våtforbindelsesparti omfatter kopling av et første induktivt koplerparti (116) med et andre induktivt koplerparti (118).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

videre omfattende kopling av et tredje våt-forbindelsesparti på rørstrengen med et tilsvarende fjerde våt-forbindelsesparti som er del av brønnhullskompletteringsseksjonen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,

hvori det første våt-forbindelsesparti og det andre våt-forbindelsesparti danner en induktiv kopling, hvori det tredje våt-forbindelsesparti og det fjerde våtforbindelsesparti danner en hydraulisk våt-forbindelsesmekanisme.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

videre omfattende tilveiebringelse av en underoverflate-sikkerhetsventil på rørstrengen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

hvori verktøystrengen (201) omfatter et skifteverktøy (202), og hvori innføring av verktøystrengen (201) inn i den indre boring (144) av røret bevirker at skifteverktøyet aktuerer isolasjonsventilen (142) til en åpen stilling.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1,

hvori føring av verktøystrengen (201) innbefattende den elektriske pumpen omfatter føring av verktøystrengen (201) som innbefatter enten et kveilet rør eller et skjøtet rør (206) festet til den elektriske pumpe.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11,

videre omfattende føring av en pumpekabel (210) gjennom kveilrøret eller skjøterøret (206) for elektrisk å forbinde til den elektriske pumpe.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12,

videre omfattende å tilveiebringe svellbare tetningselementer (302, 304, 306) mellom pumpekabelen (210) og en indre vegg av den ene av kveilrøret og det skjøtede rør (206), hvori de svellbare tetningselementer (302, 304, 306) sveller under tilstedeværelsen av en spesiell kjemikalie for å bevirke tetting ved hjelp av de svellbare elementene (302, 304, 306) i kveilrøret eller det skjøtede rør (206).