IT1137726B

Method and apparatus for forming and using a bore hole.

Abstract

A system for the formation and use of a bore hole, particularly for the recovery of oil from an oil-bearing underground formation. An eversible elongate permeable tube (100), preferably formed of woven cloth, including outer and inner walls, (102, 104), connected at a rollover area (106), is urged into the formation by a driving fluid. Drilling fluid is pumped through a central passageway (120) in the tube and carries a central pipe forward (122). The drilling fluid assists break-up of the formation to form a cuttings slurry which passes back along the outside of the eversible tube (100). Means is provided for turning the tube, as from the vertical to the horizontal, by use of a turning segment in the eversible tube. Such pipe preferably includes a flexible helical segment (122b) capable of turning and of serving as the ultimate support casing. Also, gravel packing techniques. -->

IT1137726B, drawing sheet 1
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  1. 1
    RIVENDIGAZIONI RIVENDIGAZIONI 1) Apparatus for drilling a well hole in a subsoil formation, comprising; a reversible tube having an internal wall and an external wall which define between them a space suitable for receiving a pressurized fluid) the walls being coupled together with one end of the tube to present a reversed area which is advanced in one direction to increase the length of the tube when the space is pressurized by said fluid; hubs coupled to the external wall to fix it to the adjacent formation; and a central tube in the internal wall and movable in said one direction as a function of the advancement of said turned area, said central pipe having a fluid outlet close to the turned area and adapted to be coupled to a source of drilling fluid. to allow the fluì f'UJiff'Kfl Siii-.J /. f:: ···. · .iJFP,;,TO Drilling is to be directed through the pipe and out of the outlet to drill the formation forward of said turned area to continuously form a well hole. 1) Apparecchiatura per trivellare un foro di pozzo in una formazione del sottosuolo, comprendente;un tubo rovesciabile avente una parete interna ed una parete esterna che definiscono tra loro uno spazio atto a ricevere un fluido in pressione) le pareti essendo accoppiate insieme ad una estremità del tubo por presentare un'area rivoltata che viene fatta avanzare in una direzione per aumentare la lunghezza del tubo quando lo spazio è pressurizzato da detto fluido;mozzi accoppiati alla parete esterna per fissare la stessa alla formazione adiacente;ed un tubo centrale nella parete interna e mobile in detta una direzione in funzione dell'avanzamento di detta area rivoltata, detto tubo centrale presentando una uscita di fluido vicino all'area rivoltata e atta ad essere accoppiata ad una sorgènte di fluido di trivellazione In pressione per permettere al fluì f'UJiff'Kfl Siii-.J/. f: :···.·.ijfP,;,A Piitvf ,,, do di trivellazione di essere diretto attraverso il tubo e fuori dalla uscita per trivellare la formazione ìn avanti a detta area rivoltata per formare di continuo un foro di pozzo.
  2. 2
    2) Apparatus such as 1), wherein said central tube includes a flexible helix section. 2) Apparecchiatura come ìn 1), in cui detto tubo centrale include una sezione ad elìca flessibile.
  3. 3
    3) Apparatus as in 1), wherein said central tube is flexible and extends outwardly from said tube means beyond said retaining means and is wound for storage at its extended end. 3) Apparecchiatura come in 1), in cui detto tubo centrale è flessibile e sì estende all'esterno da detti mezzi a tubo oltre detti mezzi di ritegno ed è avvolto per il deposito in corrispondenza dell sua estremità estesa.
  4. 4
    4) Apparatus as in 1), wherein said internal wall extends rearwardly beyond said retaining means and is inserted for 4) Apparecchiatura come in 1), in cui detta parete interna si estende posteriormente oltre detti mezzi dì ritegno ed è inserita per Il deposito in una configurazione pieghettata alla sua estremità posteriore. The deposit in a configuration pleated at its rear end.
  5. 5
    5) Apparatus as in 1), wherein said central tube comprises a casing or covering of the borehole. 5) Apparecchiatura come in 1), in cui detto tubo centrale compren de una carcassa o ri vestimento del foro di trivellazione.
  6. 6
    6) Apparatus as in 1), together with means for determining a predetermined bending of the central tube to effect a change of direction of movement of the central tube such as the receiving area! 6) Apparecchiatura come in 1), unitamente a mezzi atti a determinare una piegatura prestabilita del tubo centrale per effettuare un cambio di direzione di movimento del tubo centrale come l'area rivo! nanny advances. tata avanza.
  7. 7
    7) Apparatus as in 6), wherein said mentioned hubs comprise a rotating segment that is part of said tube, said retanting segment comprising an axially oriented strip-like portion having an axial length less than that of the remaining part of said rotating segment, whereby said tube is made to rotate in the direction of the side of the rotating segment L^™™aaT.,r '~ ....... ί ... ιι ........... in ITI-J "............. 7) Apparecchiatura come in 6), in cui detti mozzi menzionati comprendono un segmento rotante che fa parte dì detto tubo, detto segmento retante comprendendo una porzione a guisa di strìscia che si estende in senso assiale avente una lunghezza assiale inferiore a quella della parte restante di detto segmento rotante, per cui detto tubo è fatto girare nella direzione del lato del segmento rotante l^™™aaT.,r'~.......ί... ιι ...........in ITI-J „ ............. FUMMO - S'IUDIO CONSULENZA BREVfJ'fì FUMMO - S'IUDIO CONSULTANCY BREVfJ'fì - 27 avente detta porzione a striscia accorciata quando dotto segmento rotante si muove attraverso detta area rivoltata. 27 having said shortened strip portion when said rotating segment moves through said turned area.
  8. 8
    8) Apparatus as in 7), wherein said shortened strip portion is formed by a certain number of axially spaced strips, with each strip extending in part around said segment rotating circumferentially thereto. 8) Apparecchiatura come in 7), in cui detta porzione a striscia accorciata è formata da un certo numero di strisce distanziate in sensoassiale, con ciascuna strìscia che si estendo in parte intorno a detto segmento rotante in senso circonferenzìale allo stesso.
  9. 9
    9) Apparatus as in 1), wherein said tube means is formed of a fabric material woven permeable to liquids. 9) Apparecchiatura come in 1), in cui detto mezzo a tubo è formato di un materiale in tessuto intessuto permeabile a liquidi.
  10. 10
    10) Apppareccbìatura come in 1), unitamente a mezzi a spina dorsale disposti in detto tubo centrale, detti mezzi a spina dorsale essendo costruiti in modo da consentire a detta tosta di trivellazione di muoversi in un percorso curvilineo, pur limitando detto movimento ad un piano sìngolo e predeterminato, 10) Equipment as in 1), together with backbone means arranged in said central tube, said backbone means being constructed so as to allow said drilling toast to move in a curvilinear path, while limiting said movement to a plane yes and predetermined,
  11. 11
    11) Apparatus as in 1), together with positioning means for the front portion of said apparatus comprising means suitable for generating a signal, said signal generating means being mounted on said central tube, and means suitable for receiving said signal in several stations away from said generating means, 11) Apparecchiatura come in 1), unitamente a mezzi di posizionamento per la porzione anteriore di detta apparecchiatura comprendenti mezzi atti a genorare un segnale, detti mezzi generatori dì segnale essendo montati su detto tubo centrale, e mezzi atti a ricevere detto segnalo in più stazioni lontane da detti mezzi generatóri,
  12. 12
    12) Apparatus as in 1), together with hubs with rotary drilling head operated by fluid pressure mounted at the front end of said central tube. 12) Apparecchiatura come in 1), unitamente a mozzi a testa dì trivellazione rotante azionata a pressione dì fluido montati in corrispondenza della estremità anteriore di detto tubo centrale.
  13. 13
    13) Apparatus such as ln 1), wherein said inner wall is spaced from said tube to form a passage of fluid, said passage being adapted to be coupled to a source of tri-fluid to allow the drilling fluid to flow fluìFUMfliO.SniijiO SHORT CMIMNZA) 13) Apparecchiatura come ln 1), in cui detta parete Interna è distanziata da detto tubo per formare un passaggio di fluido, dotto passaggio essendo atto ad essere accoppiato ad una sorgente dì fluido dì tri venazione per consentire al fluido di trivellazione di fluìFUMfliO.SniijiO CmiMNZÀ BREVE) - 28 kings through | 1 passage as said turned area is advanced, - 28 re attraverso |1 passaggio come detta area rivoltata ò fatta avanzare,
  14. 14
    14) Apparatus as in 1), together with a head for distributing and limiting the flow adjacent the front end of said central tube having one or more light means suitable for passing the drilling fluid. 14) Apparecchiatura come in 1), unitamente aduna testa di distribuzione e di limitazione del flusso adiacente la estremità anteriore dì detto tubo centrale avente uno o più mezzi a luce atti a far passare il fluido dì trivellazione.
  15. 15
    15) Apparatus as in 14), wherein said drilling head includes a generally cylindrical extension guard mounted concentric to and which extends rearwardly on the turned end of a portion of said external wall, 15) Apparecchiatura come in 14), in cui detta testa dì trivellazione include un riparo di estensione generalmente cilìndrico montato concentrico a e che si estendo posteriormente sulla estremità rivolta ta di una porziono dì detta parete esterna,
  16. 16
    16) An on-site drill hole coating comprising a flexible, hollow and permeable steel propeller immersed in the ground. 16) Un rivestimento di foro di trivellazione in loco comprendente un'elica d'acciaio flessibile, cava e permeabile immersa nel terreno.
  17. 17
    17) Coating as in 16), together with a compress of particles permeable to liquids capable of filtering solids of a predetermined size which surround said helix. 17) Rivestimento come in 16), unitamente ad un impacco dì particelle permeabile a liquidi in grado dì filtrare solidi di una dimensione prestabilita che circondano detta elica.
  18. 18
    18) Coating as in 17), together with a sheath of liquid permeable fabric surrounding said helix. 18) Rivestimento come in 17), unitamente ad una guaina di tessuto permeabile a liquidi che circonda detta elica.
  19. 19
    19) Coating as in 18), together with a thermally insulating material surrounding the helix. 19) Rivestimento come in 18), unitamente ad un materiale termicamente isolante che circonda detta elica.
  20. 20
    20) Method for forming an underground well hole using an apparatus comprising a reversible and elongated rolling diaphragm with external wall and internal wall connected to each other at their front end by a turned area and which are open at the other end, said external wall TOT. 20) Metodo per formare un foro di pozzo sottosuolo impiegando una apparecchiatura comprendente un diaframma di rotolamento reversibile ed allungato con parete esterna e parete interna tra loro collegato in corrispondenza della loro estremità anteriore da un'area rivoltata e che sono aperte all'altra estremità, detta parete esterTOT. ................... ' ** , ' . — -—, ................... ' ** , ' . — -—, JuiOQ-SWOlO CONSULENZA BREVnn JuiOQ-SWOlO CONSULTANCY BREVnn - 29 na essendo vincolata, noi suo interno detta parete interna defi> * « nendo un passaggio centrale, uno spazio anulare per fluido dì forzamento essendo previsto tra detta parete esterna e dotta parete interna, un tubo centrale cavo essendo previsto in detto canale centrale per estendersi fino in prossimità dì detta area rivoltata, detto metodo comprendendo le fasi di:29 being constrained, we internally said internal wall defining a central passage, an annular space for forcing fluid being provided between said external wall and said internal wall, a hollow central tube being provided in said central channel for extending to near said turned area, said method comprising the steps of: (a) positioning the apparatus so that the turned area protrudes into a proximal subsoil formation;(a) posizionare l'apparecchiatura in modo che l’area rivoltata sporga in una formazione del sottosuolo prossimale;(b) directing drilling fluid through said central tube to drill the formation so as to form scraps or cut pieces of the formation and a liquid mixture containing said scraps or cut pieces in the formation of the proximal subsoil of greater susceptibility to penetration;(b) dirìgere fluido di trivellazione attraverso detto tubo centrale por trivellare la formazione in modo da formare sfridi o pezzi tagliati della formazione ed un impasto liquido contenente detti sfridi o pezzi tagliati nella formazione del sottosuolo prossimale dì maggior suscettibilità alla penetrazione;(c) directing forcing fluid through said annular space of the forcing fluid to rest against said turned area and make the inner wall adjacent said turned area undergo a progressive transformation of shape and make it become the outer wall to make the area move forward turned in the liquid mixture thus formed in the formation of the soil;and (d) moving said central tube forward into said central passage as a function of the forward movement of said turned area. (c) dirigere fluido di forzamento attraverso detto spazio anulare del fluido di forzamento per appoggiare contro detta area rivoltata e far subire ella parete interna adiacente detta area rivoltata una trasformazione progressiva dì forma e farla diventare la parete esterna per far muovere in avanti l'area rivoltata nell'impasto lìquido così formato nella formazione del terreno;e (d) traspo/rtare in avanti detto tubo centrale in detto' passaggio centrale ìn funziono del movimento in avanti di dotta area rivoltata.
  21. 21
    21) Method as in 20), together with the step of substantially changing the direction of movement of. said rolling diaphragm during its forward movement. 21) Metodo come ìn 20), unitamente alla fase di cambiare sostanzialmente la direzione dì spostamento di. detto diaframma di rotolamento durante il suo movimento ìn avanti. O) Mplpi.lp cemc in 20 ?, together with silfi fot? to follow the path O) Mplpi.lp cemc in 20?, unitamente silfi fot? di seguire il percorso Miero - studio cwgui.fnza brevfti :Miero - studio cwgui.fnza brevfti: - 30 di detta apparecch4aj,ura generando un segnale alla estremità anteriore dì detto tubo centrale e ricevendo detto segnale In più stazioni lontane, 30 of said apparatus 4a, generating a signal at the front end of said central tube and receiving said signal in several distant stations,
  22. 22
    23) Method as in 20), wherein a drilling head for limiting and distributing the flow is provided near the front end of a central pipe and which includes light hubs, in which the drilling fluid is directed in the formation through said light means. 23) Metodo come in 20), in cui ò prevista una testa di trivellazione di limitazione e dì distribuzione del flusso ìn prossimità deila estremità anteriore di dotto tubo centrale e che include mozzi a luce, in cui il fluido di trivellazione è diretto nella formazione attraverso detti mezzi a luce.
  23. 23
    24) Method for drilling a well hole in a subsoil formation, comprising the steps of:continuously directing a drilling fluid through and out of the ui / mobile pipe and against the formation to drill the formation A itself, so as to form scraps or cut pieces of the formation, for a mixture of the drilling fluid and the scraps or pieces of the formation defines a liquid mixture;progressively move the pipe in one direction as the formation is drilled;and keeping the tube out of a substantial frictional engagement with the formation as the tube itself moves in said one direction, 24) Metodo por trivellare un foro di pozzo in una formazione del sottosuolo, comprendente le fasi dì: dirigere in modo contìnuo un fluido di trivellazione attraverso e fuori da ui/tubo mobile e contro la formazione per trivellare la formazione stessa A, modo da formare sfridi o pezzi tagliati della formazione, per un miscuglio del fluido di trivellazione e dei sfridi o pezzi della formazione definisce un impasto liquido;far muovere in modo progressivo il tubo In una direzione man mano che la formazione viene trivellata;e tenere il tubo fuori da un impegno di attrito sostanziale con la formazione come il tubo stesso si muove in detta una direziono,
  24. 24
    25) Coated well hole comprising a hollow tubular coating arranged in a well hole, a liquid permeable hollow central tube arranged in said coating, said coating and tube defining between them a toroidal element, and a tubular sheath of porous fabric arranged in said toroidal element with interstices of a size such as to allow the fluids to pass, but 25) Foro dì pozzo rivestito comprendente un rivestimento tubolare cavo disposto in un foro di pozzo, un .tubo centrale cavo permeabile a liquidi disposto in detto rivestimento, detto rivestimento e tubo definendo tra loro un elemento toroidale, ed una guaina tubolare di tessuto poroso disposta in detto elemento toroidale con interstizi dì dimensione tale da lasciar passare i fluidi, ma .................................................. .ll ··· ».................................. ......... ............ ^, 11, .11.1,111 hìMiliO - SI Tell COtJLtNZh b'.iv't IH ...................................................l-l····».................................. .....................^,11,.11.1,111 hìMiliO - SI Dillo COtJLtNZh b'.i v‘t IH - 31 « da trattenere, so, 1 i,di di una dimensione prestabil ita, ΐ - 31 «to be retained, i, 1 i, of a predetermined size, ΐ
  25. 25
    26) Drilling method in a subsoil formation to form a downwardly lined well hole and a lateral well hole protruding from said main well hole to a predetermined depth, comprising the steps of first excavating the formation of the soil for forming a main drilling hole using a rotating auger and placing a casing or investment in a drilling hole, and subsequently pumping a drilling fluid continuously through said coated main well hole and through and out of a movable tube projecting laterally from said main well hole to drill the formation in a lateral direction and to form scraps or cut pieces in it whereby a mixture of the drilling fluid and the scraps or cut pieces of the formation defines a liquid slurry;26) Metodo di trivellazione ìn una formazione dol sottosuolo per formare un foro di pozzo rivestito diretto in basso ed un foro di pozzo laterale sporgente da detto foro dì pozzo principale ad una sua profondità predeterminata, comprendente le fasi di scavare anzitutto la formazione del terreno per formare un foro di trìv .lazione principile impiegando una trivella rotante e ponendo una carcassa o Γι’vestimento ìn dotto foro di trivellazione, e successivamente pompare un fluido di trivellazione in modo continuo attraverso detto foro dì pozzo principale rivestito e attraverso e fuori da un tubo mobile sporgente lateralmente da detto foro di pozzo principale per trivellare la formazione in una direzione laterale e formare nella stessa sfridi o ι pezzi tagliati, por cui un miscuglio del fluido di trivellazione e degli * sfridi o pezzi tagliati della formazione definisce un impasto liquido;far muovere progressivamente il tubo in una direzione laterale man mano che la formazione viene trivellata nel suo percorso;e tenere il tubo fuori da impegno di attrito sostanziale con la formazione come il tubo stesso sì muove nel suo percorso. progressively move the tube in a lateral direction as the formation is drilled in its path;and keeping the tube out of substantial frictional engagement with training as the tube itself moves in its path.
  26. 26
    27) Apparatus for forming patchwork in a subsoil formation, comprising;27) Apparecchiatura per formare ur> fero di pezze in una formazione del sottosuolo, comprendente;(a) a hollow tube for conveying drilling fluid and having a front end;(a) un tubo cavo per trasportare fluido dì trivellazione ed avente una estremità anteriore;(b) hubs for supplying pressure drilling fluid to said tube;(b) mozzi per alimentare fluido dì trivellazione in pressione a detto tubo;(c) means for advancing the tube through formation;(c) mezzi per far avanzare il tubo attraverso la formazione;ilÌWhMttohfcM. ilÌWhMttohfcM. fWfTO. SBUiKMìtÌìui'UÌOJZUlRWtì ii fWfTO. SBUiKMìtÌìui’UÌOJZUlRWtì ii - 32 (d) a first clottrode arranged near the In extremiti »un tori oro” t. · », Of said tube for contact with said formation;- 32 (d) un primo clottrodo disposto vicino al In estremiti» un tori oro ”t .·» , di detto tubo per un contatto con detta formazione;(e) a second electrode spaced from said first electrode, also arranged for contact with said formation;and (f) means for generating an electric current between said first electrode and said second electrode. (e) un secondo elettrodo distanziato da detto primo elettrodo, pure disposto por un contatto con detta formazione;e (f) mezzi atti a genorare una corrente elettrica tra detto primo elettrodo e detto secondo elettrodo.
  27. 27
    28) Method for forming a well hole in the subsoil in a subsoil formation that contains water, said method comprising the steps of directing a drilling fluid under pressure through it. 28) Metodo por formare un foro di pozzo nel sottosuolo in una formazione di sottosuolo che contiene acqua, detto metodo comprendente le fasi di dirigere un fluido di trivellazione in pressit a attraver- ? I know a hollow / noble pipe c out of the front end of the pipe to flow into the adjacent formation so as to drill the formation or to form scraps or cut pieces of the bored formation, whereby a mixture of the drilling fluid or of the lijsfridl or cut wells will define a liquid dough;passing an electric current between a first and a second spaced electrode while both electrodes are in contact with the formation, with the first electrode being close to the front end of the tube;and progressively moving the tube forward through the formation as said electric current is passed between said electrodes. so un tubo cavo /nobile c fuori dalla estremità anteriore del tubo per fluire nella formazione adiacente in modo da trivellare la formazione ó formare sfridi o pezzi tagliati della formazione trivellata, per cui uni miscuglio del fluido di trivellazione o de^lijsfridl o pozzi tagliati definirà un impasto liquido;far passare una corrente elettrica tra un primo ed un secondo elettrodo distanziati mentre entrambi gli elettrodi sono a contatto con la formazione, con il primo elettrodo che è vicino alla' estremità anteriore del tubo;e far muovere progressivamente in avanti il tubo attraverso la formazione come detta corrente elettrica viene fatta passare tra detti elettrodi.
  28. 28
    29) Method as in 28), wherein said first electrode is an anode and said second electrode is a cathode, together with the step of pumping an aqueous solution of sodium hydroxide in said formation, whereby the sodium ions of the hydroxide of sodium are rejected from the cathode to the anode. 29) Metodo come in 28), in cui detto primo elettrodo è un anodo e detto secondo elettrodo è un catodo, unitamente alla fase di pompare una soluzione acquosa di idrossido di sodio in detta formazione, per cui gli ioni di sodio dell'idrossido di sodio sono respinti dal catodo verso l'anodo.
  29. 29
    30) Method as in 28), wherein said first electrode is an anode, '! 111 HI 111:| J cr: T umTH T. W ”T Il1 '' M IIII · | · ι · ι «! III III ............ Hill, pi | i || ii | i „m, l, l | ilillw ^^^^^^ w ^ p 'vt' 30) Metodo come in 28), in cui detto primo elettrodo è un anodo ,'! ΗΪ HI 111 :|J cr:T umTH T. W”T Il 1 ''M IIII ·|·ι·ι«! III III ............Hill ,pi|i||ii|i„m,l,l|ilillw^^^^^^w^p 'vt ' - 33 and said second electrode is a cathode, and in which in the path between them there is a salt water solution ofL sodium chloride, whereby the sodium ions of sodium chloride are repelled from the cathode to the anode. - 33 e detto secondo elettrodo è un catodo, ed in cui nel percorso tra gli stessi è presente una soluzione di acqua salata diL cloruro di sodio, por cui gli ioni di sodio del cloruro di sodio sono respinti dal catodo verso l'anodo.
  30. 30
    31) Apparatus for forming a well hole in a subsoil formation, comprising:31) Apparecchiatura per formare un foro di pozzo ìn una formazione del sottosuolo, comprendente : (a) boring head hubs;(a) mozzi a testa di trivellazione;(b) means for moving said head hubs. drilling through the ground from a fixed point above the ground, said moving means comprising a transmission line which extends from said drilling head means to said fixed point;(b) mezzi por far muovere detti mozzi a testa di. trivellazione attraverso il terreno da un punto fìsso al disopra del terreno, detti mezzi di movimento comprendendo una linea di trasmissione che da detti mezzi a testa di trivellazione sì estende a detto punto fisso;(c) hubs to assist in controlling the position of said boring head when the latter is underground, said assisting means comprising a pressure transducer device positioned at a fixed point in close proximity to said boring head means, for to which the hydrostatic pressure at the said point is indicated so as to fix the vertical depth of said drilling head means, means for measuring the, effective distance along said transmission line between said drilling head hubs and said fixed point above the ground, and means suitable for determining the common vertical plane in which said drilling head means are located which said fixed point above ground. (c) mozzi per aiutare a controllare la posizione di detta testa di trivellazione quando quest’ultima è sottoterra, detti mezzi di aiuto comprendendo un dispositivo trasduttore di pressione posizionato in un punto fisso in stretta prossimità a detti mezzi a .està di trivellazione, por cui indicato la pressione idrostatica ih detto punto in modo da fissare la profondità verticale di detti mezzi a testa di trivellazione, mezzi per misurare la, distanza effettiva lungo detta linea di trasmissione tra detti mozzi a testa di trivellazione e detto punto fìsso al disopra del terreno, e mezzi atti a determinare il piano verticale comune in cui sono situati sìa detti mezzi a testa di trivellazione che dotto punto fìsso al disopra del terréno. dg / / dg/ / A TO A. TO. 166 b 166 b Hi1 * Hi1 * ι. ι. Ι22σ Ι22σ Ο * W » Ο *W» Lx <lll | l ' Lx<lll|l'
Independent claims30