NL8300568A - Submarine wellhead system. - Google Patents
Submarine wellhead system. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8300568A NL8300568A NL8300568A NL8300568A NL8300568A NL 8300568 A NL8300568 A NL 8300568A NL 8300568 A NL8300568 A NL 8300568A NL 8300568 A NL8300568 A NL 8300568A NL 8300568 A NL8300568 A NL 8300568A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- hanger
- teeth
- support
- well
- pipe
- Prior art date
Links
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 87
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 85
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 54
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 39
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 21
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 21
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 230000002028 premature Effects 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 15
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 11
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 6
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 6
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012858 resilient material Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 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
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/04—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
- E21B33/043—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads specially adapted for underwater well heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
- F16J15/12—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
-
- 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
- E21B2200/00—Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
- E21B2200/01—Sealings characterised by their shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Supports For Pipes And Cables (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Bidet-Like Cleaning Device And Other Flush Toilet Accessories (AREA)
Description
V' tv ' I * \ N/31.3 Ji'-tM/idV 'tv' I * \ N / 31.3 Ji'-tM / id
Onderzees putkopsysteem.Submarine wellhead system.
De uitvinding heeft betrekking op onderzeese putkopsystemen en meer in het bijzonder op werkwijzen en inrichtingen voor het ondersteunen, neerhouden en afdichten van buishangers in een onderzeese putkop.The invention relates to submarine wellhead systems and more particularly to methods and apparatus for supporting, holding down and sealing pipe hangers in a submarine wellhead.
5 - Verhoogde acitiviteit in boren en afwerken op zee heeft een toename in werkdrukken veroorzaakt zodat verwacht wordt dat nieuwe putten een werkdruk van 1050 bar zullen hebben. Om de bijzondere problemen die verband houden met boren en afwerken op zee bij deze verhoogde werkdrukken 10 op te lossen zijn nieuwe onderzeese putkopsystemen vereist. Putten met een werkdruk tot 1050 bar worden tegenwoordig geboord buiten de kust van Canada en in de Noordzee in diep-ten_van meer dan 90 m. Deze boorbewerkingen omvatten in het algemeen een drijvend vaartuig mét een deiningcompensator 15 voor een stijgbuis en boorpijp die zich uitstrekken naar de eruptieafsluiter en de putkop die aan de modderlijn liggen.5 - Increased activity in drilling and finishing at sea has caused an increase in working pressures so that new wells are expected to have a working pressure of 1050 bar. To solve the particular problems associated with offshore drilling and finishing at these elevated operating pressures, new submarine wellhead systems are required. Wells with operating pressures up to 1050 bar are today drilled off the coast of Canada and in the North Sea at depths of more than 90 m. These drills generally include a floating vessel with a riser swell compensator 15 and drill pipe extending to the blowout preventer and the wellhead that are on the mud line.
Het eruptieafsluitersysteem is in het algemeen gemonteerd op 20 inch pijp, waarbij de stijgbuis zich uitstrekt tot.aan het wateroppervlak. Een snel lossende koppeling ligt vaak 20 aan de bovenzijde van het eruptieafsluitersysteem. Een schar-nierverbinding is toegepast om de vaartuigbeweging toe te laten. Twee belangrijke problemen treden op bij onderzeese putsystemen die in dit milieu werken met een werkdruk van 1050 bar, namelijk een steunschouder in het putkophuis, die 25 de verbuizings- en drukbelasting opneemt, en een afdichtings-middel tussen de buishangers en de putkop, dat de werkdruk weerstaat en opsluit.The blowout preventer system is generally mounted on a 20 inch pipe, with the riser extending to the water surface. A quick-release coupling is often located at the top of the blowout preventer system. A hinge joint has been used to permit vessel movement. Two major problems arise with subsea well systems operating in this environment with an operating pressure of 1050 bar, namely a support shoulder in the wellhead housing, which absorbs the casing and pressure loads, and a sealant between the pipe hangers and the wellhead, which withstands and confines working pressure.
In het verleden lieten bekende putkopontwer-pen een voldoende plaatsingssteun toe voor opvolgende buis-30 hangers. Met de verhoging van de drukwaarde en de plaatsing en ondersteuning van meervoudige verbuizingskolommen en pcrap-buiskolommen in de putkop zal een kleine steunschouder de belasting niet ondersteunen. Hoewel een voor de hand liggende oplossing voor hét probleem zou bestaan in het toepassen 35 van een steunschouder die groot genoeg is om de verbuizings-en drukbelasting te ondersteunen, steken grote steun-schouders uit in de stromingsboring in het putkophuis voor een beperkte toegang tot de verhuizing onder het putkophuis 8300568 v * - 2 - voor het boren. In de beginperiode van boren op zee vereisten onderzeese putkopsysternen van 16¾ inch het onderruimen. In die tijd waren de meeste drijvende boorplatforms uitgerust met een eruptieafsluitersysteem van 16¾ inch om het dubbele 5 afsluitersysteem (20 inch en 13-5/8 inch) met twee stijgbui-zen, dat tot dan toe nodig was, te vermijden. Toen de put-kopsystemen overgingen van 350 bar op 700 bar werkdruk, werd de 18¾ inch steunschouder voor 700 bar ontwikkeld om de ver-buizings- en drukbelasting op te nemen en de volle toegang 10 tot de verhuizing onder het putkophuis te verschaffen.In the past, well-known wellhead designs have allowed sufficient placement support for subsequent pipe hangers. With the increase in pressure value and the placement and support of multiple casing columns and pcrap tube columns in the well head, a small support shoulder will not support the load. While an obvious solution to the problem would be to use a support shoulder large enough to support the casing and compression loads, large support shoulders protrude into the well bore flow bore for limited access to the wellhead housing. move under the wellhead housing 8300568 v * - 2 - for drilling. In the early days of offshore drilling, 16¾ inch subsea wellhead systems required sub-clearing. At the time, most floating drilling rigs were equipped with a 16 inch blowout preventer system to avoid the twin valve system (20 inch and 13-5 / 8 inch) with two risers that had previously been required. When the wellhead systems transitioned from 350 bar to 700 bar operating pressure, the 18 inch 700 bar support shoulder was developed to accommodate the casing and pressure loads and provide full access to the casing under the wellhead housing.
Het tweede belangrijke probleem is het af-dichtingsmiddel. Het afdichtingsmiddel moet 1050 bar werkdrukken kunnen weerstaan en opsluiten. Beschikbare energiebronnen voor het bekrachtigen van het afsluitmiddel omvatten 15 gewicht, hydraulische druk en koppel. Elk afsluitingsmiddel vereist andere hoeveelheden energie voor plaatsing en bekrachtiging. Gewicht is het minst wenselijk omdat het hanteren van boorkragen die het gewicht leveren moeilijk en tijdrovend is op de boorvloer. Als hydraulische druk wordt 20 uitgeoefend via de boorpijp is kabelapparatuur nodig om "darts" neer te laten en terug te halen uit het hydraulische afdichtingsbekrachtigingssysteem. Als geen "darts" worden gebruikt, is .het hanteren van een natte boorpijpkolom erg vies en onpopulair bij boorploegen. Als de afdichtingsbe-25 krachtigingsmiddelën gebruik maken van de enkeltoers buis-hangertechniek, kan de cementeervloeistof problemen veroorzaken in het hydraulische systeem dat wordt gebruikt om de afdichting te bekrachtigen. Onderhoud is ook een probleem. Hoewel koppel de meest wenselijke methode is om een afdich-30 ting te bekrachtigen,; ^zijn er beperkingen aan de hoeveelheid koppel die kan worden overgebracht van het oppervlak ten gevolge van wrijvingsverliezen aan de stijgbuis, het eruptieafsluitersysteem, een juiste plaatsing, verschillende schroefdraden en de boorpijp zelf.The second major problem is the sealant. The sealant must be able to withstand and trap 1050 bar operating pressures. Available energy sources for energizing the shutoff means include weight, hydraulic pressure and torque. Each termination means requires different amounts of energy for placement and energization. Weight is least desirable because handling drill collars that deliver the weight is difficult and time consuming on the drill floor. When hydraulic pressure is applied through the drill pipe, cable equipment is required to lower and retrieve "darts" from the hydraulic seal actuation system. When no "darts" are used, handling a wet drill string is very dirty and unpopular in drilling plows. If the seal energizers use the single-speed tube-hanger technique, the cementing fluid can cause problems in the hydraulic system used to energize the seal. Maintenance is also a problem. Although torque is the most desirable method of energizing a seal ,; There are limitations on the amount of torque that can be transferred from the surface due to friction losses on the riser, the blowout preventer system, proper placement, different threads and the drill pipe itself.
35 Het onderzeese putkopsysteem volgens de on derhavige uitvinding overwint de gebreken van de bekende stand van de techniek en omvat vele andere gunstige kenmerken. Het systeem is eenvoudig, heeft minder dan vijftig onderdelen en is geschikt voor bediening. Het systeem 40 heeft enkeltoers geschiktheid maar kan toch gebruik maken 8300568The submarine wellhead system of the present invention overcomes the drawbacks of the prior art and includes many other beneficial features. The system is simple, has less than fifty parts and is suitable for operation. The system 40 has single speed capability but can still use 8300568
- 3 - * ' V- 3 - * 'V
ν % van meertoersmethoden. Alle hangers zijn verwisselbaar met betrekking tot het uitwendige profiel, zodat ze kunnen worden neergelaten in lagere standen. De afdichtelementen zijn verwisselbaar en worden volledig bekrachtigd tot een druk 5 die groter is dan de verwachte boorputdruk. Steunafdichtingen zijn beschikbaar. De afdichtingen worden niet door druk ont-krachtigd. De hangers kunnen worden neergelaten zonder "lock downs" en de afdichtelementen zullen afdichten zelfs als de hanger hoog wordt geplaatst.ν% of multi-tour methods. All hangers are interchangeable with regard to the external profile so that they can be lowered into lower positions. The sealing elements are interchangeable and fully energized to a pressure 5 greater than the expected well bore pressure. Support seals are available. The seals are not de-energized by pressure. The hangers can be lowered without "lock downs" and the sealing elements will seal even if the hanger is placed high.
10 De huissteunzitting ondersteunt meer dan 27.000.000 N (werkdruk plus verbuizingsgewicht of testdruk) zonder 150% van de materiaalstrekgrens op druk te overschrei-den. De putkop zal een 17½ inch diameter beitel doorlaten.10 The house support seat supports more than 27,000,000 N (working pressure plus casing weight or test pressure) without exceeding 150% of the tensile stress limit on pressure. The wellhead will allow a 17½ inch diameter chisel to pass through.
De onderhavige uitvinding doet geen poging tot plaatsing op 15 twee typen zittingen tegelijk of op twee zittingen tegelijk. Verder is de huissteunzitting niet gevoelig voor het verzamelen van afval tijdens het boren of voor het verzamelen van afval tijdens het neerlaten van een 13-3/8 inch verbuizing. Verder vereist de huissteunzitting geen afzonderlijke toer 20 en sleept deze ook geen snapringen omlaag in de boring. De hangerneerhouder zal 9.000.000 N omlaag houden. De hanger-omlaaghouder wordt op positieve wijze mechanisch teruggetrokken bij het ophalen van het buishangerlichaam en is geschikt voor enkeltoersbewerkingen. De hangerneerhouder wordt 25 vrijgemaakt voor het ophalen van de buishanger wanneer het afdichtelement wordt opgehaald. De hangerneerhouder is geschikt voor meertoersbewerkingen en laat het neerlaten van de hanger met of zonder de neerhouder toe. Het afdichtings-middel zal werken zelfs als de neerhouder niet wordt toege-30 past. De hangerneerhouder kan opnieuw worden gebruikt en heeft een minimum aantal toleranties die zich opstapelen tussen neerhoudgroeven.The present invention does not attempt to be placed on two types of seats simultaneously or on two seats simultaneously. Furthermore, the home support seat is not sensitive to collecting debris while drilling or collecting debris while lowering a 13-3 / 8 inch casing. Furthermore, the housing support seat does not require a separate row 20 and does not drag snap rings down the bore. The hanger downholder will keep 9,000,000 N down. The hanger downholder is positively retracted mechanically when retrieving the tube hanger body and is suitable for single-speed operations. The hanger downholder is released for retrieving the tube hanger when the sealing member is retrieved. The hanger downholder is suitable for multi-speed operations and allows the hanger to be lowered with or without the downholder. The sealant will work even if the hold-down device is not used. The hanger downholder is reusable and has a minimum number of tolerances that accumulate between hold-down grooves.
Het afdichtingsmiddel volgens de onderhavige uitvinding zal op betrouwbare wijze een ringvormige zone 35 van ongeveer 47 cm buitendiameter bij 43,2 cm binnendiameter afdichten en een rubberdruk groter dan 1050 bar (1400 bar nominaal) verschaffen wanneer het afdichtingsmiddel wordt bekrachtigd en het afdichtingsmiddel een druk van boven of onderen van 1050 bar ziet. De druk groter dan 1050 bar wordt 40 vastgehouden in het afdichtingsmiddel nadat het neerlaatge- 8300568 * ^ - 4 - reeöschap is verwijderd. Het afdichtingsmiddel wordt aanvullend zelf bekrachtigd om de volle druk te houden wanneer de volle belastingskracht niet wordt uitgeoefend of wanneer de volle belastingskracht niet wordt vastgehouden. Het af-5 dichtingsmiddel zal niet door druk ontkrachtigd worden. Het afdichtingsmiddel verschaft een betrekkelijk lange afdich-tingszone om gebreken van het huis en/of vuil te overbruggen. Verder verschaft het afdichtingsmiddel primaire metaal-op-metaal afdichtingen en past het metaal-op-metaal afdich-10 tingen toe als steun om onder hoge druk extrusie van secondaire elastomere afdichtingen te verhinderen. Het afdichtingsmiddel volgens de onderhavige uitvinding trekt op positieve wijze de metaal-op-metaal afdichtingen terug van de wanden voorafgaand aan het ophalen van het afdichtingsmiddel. 15 De elastomere afdichtingen van het afdichtingsmiddel kunnen zich ontspannen tijdens het ophalen van het pakkingssamenstel en zijn geheel ophaalbaar. Het afdichtingsmiddel volgens de onderhavige uitvinding verschaft een belangrijke metalen verbinding tussen de bovenzijde en de onderzijde de pakking-20 afdichtingszone om te verzekeren dat de onderste ring ophaalbaar is. Het ontwerp laat enkeltoersbewerkingen toe. Er zijn geen tussenliggende metalen delen in de afdichtingszone om onregelmatige rubber drukken te geven. Het afdichtingsmiddel verschaft een minimum aantal afdichtingszones om de lekwegen 25 te minimaliseren. Het afdichtingsmiddel is op positieve wijze bevestigd aan het pakkingelement zodat het niet kan worden weggespoeld door de stroming tijdens de neerlaatbewer-kingen. Het ontwerp laat ook meertoersbewerkingen toe en is verwisselbaar voor alle buishangers binnen een nominale 30 grootte.The sealant of the present invention will reliably seal an annular zone 35 of about 47 cm outer diameter by 43.2 cm inner diameter and provide a rubber pressure greater than 1050 bar (1400 bar nominal) when the sealant is energized and the sealant has a pressure of above or below 1050 bar. The pressure greater than 1050 bar is retained in the sealant after the lowering tool is removed. The sealant is additionally self-energized to maintain full pressure when full load force is not applied or when full load force is not retained. The sealant will not be de-pressurized. The sealant provides a relatively long sealing zone to bridge housing and / or dirt defects. Furthermore, the sealant provides primary metal-to-metal seals and uses the metal-to-metal seals as a support to prevent extrusion of secondary elastomeric seals under high pressure. The sealant of the present invention positively withdraws the metal-to-metal seals from the walls prior to retrieving the sealant. The elastomeric seals of the sealant can relax during the packing assembly retrieval and are fully retrievable. The sealant of the present invention provides an important metal connection between the top and bottom of the gasket-20 sealing zone to ensure that the bottom ring is retrievable. The design allows single-speed operations. There are no intermediate metal parts in the sealing zone to give irregular rubber pressures. The sealant provides a minimum number of sealing zones to minimize leakage paths. The sealant is positively attached to the packing element so that it cannot be flushed away by the flow during the lowering operations. The design also allows multi-speed operations and is interchangeable for all pipe hangers within a nominal size.
Het middel om het afdichtingsmiddel te belasten verschaft op betrouwbare wijze een kracht om het afdichtingsmiddel te bekrachtigen tot nominaal 1400 bar. Het laat een voorcirculatie toe bij gebruik in een enkele toer. Het 35 belastingsmiddel is echter verenigbaar met een enkeltoers-bewerking of meertoersbewerking. Verder is het verwisselbaar voor alle buishangers binnen het putkopsysteem. Het belastingsmiddel zal veroorzaken, dat het afdichtingsmiddel af-dicht zelfs als de buishanger hoog gezét is. Verder veroor-40 zaakt het geen belangrijke vermindering van de volle druk- 8300568 t - o - belasting na bediening. Het belastingsmiddel vereist geen op afstand in ingrijping brengen van neerhoudschroefdraden. Verder heeft hét geen afschuifpennen. Het belastingsmiddel is opnieuw te gebruiken en behoeft niet op afstand neerhoud-5 schroefdraden in ingrijping te brengen bij pakkingmoerver-vanging.The sealant loading means reliably provides a force to energize the sealant to a nominal 1400 bar. It allows pre-circulation when used in a single row. However, the loading means is compatible with a single-speed operation or multi-speed operation. Furthermore, it is interchangeable for all pipe hangers within the wellhead system. The load means will cause the sealant to seal even if the tube hanger is set high. Furthermore, it does not cause a significant reduction of the full pressure 8300568 t - o load after operation. The load means does not require remote engagement of hold-down threads. Furthermore, it has no shear pins. The loading means is reusable and does not need to remotely engage downward threads upon packing nut replacement.
Het buishangerneerlaatgereedschap omvat een verbinding tusseihet neerlaatgereedschap en de buishanger die meer dan 315.000 kg pijpbelasting zal ondersteunen. Het 10 neerlaatgereedschap kan een axiale kracht opwekken groter dan 4.050.000 N om het afdichtingsmiddel te bekrachtigen. Verder kan het neerlaatgereedschap terugtrekken tot in de buishanger zonder een links koppel. Het neerlaatgereedschap kan worden neergelaten op verhuizing of boorpijp.The pipe hanger lowering tool includes a connection between the lowering tool and the pipe hanger that will support more than 315,000 kg of pipe load. The lowering tool can generate an axial force greater than 4,050,000 N to energize the sealant. Furthermore, the lowering tool can retract into the pipe hanger without a left torque. The lowering tool can be lowered onto casing or drill pipe.
15 Andere doelen en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de volgende beschrijving.Other objects and advantages of the invention will become apparent from the following description.
8300568 - 6 -8300568 - 6 -
De onderhavige octrooiaanvrage heeft betrekking op een grendelblokhangersteun in een onderzees putkop-samenstel dat bijzonder bruikbaar is voor buitengaatse putten met een werkdruk tot op ongeveer 1050 bar. Het putkop-5 samenstel omvat een putkop, de grendelblokhangersteun, een pakking voor het afdichten van de grendelblokhangersteun op de putkop en een andere buishanger en een of meer andere buishangers die zijn ondersteund door de grendelblokhangersteun.The present patent application relates to a latch block hanger bracket in an undersea wellhead assembly which is particularly useful for offshore wells with operating pressures up to about 1050 bar. The wellhead-5 assembly includes a wellhead, the latch block hanger bracket, a gasket for sealing the latch block hanger bracket to the wellhead and another tube hanger and one or more other tube hangers supported by the latch block hanger bracket.
10 De putkop heeft een boring van 17-9/16 inch om een standaard 17½ inch boorbeitel door te laten. De grendelblokhangersteun met opgehangen verhuizing wordt geplaatst en verbonden op de putkop voor het ondersteunen van een of meer van de andere buishangers in de putkop en om weerstand '15 te bieden aan de drukbelasting in de put en deze op te sluiten. Grendelbloktanden zijn verschaft op de putkop en de grendelblokhangersteun om de hangersteun te kunnen steken in de putkop en over minder dan 360° te roteren om de verbinding daartussen te voltooien. De grendelbloktanden omvat-20 ten zes groepen van zes tanden en zijn uit elkaar geplaatste spoedloze schroefdraden. Grendelbloksleuven zijn aangebracht tussen aangrenzende groepen tanden om een natuurlijke stro-mingsweg voor het doorlaten van putvloeistoffen te verschaffen. De grendelblokhangersteun omvat een ringvormige boven-25 flens om de neerwaartse beweging van de grendelblokhanger-’ steun in de putkop tegen te houden. Deze ringflens omvat groeven die zijn uitgelijnd met de grendelbloksleuven om de putvloeistoffen door te laten. De groeven zijn smaller dan de grendelbloksleuven om te verhinderen dat de grendelblok-30 hangersteun passeert door de putkop.10 The wellhead has a 17-9 / 16 inch bore to pass a standard 17½ inch drill bit. The suspended casing latch block hanger bracket is placed and connected to the well head to support one or more of the other pipe hangers in the well head and to resist and trap the pressure load in the well. Locking block teeth are provided on the well head and the locking block hanger support for inserting the hanger support into the well head and rotating less than 360 ° to complete the connection therebetween. The locking block teeth comprise six groups of six teeth and are spaced apart helpless threads. Locking block slots are provided between adjacent groups of teeth to provide a natural flow path for well fluid passage. The lock block hanger bracket includes an annular top 25 flange to inhibit the downward movement of the lock block hanger bracket in the wellhead. This ring flange includes grooves aligned with the locking block slots to allow the well fluids to pass through. The grooves are narrower than the latch block slots to prevent the latch block-30 hanger support from passing through the well head.
Het bovenvlak van de ringflens vormt een draagvlak voor het ondersteunen van éën of meer van de andere buishangers. Het draagvlak van de hangersteun zal de verhuizing- en panpbuisbelasting benevens een werkdruk van.The top surface of the ring flange forms a support surface for supporting one or more of the other pipe hangers. The support surface of the hanger support will increase the displacement and pan tube load as well as a working pressure of.
35 1050 bar ondersteunen. Het draagvlak van de grendelblok tanden is groter dan het draagvlak dat is gevormd door de ringflens van de hangersteun voor de volgende buishanger.35 1050 bar support. The bearing surface of the locking block teeth is larger than the bearing surface formed by the ring flange of the hanger support for the next pipe hanger.
De pakking is aangebracht om de grendelblokhangersteun af te dichten op de putkop en op de volgende · 40 buishanger. De pakking omvat middelen om te testen of de 8300568 - 7 - ‘ ' afdichtingen van de pakkingen intakt zijn.The gasket is fitted to seal the latch block hanger bracket to the wellhead and to the following 40 pipe hanger. The gasket includes means for testing whether the gasket 8300568 - 7 - "" seals are intact.
Na het plaatsen, verbinden, afdichten en testen van de grendelblokhangersteun wordt de volgende buishanger met verhuizing geplaatst op de grendelblokhangersteun.After placing, connecting, sealing and testing the locking block hanger support, the next pipe hanger with casing is placed on the locking block hanger support.
5 Een neerhoud- en afdichtsamenstel wordt aangebracht tussen de putkop en de volgende buishanger om de volgende buishan-ger neer te houden en af te dichten. Een tweede en derde buishanger worden vervolgens achter elkaar neergelaten in de put en deze hangers worden evenzo afgedicht op de putkop.A hold down and seal assembly is placed between the well head and the next pipe hanger to hold down and seal the next pipe hanger. A second and third pipe hangers are then lowered one after the other into the well and these hangers are similarly sealed on the well head.
10 De grendelbloksteun ondersteunt 'ie drie buishangers met opgehangen verhuizing en deze steun weerstaat tevens aan een werkdruk van 1050 bar en sluit deze op.10 The locking block support supports three tube hangers with suspended casing and this support also withstands and confines a working pressure of 1050 bar.
Een andere uitvoering van de uitvinding omvat de verlenging van het lichaam van de grendelblokhanger-15 steun waardoor een neerhoud- en afdichtsamenstel kan worden , aangebracht tussen de grendelblokhangersteun en -de putkop.Another embodiment of the invention includes the extension of the body of the latch block hanger support allowing a hold down and sealing assembly to be disposed between the latch block hanger support and the well head.
Het neerhoud- en afdichtsamenstel omvat een afdichtdéel met meerdere afgeknot kegelvormige metalen schakels die met elkaar zijn verbonden door verbindingsschakels om een Z te 20 vormen. De aangrenzende metalen schakels vormen ringgroeven om veerkrachtige elastomere delen op te nemen. Een gereedschap is verschaft om door een koppel en een hydraulische druk het neerhoud- en afdichtsamenstel te bedienen om een primaire metaal-op-metaal afdichting en een secondaire elas-25 tomere afdichting tussen de grendelblokhangersteun en de putkop te veroorzaken.The hold-down and sealing assembly includes a sealing portion with a plurality of frusto-conical metal links joined together by connecting links to form a Z. The adjacent metal links form ring grooves to accommodate resilient elastomeric parts. A tool is provided to operate the hold-down and seal assembly by torque and hydraulic pressure to produce a primary metal-to-metal seal and a secondary elastic seal between the latch block hanger bracket and the wellhead.
8300568 -5>- * »8300568 -5> - * »
Voor een gedetailleerde beschrijving van de 25 bij voorkeur toegepaste uitvoering van de uitvinding wordt nu verwezen naar de bijgaande tekeningen waarin:For a detailed description of the preferred embodiment of the invention, reference is now made to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is een schematisch aanzicht van de omgeving van de onderhavige uitvinding.Fig. 1 is a schematic view of the environment of the present invention.
Fig. 2A, 2B en 2C zijn doorsneden van de put-30 kop, hangersteunring, buishangerneerlaatgereedschap, pakkingen neerhoudsamenstel en een schematische afbeelding van een deel van de eruptieafsluiter voor de onderzeese put van Fig. 1.Fig. 2A, 2B and 2C are sectional views of the well head, hanger support ring, pipe hanger lowering tool, gasket hold down assembly, and a schematic of part of the submarine well blowout valve of FIG. 1.
Fig. 3 is een uiteengenomen aanzicht van de 35 grendelblokhuiszitting en een deel van de putkop van Fig. 2.Fig. 3 is an exploded view of the latch block housing seat and part of the wellhead of FIG. 2.
Fig. 3A is een zijaanzicht op grotere schaal van de spie die is afgeheeld in Fig. 3.Fig. 3A is an enlarged side elevational view of the key wedged in FIG. 3.
Fig. 4 is èen doorsnede van het afdichtelement in de neerlaatstand en Fig. 4A is een doorsnede van het af-40 dichtelement in de afdichtstand.Fig. 4 is a sectional view of the sealing member in the lowering position, and FIG. 4A is a sectional view of the sealing element in the sealing position.
83005688300568
t Vt V
\ - 9 -\ - 9 -
Fig. 5A, 5B en 5C zijn doorsneden van de put-kop met de buishangers van de 16 inch, 13-3/8 inch, 9-5/8 inch en 7 inch verbuizingskolommen geplaatst en in de neer-houdstand en in de afdichtstand.Fig. 5A, 5B and 5C are cross sections of the well head with the tube hangers of the 16 inch, 13-3 / 8 inch, 9-5 / 8 inch and 7 inch casing columns placed and in the hold-down and sealing positions.
5 De onderhavige uitvinding is een onderzees putkopsysteem voor het neerlaten, steunen, afdichten, houden en testen van een buishanger in een putkop in een olie- of gasput. Hoewel de onderhavige uitvinding kan worden toegepast in verschillende omgevingen is Fig. 1 een schematische af-10 beelding.van een typische installatie van een buishanger en een verbuizingskolom volgens de onderhavige uitvinding in een putkop die is aangebracht op de zeebodem van een buiten-gaatse put.The present invention is an undersea wellhead system for lowering, supporting, sealing, holding and testing a pipe hanger in a wellhead in an oil or gas well. Although the present invention can be applied in various environments, Fig. 1 is a schematic representation of a typical installation of a pipe hanger and casing string of the present invention in a wellhead mounted on the sea bed of an offshore well.
Aanvankelijk verwijzend naar Fig. 1 is een 15 putboring 10 afgebeeld die is geboord in de zeebodem 12 onder een massa water 14 vanaf een boorvaartuig 16 dat drijft aan het oppervlak 18 van het water. Een basisconstructie of ge-leidingsbasis 20, een leibuis 22, een putkop 24, een eruptie-afsluitersysteem 26 met drukregelapparatuur en een in zee 20 geplaatste stijgbuis 28 worden neergelaten vanaf het drijvende boorvaartuig 16 en geïnstalleerd op de zeebodem 12.Referring initially to FIG. 1 shows a well bore 10 drilled in the seabed 12 under a mass of water 14 from a drilling vessel 16 floating on the surface 18 of the water. A base structure or guide base 20, a guide tube 22, a wellhead 24, a blowout valve system 26 with pressure control equipment and a riser 28 located in the sea 20 are lowered from the floating drilling vessel 16 and installed on the seabed 12.
De leibuis 22 kan worden gedreven in de zeebodem 12 totdat de putkop 24 rust bij de zeebodem 12 of zoals is afgebeeld in Fig. 1 een boorgat 30 kan worden geboord voor het inzetten 25 van de leibuis 22. De geleidingsbasis 20 is bevestigd om het boveneind van de leibuis 22 op de zeebodem 12 en de leibuis 22 wordt verankerd binnen het boorgat 30 door een kolom 32 van cement om een aanzienlijk van zijn lengte. Het eruptie-afsluitersysteem wordt losneembaar verbonden door een ge-30 schikte verbinding met de putkop 24 op de geleidingsbasis 20 op de zeebodem 12 en omvat een of meer eruptieafsluiters zoals eruptieafsluiter 40. Dergelijke eruptieafsluiters omvatten een aantal afsluitpijprams, zoals pijprams 34 op de eruptieafsluiter 40, die kunnen worden bediend naar en van- 35 af het eruptieafsluiterhuis in en buiten afsluitende aangrij- > ping met een buisdeel, zoals boorpijp, dat zich uitstrekt door de eruptieafsluiter 40, zoals wel bekend is. De in zee geplaatste stijgbuis 28 strekt zich uit vanaf de bovenzijde van het eruptieafsluitersysteem 26 naar het drijvende vaar-40 tuig 16. Het eruptieafsluitersysteem 26 omvat "choke and 8300568 > ' » ‘ --10- kill" leidingen 36 resp. 38 die zich uitstrekken naar het oppervlak 18. Deze leidingen worden onder anderen gebruikt om de pijprams 34 van de eruptieafsluiter 40 te testen. Bij het testen van de rams 34 wordt een testplug neergelaten in 5 de put via de stijgbuis 28 om de put aan de putkop 24 af te sluiten. De rams 34 worden bediend en gesloten en druk wordt dan toegevoerd via dé killleiding 38 met een klep op de choke-leiding 36 gesloten om de pijprams 34 te testen.The guide tube 22 can be driven into the sea bed 12 until the well head 24 rests at the sea bed 12 or as shown in FIG. 1 a borehole 30 can be drilled for insertion of the guide tube 22. The guide base 20 is secured around the upper end of the guide tube 22 on the seabed 12 and the guide tube 22 is anchored within the borehole 30 by a column 32 of cement to form a considerably of its length. The blowout preventer system is releasably connected by an appropriate connection to the wellhead 24 on the guide base 20 on the seabed 12 and includes one or more blowout preventers such as blowout preventer 40. Such blowout preventers include a number of cutoff valves such as pipe frames 34 on the blowout preventer 40 which can be actuated to and from the blowout valve housing in and out sealing engagement with a tubing section, such as drill pipe, which extends through blowout valve 40, as is well known. The riser 28 placed in the sea extends from the top of the blowout preventer system 26 to the floating vessel 16. The blowout preventer system 26 includes "choke and 8300568" - "10-kill" conduits 36 resp. 38 which extend to the surface 18. These lines are used, among others, to test the pipe frames 34 of the blowout preventer 40. When testing rams 34, a test plug is lowered into the well through riser 28 to seal the well at well head 24. The rams 34 are operated and closed and pressure is then supplied through the kill line 38 with a valve on the choke line 36 closed to test the pipe rams 34.
Boorapparatuur met inbegrip van een boorpijp 10 met een standaard 17¾ inch boorbeitel wordt neergelaten door de stijgbuis 28 en de leibuis 22 om een dieper boorgat 42 te boren in de zeebodem voor de bekledingsverbuizing 44. Een bekledingsbuishanger 50, waaraan in Fig. 2C de bekledingsverbuizing 44 hangt wordt neergelaten door de leibuis 22 15 totdat de bekledingsbuishanger 50 wordt geplaatst op en verbonden met de putkop 24 zoals hierna wordt beschreven. Andere inwendige verbuizings- en pompbuiskolommen worden vervolgens geplaatst en opgehangen in de putkop 24 zoals later zal worden beschreven in verband met Fig. 5A, 5B en 5C.Drilling equipment including a drill pipe 10 with a standard 17¾ inch drill bit is lowered through the riser 28 and the guide tube 22 to drill a deeper borehole 42 into the seabed for casing 44. A casing hanger 50, shown in FIG. 2C the casing 44 hangs is lowered through the conduit 22 until the casing hanger 50 is placed on and connected to the wellhead 24 as described below. Other internal casing and pump tube columns are then placed and suspended in the wellhead 24 as will be described later in connection with FIG. 5A, 5B and 5C.
20 · Thans verwijzend naar Fig. 2C omvat de putkop 24 een huis 46 met een ondereind 48 met gereduceerde diameter dat een neerwaarts gerichte naar binnen taps lopende conische schouder 52 vormt. Het ondereind 48 met gereduceerde diameter heeft een gereduceerd buisdeel54aan zijn eind dat 25 een andere kleinere neerwaarts gerichte binnenwaarts taps lopende conische schouder 56 vormt. De leibuis 22 is een pijp met een buitendiameter van 20 inch en is gelast aan het gereduceerde buisdeel 54 aan de onderzijde van de putkop 24. De leibuis 22 heeft een dikte van een half inch en 30 een inwendige· boring 62 met een binnendiameter van 19 inch om aanvankelijk de boorkolom en beitel op te nemen om het boorgat 42 te boren en later om de bekledingsverbuizings-kolom 44 op te nemen zoals is afgebeeld in Fig. 1. Het put-kophu-is 46 omvat een boring 60 met een diameter van ongeveer 35 18-11/16 inch, iets kleiner dan de inwendige boring 62 van de leibuis 22.Referring now to FIG. 2C, the wellhead 24 includes a housing 46 having a reduced diameter bottom end 48 which forms a downwardly facing inwardly tapered conical shoulder 52. The reduced diameter bottom end 48 has a reduced tube section 54 at its end which forms another smaller downwardly facing inwardly tapered conical shoulder 56. The guide tube 22 is a pipe with an outer diameter of 20 inches and is welded to the reduced pipe section 54 on the underside of the well head 24. The guide tube 22 has a thickness of half an inch and an internal bore 62 with an inner diameter of 19 inch to initially receive the drill string and chisel to drill the borehole 42 and later to receive the casing casing string 44 as shown in FIG. 1. The wellhead housing 46 includes a bore 60 with a diameter of about 18-11 / 16 inches, slightly smaller than the internal bore 62 of the guide tube 22.
Aangebracht aan de binnenzijde van de putkop-boring 60 zijn meerdere stopgleuven 64, grendelbloktanden 66 en vier ringvormige groeven (afgebeeld in Fig. 5B) zoals 40 groef 68 die op afstand zijn geplaatst langs de boring 60 8300568 i - 11 - * boven de grendelbloktanden 66. De grendelbloktanden 66 hebben ongeveer een inwendige diameter van 17-9/16 inch om de standaard 17½ inch boorbeitel door te laten om het boorgat 42 te boren.Provided on the inside of the wellhead bore 60 are multiple stop slots 64, locking block teeth 66 and four annular grooves (shown in Fig. 5B) such as 40 groove 68 spaced along the bore 60 8300568 i - 11 - * above the locking block teeth 66. The locking block teeth 66 have an internal diameter of 17-9 / 16 inches to allow the standard 17½ inch drill bit to drill the borehole 42.
5 De putkop 24 omvat een verwijderbare buishan- gersteunzitting of grendelblokhuiszitting 70 die kan worden neergelaten in de boring 60 en verbonden met de grendelbloktanden 66. De huiszitting 70 omvat een massieve buisvormige ring 72 met een gladde binnenboring 74, uitwendige grendel-10 bloktanden 76 die kunnen ingrijpen in de inwendige grendelbloktanden 66 van het putkophuis 46/ een opwaarts gerichte neerwaarts taps lopende conische zitting of steunschouder 80 voor het aangrijpen van de bekledingsbuishanger 50 en een spiesamenstel 78 om de huiszitting 70 te vergrendelen in het 15 putkophuis 46.The well head 24 includes a removable tube hanger support seat or latch block housing seat 70 that can be lowered into the bore 60 and connected to the locking block teeth 66. The housing seat 70 includes a solid tubular ring 72 with a smooth inner bore 74, external latch-10 block teeth 76 which can engage the internal locking block teeth 66 of the wellhead housing 46 / an upwardly directed downwardly tapered conical seat or support shoulder 80 to engage the casing hanger 50 and a wedge assembly 78 to lock the housing seat 70 into the wellhead housing 46.
De boring 74 van de massieve ring 72 heeft een binnendiameter van 16,060 inch en verschaft een conische steunschouder 80 met een effectieve horizontale dikte van 1/3 inch voor het'ondersteunen van de buishanger 50. De huis-, 20 zitting 70 heeft een wanddikte die groot genoeg is om te verhinderen dat de huiszitting 70 in elkaar klapt onder een verticale drukspanning van 6300 bar. Dit is belangrijk daar de putkop 24 ten gevolge van zijn grootte, gewicht en dikte een stijf deel is in vergelijking met de huiszitting 70 die 25 een betrekkelijk buigzaam onderdeël is.The bore 74 of the solid ring 72 has an inner diameter of 16,060 inches and provides a conical support shoulder 80 with an effective horizontal thickness of 1/3 inch for supporting the tube hanger 50. The housing seat 70 has a wall thickness that is is large enough to prevent the home seat 70 from collapsing under a vertical compressive stress of 6300 bar. This is important since the well head 24, due to its size, weight and thickness, is a rigid part compared to the housing seat 70 which is a relatively flexible part.
Zoals is afgebeeld in Fig. 3 omvat de huiszitting 70 meerdere groepen 82 van segmentvormige tanden 76 met grendelbloksleuven of ruimten 86 daartussen voor het opnemen van overeenkomstige groepen 88 van segmentvormige 30 tanden 66 in het putkophuis 46 zoals is afgebeeld in Fig.2C.As shown in Fig. 3, the housing seat 70 includes a plurality of groups 82 of segmental teeth 76 with locking block slots or spaces 86 therebetween for receiving corresponding groups 88 of segmental teeth 66 in the wellhead housing 46 as shown in FIG. 2C.
De segmentvormige tanden 66, 76 kunnen wel of geen spoed hebben maar zijn bij voorkeur spoedloze tanden. De tanden 66, 76 zijn niet ontworpen om in te grijpen bij rotatie van de zitting 70 voor verbinding met de putkop 24. De putkop-35 tanden 66 lopen naar binnen en naar onderen taps om het doorlaten van de beitel te vergemakkelijken. Als de schroefdraden 66 rechte schouders hadden of van het trapeziumtype waren, zouden ze kunnen aangrijpen op de beitel wanneer deze wordt neergelaten door de putkop 24 om de boring 42 voor de 40 bekledingsverbuizing 44 te boren. De schoudertanden 76 hebben 8300568 - 12 - overeenkomstige tapsheid om passend in te grijpen in de put-koptanden 66. De groepen 82, 88 omvatten elk zes rijen van segmentvormige tanden, die ongeveer een half inch dik zijn van de basis tot het oppervlak. Het schroefdraadoppervlak 5 van de zes rijen van segmentvormige tanden 66, 76 overtreft het schouderoppervlak van de steunschouder 80. Een continue bovenste ringvormige flens 85 op de zitting 70 boven de tanden 76 beperkt het insteken van de tandgroepen 82 in de ruimten 87. De continue bovenste ringvormige flens 85 verhindert 10 dat de zitting 70 passeert door de putkop 24. Het onderste tandsegment 84 heeft een overmatige afmeting om een voortijdige rotatie van de zitting 70 in de putkop 24 te verhinderen totdat de zitting 70 is geplaatst op de ringvormige flens 85.The segmental teeth 66, 76 may or may not be pitch but are preferably pitchless teeth. The teeth 66, 76 are not designed to engage with rotation of the seat 70 for connection to the wellhead 24. The wellhead 35 teeth 66 tap in and down to facilitate passage of the bit. If the threads 66 had straight shoulders or were of the trapezoidal type, they could engage the bit as it is lowered through the wellhead 24 to drill the bore 42 for the casing 44. The shoulder teeth 76 have 8300568-12 - corresponding taper to mesh appropriately with the well head teeth 66. Groups 82, 88 each include six rows of segmental teeth, which are approximately half an inch thick from the base to the surface. The threaded surface 5 of the six rows of segmented teeth 66, 76 exceeds the shoulder area of the support shoulder 80. A continuous upper annular flange 85 on the seat 70 above the teeth 76 limits insertion of the tooth groups 82 into the spaces 87. The continuous upper annular flange 85 prevents the seat 70 from passing through the well head 24. The lower tooth segment 84 is excessively sized to prevent premature rotation of the seat 70 in the well head 24 until the seat 70 is placed on the annular flange 85.
De zes rijen of groepen 82, 88 van segment-15 vormige tanden 66, 76 verschaffen een even aantal rijen om de belasting gelijkmatig te ondersteunen en verdelen. Dit ontwerp vereffent de spanningen die worden uitgeoefend op de segmentvormige tanden 66, 76. Omdat er zes groepen tanden zijn, kunnen de segmentvormige tanden 66, 76 worden verbon-20 den door de huiszitting 70 30° te draaien, dus 180° gedeeld door het aantal groepen. Als de segmentvormige tanden 66, 76 langer waren zou een grotere verdraaiing van de huiszitting 70 nodig zijn voor de verbinding. Het verdient de voorkeur . . dat de segmentvormige tanden 66, 76 even lang zijn, zodat 25 een maximum contact beschikbaar is om de belastingen te ondersteunen.The six rows or groups 82, 88 of segment-15 shaped teeth 66, 76 provide an even number of rows to evenly support and distribute the load. This design equalizes the stresses exerted on the segment teeth 66, 76. Since there are six groups of teeth, the segment teeth 66, 76 can be connected by rotating the housing seat 70 30 °, so 180 ° divided by the number of groups. If the segmental teeth 66, 76 were longer, greater rotation of the housing seat 70 would be necessary for the connection. It deserves the preference . . that the segment-shaped teeth 66, 76 are of the same length, so that a maximum contact is available to support the loads.
De segmentvormige tanden 66, 76 kunnen cirkelvormige groeven zijn met sleuven of ruimten 86, 87 voor verbinding. De segmentvormige tanden 66, 76 hebben een spoed-30 hoek 0 en zijn taps om het schroefdraadoppervlak te vergroten zodat de schroefdraden 66, 76 een grotere schuifspanning weerstaan. De tapsheid van de segmentvormige tanden 66, 76 is groter dan 30° en is bij voorkeur ongeveer 55° waardoor het schroefdraadoppervlak aanzienlijk is vergroot voor af-35 schuiving. Dit tandprofiel tracht de spanningen over alle segmentvormige tanden 66, 76 gelijk te maken zodat de tanden 66, 76 niet afzonderlijk meegeven.The segmental teeth 66, 76 may be circular grooves with slots or spaces 86, 87 for connection. The segmental teeth 66, 76 have a pitch angle 0 and are tapered to increase the thread area so that the threads 66, 76 withstand greater shear stress. The taper of the segmental teeth 66, 76 is greater than 30 °, and is preferably about 55 °, greatly increasing the thread area for shear. This tooth profile tries to equalize the stresses over all segment-shaped teeth 66, 76 so that the teeth 66, 76 do not yield separately.
De tanden 66, 76 kunnen van het trapezium-type zijn. Een rechte schouder op de tanden 66, 76 zou boor-40 sel en ander vuil vangen dat stroomt door de put. Een bij- 8300568 *The teeth 66, 76 may be of the trapezoidal type. A straight shoulder on teeth 66, 76 would trap drill bit 40 and other debris flowing through the well. A bee- 8300568 *
t Vt V
- 13 - komend voordeel van de grendelblokverbinding tussen de put-kop 24 en de huiszitting 70 is dat de segmentvormige tanden 76 de segmentvormige tanden 66 reinigen als de huiszitting 70 wordt gedraaid in de putkop 24. De tanden 76 duwen boor-5 sel van de tanden 66 af zodat het boorsel in de grendelblok-sleuven of ruimten 86, 87 valt.An additional advantage of the locking block connection between the well head 24 and the housing seat 70 is that the segmental teeth 76 clean the segmental teeth 66 when the housing seat 70 is rotated in the wellhead 24. The teeth 76 push drill bit from the teeth 66 so that the drill bit falls into the locking block slots or spaces 86, 87.
Continue schroefdraden hebben meerdere nadelen. Schroefdraden vereisen meervoudige rotaties voor verbindingen en moeten worden gesteund doordat ze een fractie van een cen-10 timeter vallen voordat de begindelen van de schroefdraad aanvankelijk in ingrijping komen. Verder lopen de schroefdraden op een punt als ze worden geroteerd voor verbinding. De gren-delblokverbinding 70 en de putkop 24 vermijdt deze nadelen.Continuous threads have several drawbacks. Threads require multiple rotations for joints and must be supported by dropping a fraction of a centimeter before the threads start to engage initially. Furthermore, the threads run at a point when rotated for connection. The locking block connection 70 and the well head 24 avoid these drawbacks.
Als de huiszitting 70 wordt neergelaten in de putkop 24 op 15 een geschikt neerlaatgereedschap, zal het onderste tandseg-ment 84 op de zitting 70 in ingrijping komen met het bovenste tandsegment van de tandsegmenten 66 op het putkophuis 24. De zitting 70 wordt dan minder dan 30° geroteerd zodat de groepen 82 op de zitting 70 worden opgenomen in de sleuf 20 87 tussen de groepen 88 op de putkop 24. Deze val is aan zienlijk, wel 30 cm, en kan gemakkelijk worden waargenomen aan het oppervlak om te verzekeren dat de huiszitting 70 in ingrijping is gekomen met de putkop 24 en kan worden geroteerd in grendelblokingrijping. De toepassing van de gren-25 delblokverbinding volgens de onderhavige uitvinding verschaft een duidelijke aanwijzing wanneer de huiszitting 70 volledig in ingrijping is gekomen met de putkop 24. De gren-delblokverbinding volgens de onderhavige uitvinding heeft het bijkomende voordeel dat de huiszitting 70 kan worden ge-30 stoken in de putkop 24 en bij een rotatie van 30° van de huiszitting 70 een volle ingrijping kan bereiken tussen de huiszitting 70 en de putkop 24/When the housing seat 70 is lowered into the well head 24 on a suitable lowering tool, the lower tooth segment 84 on the seat 70 will engage the upper tooth segment of the tooth segments 66 on the well head housing 24. The seat 70 then becomes less than Rotated 30 ° so that the groups 82 on the seat 70 are received in the slot 20 87 between the groups 88 on the wellhead 24. This drop is significant, as much as 30 cm, and can be easily observed on the surface to ensure that the housing seat 70 has engaged with the well head 24 and may be rotated in latch block engagement. The use of the locking block connection of the present invention provides a clear indication when the housing seat 70 is fully engaged with the wellhead 24. The locking block connection of the present invention has the additional advantage that the housing seat 70 may be 30 into the well head 24 and at a 30 ° rotation of the housing seat 70 can achieve full engagement between the housing seat 70 and the well head 24 /
Thans verwijzend naar Fig. 2C, 3 en 3A omvat • het spiesamenstel 78 meerdere buitenwaarts voorgespannen 35 klauwen 92 die elk verschuifbaar zijn opgenomen in een buitenwaarts gekeerde holte 94 in elk afwisselend onderste tandsegment 84 van de massieve ring 72. De klauw 92 heeft platte zijden 90, tapse boven- en onderzijden 91 en een boring 96 aan zijn binnenzijde voor het opnemen van een eind van de 40 veer 98. De vulstukken 93 zijn gemonteerd door schroeven 95 8300568 - 14 - in de holte 94 aan elke zijde van de klauw 92 en laten een sleuf over voor de klauw 92. Het andere eind van de veer 98 grijpt aan op de bodem van de holte 94 om de klauw 92 naar buiten voor te spannen. Een stopgleuf 64 'is aangebracht on-5 der alle zes groepen 88 zodat de klauw 92 wordt geplaatst op de massieve ring 72 waardoor de klauw 92 grenst aan een stopgleuf 64 in het putkophuis 46 bij de volledige ingrij-ping van de inwendige en uitwendige tanden 66', 76 van de putkop 24 en de huiszitting 70. De klauw 92 zal worden ge-10 drukt in de gleuf 64 bij de draaiing van de ring 72 in de schroefdraden 66 om daardoor de draaiing van de ring 72 stil te zetten. Een opening 102 is aangebracht door de ring 72 tot in de holte 94 om de klauw 92 te kunnen vrijmaken.Referring now to FIG. 2C, 3 and 3A, the wedge assembly 78 includes a plurality of outwardly biased claws 92, each slidably received in an outwardly facing cavity 94 in each alternate lower tooth segment 84 of the solid ring 72. The claw 92 has flat sides 90, tapered top. and undersides 91 and a bore 96 on its inside to receive one end of the spring 98. The spacers 93 are mounted by screws 95 8300568-14 in the cavity 94 on each side of the claw 92 and leave a slot for the claw 92. The other end of the spring 98 engages the bottom of the cavity 94 to bias the claw 92 outward. A stop slot 64 'is provided under all six groups 88 so that the claw 92 is placed on the solid ring 72 whereby the claw 92 is adjacent to a stop slot 64 in the well head housing 46 at the full engagement of the internal and external teeth. 66 ', 76 of the well head 24 and the housing seat 70. The claw 92 will be pressed into the slot 64 at the rotation of the ring 72 in the threads 66 to thereby stop the rotation of the ring 72. An opening 102 is provided through the ring 72 into the cavity 94 to expose the claw 92.
Volgens de bekende stand van de techniek was 15 de steunschouder voor de bekledingverbuizinghanger in één geheel uitgevoerd met het putkophuis en groot genoeg om de verbuizings- en drukbelasting te ondersteunen. Deze bekende in êën geheel gevormde steunschouder beperkte echter de boring in het putkophuis voor de volle toegankelijkheid van 20 de boring tot de verbuizing onder het putkophuis voor het boren. Om een voldoend grote in één geheel gevormde schouder voor werkdrukken van 1050 bar toe te passen zou de boring van de in één geheel gevormde schouder een standaard 17¾ inch beitel niet doorlaten. Dergelijke onderzeese putkopsys-25 temen vereisten het onderruimen.According to the prior art, the casing hanger hanger support shoulder was formed in one piece with the wellhead housing and large enough to support the casing and compression load. However, this prior art fully formed support shoulder limited the borehole in the wellhead housing for full access from the bore to the casing under the wellhead housing for drilling. To use a sufficiently large one-piece shoulder for operating pressures of 1050 bar, the bore of the one-piece shoulder would not allow a standard 17 inch chisel to pass. Such submarine wellhead systems required sub-clearing.
Volgens de onderhavige uitvinding is de gren-delblokhuiszitting 70 een installeerbare steunschouder die pas moet worden geïnstalleerd in het putkophuis 46 als grotere werkdrukken optreden. De huiszitting 70 wordt niet ge-30 installeerd voordat de boorbewerking voor de bekledingsver-buizing 44 is voltooid, zodat een volle boringstoegang wordt verkregen. Daar slechts nominale werkdrukken optreden tijdens het boren voor de bekledingsverbuizing 44, is de grotere steunschouder niet nodig. Na voltooiing van het boren voor 35 de bekledirigsverbuizing 44, wordt de grendelblokhuiszitting 70 geïnstalleerd om verbuizings- en drukbelastingen tot 1050 bar te hanteren. Een voldoende speling is dus verschaft voorafgaand aan de installering van de huiszitting 70 om een 17½ inch beitel door te laten.According to the present invention, the lock block housing seat 70 is an installable support shoulder that must be installed in the wellhead housing 46 only when greater operating pressures occur. The housing seat 70 is not installed until the drilling operation for casing casing 44 is completed, so that full bore access is obtained. Since only nominal operating pressures occur during drilling for casing 44, the larger support shoulder is not necessary. After completion of drilling for the casing casing 44, the latch block housing seat 70 is installed to handle casing and pressure loads up to 1050 bar. Thus, sufficient clearance is provided prior to installation of the housing seat 70 to allow a 17½ inch chisel to pass.
40 Om de grendelblokhuiszitting 70 te installeren 8300568 - 15 - wordt de huiszitting 70 verbonden met een neerlaatgereed-schap (niet afgebeeld) door afschuifpennen, waarvan een deel is afgebeeld bij 104. Het neerlaatgereedschap op een boorkolom laat dan de huiszitting 70 neer tot in de boring 5 60 van de putkop 24 tot dat het onderste tandsegment 84 wordt geplaatst op het bovenste tandsegment van de tandseg-menten 66. De zitting 70 wordt dan geroteerd tot dat de tand-groepen 88 op de putkop 24 vallen in de grendelblok sleuven 86 en de tandgroepen 82 op de ring 72 worden opgenomen in 10 overeenkomstige sleuven 87 op de putkoptanden 66. De continue ringflens 85 wordt geplaatst op het bovenste tandsegment van de segmenten 66 in de putkop 24. De huiszitting 70 wordt dan gedraaid door de boorkolom en het neerlaatgereedschap tot dat de spieën 78 in ingrijping komen in de stopgleuven 15 64 om de rotatie stil te zetten. Een druktest kan worden uitgeoefend om te verzekeren dat de huiszitting 70 omlaag zit. Dan worden de afschuifpennen die de huiszitting 70 op het neerlaatgereedschap houden bij 104 afgeschoven om het neerlaatgereedschap vrij te maken en te verwijderen.40 To install the locking block housing seat 70 8300568 - 15 - the housing seat 70 is connected to a lowering tool (not shown) by shear pins, part of which is illustrated at 104. The lowering tool on a drill string then lowers the housing seat 70 into the bore 60 of the well head 24 until the lower tooth segment 84 is placed on the upper tooth segment of the tooth segments 66. The seat 70 is then rotated until the tooth groups 88 on the well head 24 fall into the locking block slots 86 and the tooth groups 82 on the ring 72 are received in 10 corresponding slots 87 on the well head teeth 66. The continuous ring flange 85 is placed on the top tooth segment of the segments 66 in the well head 24. The housing seat 70 is then rotated by the drill string and the lowering tool. until keys 78 engage in the stop slots 64 to stop rotation. A pressure test can be applied to ensure that the housing seat 70 is lowered. Then the shear pins holding the housing seat 70 on the lowering tool are sheared at 104 to release and remove the lowering tool.
20 Fig. 2C illustreert de plaatsing van de be- kledingsbuishanger 50 op de grendelblokhuiszitting 70 in de putkop 24. De buishanger 50 heeft een in het algemeen buisvormig lichaam 110 dat is voorzien van een onderste schroef-mof 112 die is geschroefd aan het bovenste stuk van de ver-25 buizingskolom 44 om de kolom 44 op te hangen in het boorgat 42, een verdikte bovensectie 114 met een buitenwaarts uitgetekende radiale ringschouder 116 en meerdere ringgroeven 120 (afgebeeld in Fig. 2B) in de binnenomtrek van het lichaam 110 voor verbinding met een neerlaatgereedschap 200 dat hier-30 na wordt beschreven.FIG. 2C illustrates the placement of the casing pipe hanger 50 on the latch block housing seat 70 in the well head 24. The pipe hanger 50 has a generally tubular body 110 that includes a lower threaded sleeve 112 screwed to the top of the spacer. 25 tubing column 44 to suspend the column 44 in the borehole 42, a thickened top section 114 with an outwardly drawn radial annular shoulder 116 and a plurality of annular grooves 120 (shown in Fig. 2B) in the inner periphery of the body 110 for connection to a lowering tool 200 described hereinafter.
Thans verwijzend naar Fig. 2A en 2B zijn schroefdraden 118 aangebracht vanaf de bovenzijde omlaag langs een aanzienlijke lengte van het buitenvlak van het buisvormige lichaam 110 voor aangrijping met het neerhoud-35 en afsluitsamenstel 180 dat hierna wordt beschreven.Referring now to FIG. 2A and 2B, threads 118 are inserted from the top down along a substantial length of the outer surface of the tubular body 110 for engagement with the hold-down and sealing assembly 180 described below.
De cementeerbewerking voor het cementeren van de bekledingsverbuizingkolom 44 in het boorgat 42 vereist een doorgang van de onderste ringruimte 130 tussen de bekledingsverbuizingskolom 44 en de leibuis 22 naar de bo-40 venste ringruimte B4 tussen de putkop 24 en de boorkolom 8300568 - 16 - 236 om het terugkerende materiaal naar het oppervlak te laten stromen. Meerdere bovenste en onderste verticale groeven of circulatiepoorten 122, 124 zijn gevormd door de bovenste sectie 114 om vloeistof te laten stromen, zoals»voor de cemen-5 teerbewerking, rondom de buishanger 50. De onderste groeven 122 vormen vloeistofkanalen door de radiale ringschouder 116 en de bovenste groeven 124 vormen vloeistofkanalen door het bovenste schroefeind van het buisvormige lichaam 110 om vloeistof rondom het neerhoud- en afdichtsamenstel 180 te 10 laten passeren.The cementing operation for cementing the casing string 44 into the borehole 42 requires passage of the lower annulus 130 between the casing string 44 and the guide tube 22 to the top annulus B4 between the wellhead 24 and the drill string 8300568-16-236 to allow the returning material to flow to the surface. A plurality of top and bottom vertical grooves or circulation ports 122, 124 are formed by the top section 114 to allow liquid to flow, such as for the cementing operation, around the tube hanger 50. The bottom grooves 122 form fluid channels through the radial ring shoulder 116 and the upper grooves 124 form fluid channels through the upper screw end of the tubular body 110 to allow fluid to pass around the hold-down and seal assembly 180.
Schroefdraden 126 zijn aangebracht op de buitenomtrek van de bovensectie 114 onder de ringschouder 116 om met een schroefverbinding de van schroefdraad voorziene schouderring 128 om de hanger 50 op te nemen. De schouder-15 ring 128 heeft een neerwaarts gericht naar boven taps lopend conisch vlak 132 dat passend rust op en aangrijpt op de naar boven gerichte omlaag taps lopende conische steuhschouder 80 op de grendelblokhuiszitting 70. De buishanger 50 wordt dus geplaatst op de huiszitting 70 bij aangrijping van het 20 conische vlak 132 van de hangerschouderring 128 en de huis-zittingsteunschouder 80 waardoor de huisziting 70 de resulterende bekledingsverbuizings-- èn drukbelasting moet weer-—:____ staan.Threads 126 are mounted on the outer circumference of the top section 114 below the ring shoulder 116 to screw-thread the threaded shoulder ring 128 around the hanger 50. The shoulder ring 128 has a downwardly directed upwardly tapered conical face 132 that rests and engages the upwardly directed downwardly tapered tapered shoulder 80 on the locking block housing seat 70. Thus, the tube hanger 50 is placed on the housing seat 70 at engagement of the conical surface 132 of the hanger shoulder ring 128 and the housing seat support shoulder 80, causing the housing seating 70 to withstand the resulting casing casing and pressure loading.
Putten met een werkdruk in het gebied van 25 1050 bar veroorzaken bijzondere belastingen op de putkop- steunen. Niet alleen moet de putkop het gewicht van de buishanger s met de opgehangen verhuizing en êën of meer pompbuishangers met de opgehangen pompbuizen ondersteunen maar de putkop moet de werkdruk van 1050 bar weerstaan en opslui-30 ' ten. De putkop moet dus zowel het verbuizings en pompbuisgewicht als de drukbelasting ondersteunen. Een putkop met een werkdruk van 1050 bar moet een voldoende steun- en draagvlak hebben door het gehele putkopontwerp heen zodat de belasting niet aanzienlijk de strekgrens op verticale samen-35 drukking van het materiaal van de putkopsteunen overschreidt. Hoewel bij lagere werkdrukken materialen met een minimum strekgrens van 4900 bar zijn gebruikt, wordt een materiaal met een hogere strekgrens van minimaal 5950 bar normaal gebruikt voor putkoppen van 1050 bar. Bij aanname van een ver-40 ticale drukspanning op de putkop van 6300 bar zal de putkop 8300568 - 17 - 1 "* volgens de onderhavige uitvinding een belasting van meer dan 27-000.000 N ondersteunen daar het draagvlak ligt in het ge-bied van 420-452 cm· . Een dergelijk draagvlak moet worden aangehouden door het gehele ontwerp heen zodat de belasting 5 de strekgrens van het materiaal op verticale druk met niet meer dan 25% overtreft. Het draagvlak tussen de onderste buishanger 50 en de huiszitting 70 en tussen de huiszitting 70 en de steunende grendelbloktanden 66 op de putkop 24 moet voldoende zijn om dergelijke belastingen te ondersteunen 10 zonder de strekgrens van het materiaal op verticale druk aanzienlijk, dat wil zeggen met meer dan 25% van de strekgrens te overschreiden. Een dergelijk ontwerp is bereikt in het putkopsysteem volgens de onderhavige uitvinding.Wells with an operating pressure in the range of 25 1050 bar cause special loads on the wellhead supports. Not only must the wellhead support the weight of the tube hangers with the suspended casing and one or more pump tube hangers with the suspended pump tubes, but the wellhead must withstand and lock the operating pressure of 1050 bar. The well head must therefore support both the casing and pump tube weight and the pressure load. A well head with a working pressure of 1050 bar must have a sufficient support and bearing surface throughout the well head design so that the load does not significantly exceed the tensile limit on vertical compression of the well head supports material. Although materials with a minimum yield point of 4900 bar have been used at lower operating pressures, a material with a higher yield point of at least 5950 bar is normally used for well heads of 1050 bar. Assuming a vertical pressure stress on the wellhead of 6300 bar, the wellhead 8300568 - 17 - 1 "* of the present invention will support a load of more than 27-000,000 N since the bearing surface is in the range of 420 -452 cm · Such a bearing surface must be maintained throughout the design so that the load 5 does not exceed the tensile limit of the material at vertical pressure by more than 25%. The bearing surface between the lower pipe hanger 50 and the housing seat 70 and between the housing seat 70 and the supporting locking block teeth 66 on the wellhead 24 must be sufficient to support such loads 10 without significantly exceeding the tensile limit of the material at vertical pressure, ie by more than 25% of the tensile limit. in the wellhead system of the present invention.
Om een voldoende draagvlak te verzekeren tus-15 sen de buishanger 50 en de zitting 70 is de hangerschouder-ring 128 geschroefd op de radiale ringschouder 116 uitstekend van de bovensectie 114 van het buishangerlichaam 110.To ensure sufficient support between the tube hanger 50 and the seat 70, the hanger shoulder ring 128 is screwed onto the radial ring shoulder 116 protruding from the top section 114 of the tube hanger body 110.
De hangerschouderring 128 vormt een conisch vlak 132 van 360° voor het aangrijpen van de steunschouder 80 van de huis-20 zitting 70 en verschaft dus een volledig contact tussen de schouder 80 en het conische vlak 132. Zonder de hangerschou-derring 128 verhinderen de groeven of circulatiepoorten 122 door de schouder 116 een draagvlak van 360° tussen de hanger 50 en de huiszitting 70. De aangrijping tussen de steunschou-25 der 80 en het conische vlak 132 verschaft een overmatig draagvlak dat is bepaald door de putkopbinnendiameter van 17-9/16 inch en de binnendiameter van de huiszitting 70 van 16,060 inch. Het draagvlak tussen de schouder 80 en het oppervlak 2 132 is ongeveer 452 cm en laat toe dat dit draagvlak meer 30 dan 27.000.000 N belasting ondersteunt.The hanger shoulder ring 128 forms a 360 ° conical surface 132 for engaging the support shoulder 80 of the housing seat 70 and thus provides full contact between the shoulder 80 and the conical surface 132. Without the hanger shoulder ring 128, the grooves or circulation ports 122 through the shoulder 116 a 360 ° bearing surface between the hanger 50 and the housing seat 70. The engagement between the support shoulder 80 and the conical surface 132 provides an excessive bearing surface defined by the well head inner diameter of 17-9 / 16 inches and the inside diameter of the body seat 70 is 16,060 inches. The bearing surface between the shoulder 80 and the surface 2 132 is approximately 452 cm and allows this bearing surface to support more than 27,000,000 N load.
De inwendige en uitwendige grendelbloktanden 66, 76 van de putkop 24 en de huiszitting 70 zijn ook ontworpen om een voldoende draagvlak te verschaffen om de boven beschreven verwachte belasting te ondersteunen. Zoals 35 eerder is beschreven omvatten de grendelbloktanden 66, 76 zes groepen 82, 88 van tanden die zijn aangebracht op de putkop 24 en de huiszitting 70. Elke groep 82, 88 omvat zes tanden 66, 76 om de belasting te ondersteunen. Het draagvlak van de grendelbloktanden 66, 76 is groter' dan het draagvlak 40 tussen de schouder 80 en het conische vlak 132. Het aantal 8300568 ‘ * * - - 18 - tanden is bepaalde door het verlies van draagvlak ten gevolge van de zes ruimten 86, 87 voor het opnemen van de. overeenkomstige groepen 82, 88 tijdens de installatie.The internal and external locking block teeth 66, 76 of the wellhead 24 and the housing seat 70 are also designed to provide sufficient support to support the expected load described above. As previously described, the locking block teeth 66, 76 include six groups 82, 88 of teeth mounted on the wellhead 24 and the housing seat 70. Each group 82, 88 includes six teeth 66, 76 to support the load. The bearing surface of the locking block teeth 66, 76 is greater than the bearing surface 40 between the shoulder 80 and the conical surface 132. The number of 8300568 '* - - 18 - teeth is determined by the loss of bearing surface due to the six spaces 86 .87 for recording the. corresponding groups 82, 88 during installation.
Weer verwijzend naar Fig. 2C heeft de radiale 5 ringschouder 160 die uitsteekt aan de bovensectie 114 van het- hangerlichaam 110 een bovenwaarts gericht omlaag en naar buiten taps lopend conisch nokvlak 136 met een ringvormige uitsparingsgroef 138 die zich omhoog uitstrekt aan zijn basis. Een ringkamer 142 strekt zich uit vanaf de bovenzijde 10 van de groef 138 naar een ringvormig verticaal afdichtvlak 140 dat zich uitstrekt van de groef 138 naar het ondereind van de schroefdraad 118. Een radiale ringschouder 116 is geplaatst onder de ringvormige grendelgroef 68 in het put-kophuis 46 nadat de hanger 50 is geplaatst in de putkop 24. 15 Het nokvlak 136 heeft een ringvormige onderrand die juist boven het ondereind van de groef 68 eindigt.Referring again to FIG. 2C, the radial ring shoulder 160 protruding from the top section 114 of the hanger body 110 has an upwardly directed downwardly and tapered conical cam surface 136 with an annular recess groove 138 extending upwardly at its base. An annular chamber 142 extends from the top 10 of the groove 138 to an annular vertical sealing surface 140 extending from the groove 138 to the lower end of the thread 118. A radial annular shoulder 116 is positioned below the annular locking groove 68 in the well. head housing 46 after the hanger 50 is placed in the well head 24. The cam face 136 has an annular bottom edge that ends just above the bottom end of the groove 68.
De buishanger 50 omvat een grendelring 144 . die is geplaatst op de radiale ringschouder 116. De grendelring 144 kan een gespleten ring zijn die kan worden geex-20 pandeerd tot in de putkopgroef 68 voor aangrijping met het putkophuis 46 om de hanger 50 neer te houden en te vergrendelen in de putkop 24. De putkopgroef-.68 heeft een verticale basiswand 146 met een opwaarts tapslopende wand en een neerwaarts tapslopende wand. De grendelring 144 heeft een verti-25 caal basisvlak 148 met een omlaag tapslopend vlak van de grootte van de omhoog tapslopende wand van de groef 68 en een omhoog tapslopend vlak evenwijdig aan de omlaag tapslo- · pende wand van de groef 68, waardoor bij expansie van de grendelring 144 het verticale vlak 148 van de ring 144 aan-30 grijpt op de verticale wand 146 van de groef 68. Verder omvat de grendelring 144 omlaag gericht naar buiten en naar onderen tapslopend onderste nokvlak 152 dat met nokwerking aangrijpt op het naar boven gerichte nokvlak 136 van de radiale ringschouder 116, een binnenwaarts uitstekende ring-35 rand 154 die is opgenomen door een ringvormige uitsparing-groef 138 in de ingetrokken stand en een omhoog en naar binnen gekeerde nokkop 156 die met nokwerking kan aangrijpen op het neerhoud- en afdichtsamenstel 180 dat hierna wordt beschreven. Tussen de nokkop 156 en de ringrand 154 strekt 40 zich een taps oppervlak 158 evenwijdig aan de wand van de 8300568The tube hanger 50 includes a locking ring 144. which is placed on the radial ring shoulder 116. The locking ring 144 may be a split ring which can be expanded into the well head groove 68 for engagement with the well head housing 46 to hold down the hanger 50 and lock it in the well head 24. The wellhead groove .68 has a vertical base wall 146 with an upwardly tapered wall and a downwardly tapered wall. The locking ring 144 has a vertical base face 148 with a downwardly tapered face the size of the upwardly tapered wall of the groove 68 and an upwardly tapered face parallel to the downwardly tapered wall of the groove 68, so that upon expansion of the locking ring 144, the vertical plane 148 of the ring 144 engages the vertical wall 146 of the groove 68. Furthermore, the locking ring 144 comprises downwardly directed outward and downwardly tapered lower cam surface 152 which engages with the camming action upwardly directional cam face 136 of the radial annular shoulder 116, an inwardly protruding ring rim 154 received by an annular recess groove 138 in the retracted position and an up and inwardly facing cam head 156 capable of engaging the hold down and cam action sealing assembly 180 described below. Between the cam head 156 and the ring edge 154, a tapered surface 158 extends parallel to the wall of the 8300568
- 19 - · V- 19 - V.
kamer 142 uit.room 142.
De uitstekende ringrand 154 wordt opgenomen in de groef 138 van de buishanger 50 om te verhinderen dat de grendelring 144 uit de groef 138 wordt getrokken als de 5 buishanger 50 wordt neergelaten in de put. Het is nod’ig tijdens het neerlaten van de buishanger 50 dat de grendelring 144 verschillende nauwe diameters passeert zoals in de erup-tieafsluiter 40. De eruptieafsluiter 40 omvat vaak een ringvormige rubberafdichting die zich niet volledig terugtrekt 10 waardoor de buishanger 50 door de rubberafdichting heenge-drukt moet worden. Als de ringrand 144 niet was opgenomen in de groef 138, zou de grendelring 144 blijven haken aan een dergelijke nauwe diameter en slepen langs het buitenvlak. Hierdoor zou de grendelring 144 uit de groef 138 kunnen 15 worden getrokken, waardoor deze omhoog langs de buishanger 50 zou glijden tot dat de grendelring 144 in aangrijping komt met het afdichtmiddel 210. Dit zou niet alleen de bediening van het neerhoudbedieningsmiddel 212 verhinderen maar ook de bediening van het afdichtingsmiddel 210. De ring-20 kamer 142 verschaft een speling zodat de groef 138 de ringrand 154 kan opnemen. Dit profiel verschaft ook een stap die verhindert dat de grendelring 144 een zodanige opwaartse______ belasting heeft als de belasting wordt geplaatst op de grendelring 144.The protruding ring edge 154 is received in the groove 138 of the tube hanger 50 to prevent the locking ring 144 from being pulled out of the groove 138 when the tube hanger 50 is lowered into the well. It is necessary during the lowering of the tube hanger 50 that the latch ring 144 passes through several narrow diameters as in the erection valve 40. The erection valve 40 often includes an annular rubber seal that does not retract fully allowing the tube hanger 50 to pass through the rubber seal. - must be printed. If the ring edge 144 had not been received in the groove 138, the locking ring 144 would catch on such a narrow diameter and drag along the outer surface. This would allow the locking ring 144 to be pulled out of the groove 138, causing it to slide upwardly along the tube hanger 50 until the locking ring 144 engages the sealant 210. This would not only inhibit the operation of the hold-down actuator 212 but also prevent the actuation of the sealant 210. The ring 20 chamber 142 provides a clearance so that the groove 138 can receive the ring edge 154. This profile also provides a step that prevents the locking ring 144 from having such an upward load when the load is placed on the locking ring 144.
25 Het neerhoud- en afdichtsamenstel 180 is af- gebeeld in Fig. 2B en 2C, in aangrijping met het neerhoud-gereedschap 200 en bediend in de neerhoudstand. Het neerhouden afdichtsamenstel 180 omvat een stilstaand deel 184 dat roteerbaar is gemonteerd op een roterend deel of pakkingmoer 30 182 door een vasthoudmiddel 186. De pakkingmoer 182 heeft een ringvormig lichaam met een onderste pen 188 en een kanteelvormig boveneind 198 met opwaarts uitstekende aanslagen 202. Het binnendiametervlak van de moer 182 omvat schroefdraad 204 die kan worden geschroefd op de uitwendige schroef-35 draad 118 van het buishangerlichaam 110.The hold-down and seal assembly 180 is shown in FIG. 2B and 2C, in engagement with the hold-down tool 200 and operated in the hold-down position. The hold down seal assembly 180 includes a stationary portion 184 which is rotatably mounted on a rotating portion or packing nut 30 by a holding means 186. The packing nut 182 has an annular body with a lower pin 188 and a crenellated top end 198 with upwardly projecting stops 202. The inner diameter face of the nut 182 includes screw thread 204 that can be screwed onto the external screw thread 118 of the tube hanger body 110.
Het stilstaande deel 184 heeft een ringvormig lichaam 216 en omvat een afdichtmiddel 210 om af te dichten tussen de inwendige boringwand 61 van de putkop 24 en het uitwendige afdichtvlak 140 van de buishanger 50 en een neer-40 houdbedieningsmiddel 212 om de grendelring 144 te bedienen 8300568 •· - 20 -v in neerhoudende aangrijping in de groef 68 van de putkop 24. Het ringvormige lichaam 216 is een continu en in één geheel gevormd metalen deel en omvat een bovenste aandrijfdeel 218, een tussenliggend Z-deel 220 en een onderste nokdeel- 222.The stationary portion 184 has an annular body 216 and includes a sealant 210 to seal between the inner bore wall 61 of the wellhead 24 and the outer sealing surface 140 of the tube hanger 50 and a hold down actuator 212 to actuate the locking ring 144 8300568 20 -v in downward engagement with the groove 68 of the wellhead 24. The annular body 216 is a continuous and integrally formed metal part and includes an upper drive part 218, an intermediate Z part 220 and a lower cam part- 222.
5 Het bovenste aandrijfdeel 218 omvat een boven ste tegenboring 190 die roteerbaar de onderste pen 188 van de pakkingmoer 182 opneemt. Het vasthoudmiddel 186 omvat een binnenste en buitenste loopvlak in de tegenboring 190 en de pen 188, die vasthoudrolkegels· of kogels 196 bevatten. Het 10 vasthoudmiddel 186 draagt geen belasting en wordt niet gebruikt om een koppel of axiale kracht over te brengen van de pakkingmoer 182 op het stilstaande deel 184. Een leger 205 is aangebracht boven het afdichtmiddel 210 en omvat leger-ringen 206, 208 die zijn aangebracht tussen de bodem van de 15 tegenboring 190 en het ondereind van de pen 188. De leger-ringen 206, 208 hebben een lage wrijvingscoëfficient om een glijdende aanraking daartussen toe te laten bij de bediening van het neerhoudbedieningsmiddel 212 en het afdichtmiddel 210. Het leger 205 wordt dus gebruikt om een axiale 20 kracht over te brengen van de pakkingmoer 182 op het stilstaande deel 184. De vasthoudkogels 196 houden roterend alleen het'^stilstaande deel 184 vast op de pakkingmoer 182.The upper drive member 218 includes an upper counterbore 190 which rotatably receives the lower pin 188 of the packing nut 182. The retaining means 186 includes an inner and outer tread in the counterbore 190 and the pin 188, which contain retaining roll cones or balls 196. The holding means 186 carries no load and is not used to transmit a torque or axial force from the packing nut 182 to the stationary portion 184. A bearing 205 is disposed above the sealant 210 and includes bearings 206, 208 which are mounted between the bottom of the counterbore 190 and the lower end of the pin 188. The bearing rings 206, 208 have a low coefficient of friction to allow a sliding contact between them when operating the hold-down actuator 212 and the sealant 210. The bearing 205 thus, is used to transmit an axial force from the packing nut 182 to the stationary part 184. The retaining balls 196 rotatably retain only the stationary part 184 on the packing nut 182.
Het neerhoudbedieningsmiddel 212 omvat een onderste nokdeel 222 met een omlaag en naar buiten gericht 25 nokvlak 224 (afgebeeld in Fig. 2C) dat met nokwerking aangrijpt op de nokkop 156 van de grendelring 144, en een bovenste aandrijfdeel 218 en een tussenliggend Z-deel 220 voor overbrenging van de axiale kracht van de pakkingmoer 182 op het onderste nokdeel 222.The hold down actuator 212 includes a lower cam portion 222 with a downward and outwardly facing cam face 224 (shown in Fig. 2C) that engages the cam head 156 of the locking ring 144 with cam action, and an upper drive portion 218 and an intermediate Z portion 220 for transmitting the axial force of the packing nut 182 to the lower cam portion 222.
30 Het afdichtmiddel 210 omvat het Z-deel 220 en elastomere steunafdichtingen 330, 332 die hierna in detail zullen worden beschreven in verband met Fig. 4, en het bovenste aandrijfdeel 218 en het onderste nokdeel 222 om het tussenliggende Z-deel 220 samen te drukken. Het afdichtmiddel 35 210 is een combinatie van·een primaire metaal-op-metaal af dichting en een secondaire elastomere afdichting. Dat de pre-maire afdichting een metaal-op-metaal afdichting is heeft het voordeel dat het niet zo snel verslechtert als een elastomere afdichting.The sealant 210 includes the Z-section 220 and elastomeric support seals 330, 332 which will be described in detail below in connection with FIG. 4, and the upper drive portion 218 and the lower cam portion 222 to compress the intermediate Z portion 220. The sealant 210 is a combination of a primary metal-to-metal seal and a secondary elastomeric seal. The fact that the primary seal is a metal-to-metal seal has the advantage that it does not deteriorate as quickly as an elastomeric seal.
40 . Het neerhoud- en afdichtsamenstel 180 wordt 8300568 « - 21 - % neergelaten in de put op de buishanger 50 door een neerlaat-gereedschap 200. Het neerlaatgereedschap 200 omvat een doorn 230, die het hoofdlichaam van het gereeschap 200 is, een ver-bindingslichaam of huls 240, een mantel of buitenhuis 250 5 en een samenstelmoer 260. De doorn 230 omvat een bovenste peneind 232 met inwendige schroefdraad 234 voor verbinding met de onderste pijpsectie van de boordpijp 236 die zich uitstrekt naar het oppervlak 18 en een onderste mofeind 238 ook met inwendige schroefdraad. Boven het mofeind 238 is 10 een ringvormig groefdeel 242 met gereduceerde diameter aangebracht. Een ander deel 248 met gereduceerde diameter is aangebracht boven het groefdeel 242 en vormt een ringrand 252. Onder .het bovenste peneind 232 en boven het deel 248 met gereduceerde diameter bevindt zich een derde van schroef-15 draad voorzien deel 254 met gereduceerde diameter (afgebeeld in Fig. 2A) met een diameter die kleiner is dan die van de delen 242 en 248.40. The hold-down and seal assembly 180 is dropped 8300568-21% into the well on the tube hanger 50 by a lowering tool 200. The lowering tool 200 includes a mandrel 230, which is the main body of the tool 200, a connecting body or sleeve 240, a jacket or outer sleeve 250, and an assembly nut 260. The mandrel 230 includes an internally threaded top pin end 232 for connection to the bottom pipe section of the on-board pipe 236 extending to the surface 18 and a bottom socket end 238 also with internal screw thread. Above the socket end 238, an annular groove portion 242 of reduced diameter is provided. Another reduced diameter portion 248 is disposed above the groove portion 242 to form an annulus 252. Below the upper pin end 232 and above the reduced diameter portion 248 is a third threaded portion 254 of reduced diameter (shown in Fig. 2A) with a diameter smaller than that of parts 242 and 248.
Het verbindingslichaam of de huls 240 omvat een boring 246 die telescopisch kan worden aangebracht over 20 de ringrand 252 en het mofeind 238. Het verbindingslichaam 240 wordt telescopisch opgenomen in de ringruimte die is gevormd door de doorn 230 en de mantel--250. De rand 252 omvat ringvormige afdichtgroeven 258, 262 met O-ringen 26Ï~resp.The connecting body or sleeve 240 includes a bore 246 that can be telescopically mounted over the ring edge 252 and the sleeve end 238. The connecting body 240 is telescoped into the ring space formed by the mandrel 230 and the shell - 250. The rim 252 includes annular sealing grooves 258, 262 with O-rings 26 and 6, respectively.
266 voor afdichtende aanraking met het binnenvlak van de 25 boring 246. Het ‘boveneind van het verbindingslichaam 240 omvat een naar binnen gerichte radiale ringflens 268 met een glijdende passing met het oppervlak van het deel 248 met gereduceerde diameter. Het ondereind van het verbindingslichaam 240 heeft een deel 270 met gereduceerde diameter 30 dat verschuifbaar kan worden opgenomen door de boring 272 van de buishanger 50. Het deel 270 met gereduceerde diameter vormt een omlaag gekeerde ringschouder 274 die aangrijpt op het boveneind 276 van de buishanger 50 bij het plaatsen van het neerlaatgereedschap 200, het neerhoud- en afdichtsamen-35 stel 180 op de buishanger 50 in de putkop 24. Het deel 270 met gereduceerde diameter heeft meerdere in de omtreksrich-ting op afstand geplaatste sleuven of vensters 278 waarin verschuifbaar segmenten of klauwen 280 zijn opgenomen die meerdere tanden 282 hebben die kunnen worden opgenomen door 40 groeven 120 van de buishanger 50 om het neerlaatgereedschap 8300568 - 22 - 200 te verbinden met de buishanger 50. De klauwen 280 hebben een bovenste uitsteeksel 284 dat is opgenomen in een ring-groef 186 om de bovenste binnenomtrek van de vensters 278 . Boven de vensters 278 bevinden zich meerdere afdichtgroeven 5 288, 290 met O-ringen 292, 294 die in afdichtende aanraking zijn met de afdichtboring 272 van de buishanger 50. Bij het bovenste buiteneind van het verbindingslichaam 240 bevindt zich een snapringgroef 296 waarin een snapring 298 is geplaatst die wordt gebruikt bij het samenstellen van het 10 neerlaatgereedschap 200 zoals hierna wordt beschreven. De klauwen 280 klappen terug in het groefdeel 242 nadat het onderste mofeind 238 is bewogen in de onderste stand, zoals is af geheeld, bij het uitoefenen van een koppel op het gereedschap 200 om het neerhoud- en afdichtsamenstel 180 in 15 te stellen.266 for sealing contact with the inner surface of the bore 246. The top end of the connecting body 240 includes an inwardly directed radial ring flange 268 with a sliding fit with the surface of the reduced diameter portion 248. The lower end of the connecting body 240 has a reduced diameter portion 270 slidably received by the bore 272 of the tube hanger 50. The reduced diameter portion 270 forms a downwardly facing ring shoulder 274 that engages the top end 276 of the tube hanger 50 when placing the lowering tool 200, the hold-down and seal assembly 180 on the tube hanger 50 in the wellhead 24. The reduced diameter portion 270 has multiple circumferentially spaced slots or windows 278 in which sliding segments or claws 280 are included which have multiple teeth 282 that can be received by 40 grooves 120 of the tube hanger 50 to connect the lowering tool 8300568-22-200 to the tube hanger 50. The claws 280 have an upper projection 284 contained in a ring groove 186 around the top inner perimeter of windows 278. Above the windows 278 are a plurality of sealing grooves 5 288, 290 with O-rings 292, 294 in sealing contact with the sealing bore 272 of the tube hanger 50. At the upper outer end of the connecting body 240 there is a snap ring groove 296 in which a snap ring 298 that is used in assembling the lowering tool 200 as described below. The jaws 280 fold back into the groove portion 242 after the lower sleeve end 238 has been moved into the lower position, as healed, upon applying torque to the tool 200 to adjust the hold-down and seal assembly 180.
De mantel of buitenhuis 250 omvat een in het algemeen buisvormig lichaam met een bovenste naar binnen gekeerd radiaaldeel 300,een middelste deel 302, een over-gangsdeel 304 en een onderste bedieningsdeel 306. De delen 20 300, 302, 304 en 306 grenzen aan elkaar en hebben afmetingen om telescopisch het boveneind 276 van de buishanger 50 op — ____ te nemen, het verbindingslichaam 240 en de doorn 230. Het onderste bedieningsdeel 306 heeft een kanteelvormig ondereind 308 dat ingrijpt in het bovenste kanteelvormige eind 25 198 van de pakkingmoer 182 waardoor een koppel kan worden overgebracht van het neerlaatgereedschap 200 op het neerhoud- en afdichtsamenstel 180. De binnendiameter van het bedieningsdeel 306 is groot genoeg om vrij te lopen van de buitendiameter van de schroefdraad 118 op de buishanger 50.The shell or outer sleeve 250 includes a generally tubular body with an upper inwardly radial portion 300, a middle portion 302, a transition portion 304, and a lower actuation portion 306. Parts 300, 302, 304, and 306 are adjacent to each other and have dimensions to telescopically receive the top end 276 of the tube hanger 50, the connecting body 240 and the mandrel 230. The lower actuating member 306 has a crenellated bottom end 308 which engages the upper crenellated end 25 198 of the packing nut 182 to provide a torque can be transferred from the lowering tool 200 to the hold-down and sealing assembly 180. The inner diameter of the actuator 306 is large enough to run free from the outer diameter of the thread 118 on the tube hanger 50.
30 Het middelste deel 302 neemt verschuifbaar het verbindingslichaam 240 op. Het deel 302 omvat een inwendige ringgroef 310 die de op het verbindingslichaam 240 gemonteerde snapring 298 opneemt bij het loskoppelen van het neerhoudgereedschap 20Qvanhet neerhoud- en afdichtsamenstel 35 180 en de buishanger 50 zoals hierna wordt beschreven. Het deel 302 heeft meerdere schroefdraadboringen 312 die zich uitstrekken vanaf zijn buitenomtrek naar de groef 310 waardoor bouten (niet afgeheeld) kunnen worden geschroefd in de groef 301 om te verhinderen dat de snapring 298’ in in-40 grijping komt met de groef 310 tijdens het terugstellen van 8300568 - 23 - .The middle part 302 slidably receives the connecting body 240. The portion 302 includes an internal annular groove 310 that receives the snap ring 298 mounted on the connector body 240 when disconnecting the hold-down tool 20Q from the hold-down and seal assembly 35 180 and the tube hanger 50 as described below. The portion 302 has multiple threaded bores 312 extending from its outer circumference to the groove 310 through which bolts (not chamfered) can be screwed into the groove 301 to prevent the snap ring 298 'from engaging the groove 310 during reset from 8300568 - 23 -.
het neerlaatgereedschap 200 op een andere buishanger. De snapring 298 heeft een bovenste nokvlak 316 dat aangrijpt op de einden van dë bouten. Zodra het verbindingslichaam 240 is op-genomen in het bovenste deel van de ringzone die is gevormd 5 door de buitenhuis 250 en de doorn 230 waardoor de snapring 298 boven de ringgroef 310 ligt, kan het verbindingslichaam 240 niet worden verwijderd zonder dat de snapring 298 in de groef 310 grijpt. Om het verbindingslichaam 240 te verwijderen na het terugstellen van het neerlaatgereedschap 200 worden 10 dus bouten geschroefd in de boringen 312 om de groef 310 te sluiten en te verhinderen dat de groef 310 de snapring 298 opneemt. Hierdoor kan het verbindingslichaam 240 omlaag bewegen op de doorn 230 voor verbinding met een andere buishanger.the lowering tool 200 on another tube hanger. Snap ring 298 has an upper cam surface 316 that engages the ends of the bolts. Once the connector body 240 is received in the top portion of the ring zone formed by the outer sleeve 250 and the mandrel 230 through which the snap ring 298 is located above the ring groove 310, the connector body 240 cannot be removed without the snap ring 298 the groove 310 engages. Thus, to remove the connector body 240 after resetting the lowering tool 200, bolts are screwed into the bores 312 to close the groove 310 and prevent the groove 310 from receiving the snap ring 298. This allows the connecting body 240 to move down on the mandrel 230 for connection to another tube hanger.
Het overgangsdeel 304 verbindt het bedienings-deel 306 en het middelste deel 302 om een aanpassing te verschaffen voor de diameterverandering. Stromingspoorten 318 zijn aangebracht in het overgangsdeel 304 om .terugkerend cement door de buitenhuis 250 in de ringruimte 134 te laten 20 stromen.The transition portion 304 connects the operating portion 306 and the middle portion 302 to provide an adjustment for the diameter change. Flow ports 318 are provided in the transition portion 304 to allow returning cement to flow through the outer tube 250 into the annulus 134.
Het radiale bovendeel 300 heeft een kanteelvormig ringvormig binnenvlakt dat een spieverbinding 320 vormt met de doorn 230 om een koppel over te brengen. ...The radial top portion 300 has a crenellated annular inner surface that forms a keyed connection 320 to the mandrel 230 to transmit torque. ...
Thans verwijzend naar Fig. 2A en 2B heeft 25 de samenstelmoer 260 inwendige schroefdraad 324 voor een schroefverbinding bij 322 met schroefdraad 235 van het deel 254 met gereduceerde diameter van de doorn 230. Het onder-eindvlak van de samenstelmoer 260 drukt tegen het boveneind van de buitenhuis 250 om de buitenhuis 250 op de doorn 230 30 te houden.Referring now to FIG. 2A and 2B, the assembly nut 260 has internal threads 324 for screw connection at 322 to thread 235 of the reduced diameter portion 254 of the mandrel 230. The bottom end face of the assembly nut 260 presses against the top end of the outer sleeve 250 about the outer sleeve 250 on the mandrel 230 30.
Jn bedrijf is de pakkingmoer 182 slechts ge- . deeltelijk geschroefd op schroefdraad 118 aan de bovenzijde van de buishanger 50 zodat de doorn 230 is gemonteerd in de neerlaatstand op de buishanger 50. In de neerlaatstand ligt 35 de ringrand 252 aan tegen.de schouder 269 die is gevormd door de radiale ringflens 268 op het verbindingslichaam 240.In operation, packing nut 182 is only suitable. partially threaded onto screw thread 118 on the top of the tube hanger 50 so that the mandrel 230 is mounted in the lower position on the tube hanger 50. In the lower position, the ring edge 252 abuts the shoulder 269 formed by the radial ring flange 268 on the connecting body 240.
Het buisvormige buitenvlak van het mofeind 238 grenst aan en is in aangrijping met de binnenzijde van de klauwen 280 waardoor de tanden 282 worden gedrukt in de groeven 120 van 8300568 - 24 - » van de buishanger 50 waardoor de ontkoppeling van het neer-laatgereedschap 200 en de buishanger 50 wordt verhinderd, terwijl deze worden neergelaten in de put op de 'boorpijp 236. De neerlaatstand van het neerlaatgereedschap 200 is 5 niet afgeheeld in de Fig.The tubular outer surface of the sleeve end 238 abuts and engages the inner side of the jaws 280 whereby the teeth 282 are pressed into the grooves 120 of 8300568-24 of the tube hanger 50 thereby disengaging the lowering tool 200 and the tube hanger 50 is prevented from being lowered into the well on the drill pipe 236. The lower position of the lower tool 200 is not tilted in Figs.
Na het plaatsen van het vlak 132 van de schouderring 128 van de buishanger 50 op de steunschouder 80 van de huiszitting 70 in de putkop 24 wordt de bekledings-verhuizing 44 op zijn plaats gecementeerd in het boorgat 42. 10 Nadat de cementeerbewerking is voltooid, wordt het neerlaatgereedschap 200 gedraaid en wordt een koppel overgebracht op het neerhoud- en afdichtsamenstel 180 om het neerhoud- en afdichtsamenstel 180 te bedienen in de neerhoudstand die is afgebeeld in Fig. 2B en 2C. De draaiing van de boorpijp 236 15 aan het oppervlak 18 veroorzaakt dat de doorn 230 draait, die de buitenhuis 250 draait door middel van de spieverbin-ding 320. Het koppel van de buitenhuis 250 wordt overgebracht op de pakkingmoer 182 aan de kanteelvormige verbinding van de aanslagen 202 van de moer 182 en het ondereind 308 van de 20 huls 250. De pakkingmoer 182 plaatst een axiale belasting op het neerhoud- en afdichtsamenstel 180, waardoor het nok-deel 222 van' het neerhoudbedieningsmiddel 212 met nokwerking in aangrijping komt met de nokkop 156 van de grendelring 144. Deze nokwerking expandeert de grendelring 144 in de putkop-25 groef 68 voor aangrijping met het putkophuis 46 om de buishanger 50 in de putkop 24 neer te houden en te vergrendelen zoals is afgebeeld in Fig. 2; Het afdichtmiddel 210 is nog niet bediend om af te dichten tussen de bovenste ringruimte 134 en de onderste ringruimte 130. De grendelring 144 ver-30 eist slechts een vooraf bepaalde nokbelasting voor bediening en heeft derhalve een vooraf bepaalde samentrekspanning. Het afdichtmiddel 210 is in dwarsdoorsnede ontworpen om de verzekeren dat het afdichtmiddel 210 niet voortijdig zal worden samengedrukt bij de bediening en nokwerking van de grendel-35 ring 144 door het neerhoudbedieningsmiddel 212. De belasting die is vereist om het afdichtmiddel 210 samen te drukken is aanzienlijk groter dan die welke is vereist om de grendelring 144 te expanderen en bedienen. De doorn 230 beweegt omlaag met de mantel 250 bij de bediening van het neerhoud-40 en afdichtsamenstel 180. Deze neerwaartse beweging van de 8300568 - 25 - * * doorn 230 maakt de klauwen 280 vrij.After placing the face 132 of the shoulder ring 128 of the tube hanger 50 on the support shoulder 80 of the housing seat 70 in the well head 24, the casing casing 44 is cemented into place in the borehole 42. After the cementing operation is completed, the lowering tool 200 is rotated and torque is transmitted to the hold-down and seal assembly 180 to operate the hold-down and seal assembly 180 in the hold-down position shown in FIG. 2B and 2C. The rotation of the drill pipe 236 on the surface 18 causes the mandrel 230 to rotate, which turns the outer sleeve 250 by means of the splice connection 320. The torque of the outer sleeve 250 is transferred to the packing nut 182 on the crenelated connection of the stops 202 of the nut 182 and the lower end 308 of the sleeve 250. The packing nut 182 places an axial load on the hold-down and seal assembly 180, thereby engaging the cam portion 222 of the hold-down actuator 212 with cam action. 156 of the locking ring 144. This cam action expands the locking ring 144 in the wellhead 25 groove 68 for engagement with the wellhead housing 46 to hold and lock the tube hanger 50 in the wellhead 24 as shown in FIG. 2; The sealant 210 has not yet been operated to seal between the upper ring space 134 and the lower ring space 130. The locking ring 144 requires only a predetermined cam load for operation and therefore has a predetermined contraction tension. The sealant 210 is designed in cross-section to ensure that the sealant 210 will not be prematurely compressed in the operation and cam action of the latch ring 144 by the hold-down actuator 212. The load required to compress the sealant 210 is substantial. larger than that required to expand and operate the locking ring 144. The mandrel 230 moves downwardly with the jacket 250 upon actuation of the hold-down 40 and sealing assembly 180. This downward movement of the 8300568-25 mandrel 230 releases the jaws 280.
Voor een beschrijving van het afdichtmiddel 210 zal nu worden verwezen naar Fig. 4 en 4A, die het afdichtmiddel 210 in de neerlaat- en vasthoudstand resp. de 5 afdichtstand tonen. Het afdichtmiddel 210 omvat een metalen Z-deel 220, bovenste en onderste elastomere delen 330 resp. 332 en een bovenste aandrijfdeel 218 en een onderste nokdeel 222 om het Z-deel 220 en de elastomere delen 330, 332 samen te drukken. Het metalen ringvormige Z-deel 220 omvat meer-10 dere ringvormige schakels 334, 336, 338 die met elkaar zijn verbonden door ringvormige metalen verbindingsringen 340, 342 en zijn verbonden met het bovenste aandrijfdeel 218 door de bovenste metalen verbindingsring 344 en met het onderste nokdeel 222 door de onderste metalen verbindingsring 346.For a description of the sealant 210, reference will now be made to FIG. 4 and 4A, which hold the sealant 210 in the lowering and holding position, respectively. show the 5 sealing position. The sealant 210 includes a metal Z part 220, upper and lower elastomeric parts 330, respectively. 332 and an upper drive part 218 and a lower cam part 222 for compressing the Z part 220 and the elastomeric parts 330, 332. The metal Z-shaped annular part 220 comprises multiple annular links 334, 336, 338 which are connected together by annular metal connecting rings 340, 342 and are connected to the upper driving part 218 by the upper metal connecting ring 344 and to the lower cam part 222 through the lower metal connection ring 346.
15 De schakels 334, 336, 338 samen met de ver bindingsringen 340, 342, 344 en 346 vormen een positieve verbindingsschakel van de onderzijde naar de bovenzijde tussen het onderste nokdeel 222 en het bovenste aandrijf-deel 218. Deze positieve verbindingsschakel veroorzaakt dat 20 de schakels 334, 336 en 338 in een schuinere losgemaakte stand ten opzichte van de putkop 24 en de buishanger 50 be-_____ wegen bij het terugtrekken en ontkoppelen van het afdicht middel 210 en het bedieningsmiddel 212 uit de putkop 24. Verder verschaft deze positieve verbindingsschakel een me-25 talen verbinding die zich uitstrekt vanaf het aandrijfdeêl 218 naar het onderste nokdeel 222 om een positieve opwaartse belasting te kunnen uitoefenen op het onderste nokdeel 222 bij het ontkoppelen. Behalve voor het voordeel van dit terugtrekken zijn de verbindingsringen 340, 342, 344 en 346 niet 30 vereist.The links 334, 336, 338 together with the connecting rings 340, 342, 344 and 346 form a positive connecting link from the bottom to the top between the lower cam part 222 and the upper driving part 218. This positive connecting link causes the links 334, 336 and 338 move in an obliquely disengaged position relative to the wellhead 24 and the tube hanger 50 when retracting and uncoupling the sealant 210 and the actuator 212 from the wellhead 24. Furthermore, this positive connection link provides metal joint that extends from the drive part 218 to the bottom cam part 222 to allow positive upward loading on the bottom cam part 222 when disengaged. Except for the benefit of this retraction, the connecting rings 340, 342, 344, and 346 are not required.
De verbindingsringen 344, 346 bij het aandrijf-deel 218 resp. het nokdeel 222 moeten een minimum lengte hebben om een afdichtende aanraking met de ringvormige schakels 334 en 338 te verzekeren. Als de verbindingsringen 344, 35 346 te kort zijn, zal er onvoldoende huiging zijn om de scha kels 334 en 338 in aanraking te brengen met de oppervlakken 61 resp. 140. Omdat het aandrijfdeel 218 en het nokdeel 222 massief zijn in vergelijking met de verbindingsringen 344, 346, zullen de betrekkelijk massieve delen 218, 222 niet bui-40 gen en de afdichtende aangrijping van de schakels 334, 338 8300568The connecting rings 344, 346 at the drive part 218, resp. the cam portion 222 must have a minimum length to ensure a sealing contact with the annular links 334 and 338. If the connection rings 344, 35, 346 are too short, there will not be enough curvature to contact the links 334 and 338 with the surfaces 61 and 61, respectively. 140. Since the drive part 218 and cam part 222 are solid compared to the connecting rings 344, 346, the relatively solid parts 218, 222 will not bend and the sealing engagement of the links 334, 338 8300568
Jr - 26 - > toelaten. Het is dus belangrijk dat de verbindingsringen 344, 346 deze buiging toelaten. De verbindingsringen 340, 342, 344 en 346 vormen een plaatselijk contactpunt met hoge spanning langs het metalen Z-deel 220.Jr - 26 -> allow. It is therefore important that the connecting rings 344, 346 allow this bending. The connecting rings 340, 342, 344 and 346 form a high voltage local contact point along the metal Z part 220.
5 Het metalen Z-deel is gemaakt van zeer zacht strekbaar staal zoals roestvrijstaal 316. Dit metaal moet een strekgrens van ongeveer 2800 bar hebben. Deze strekgrens is minder dan. de helft van de strekgrens van ongeveer 5950 bar van het materiaal voor de putkop 24 en de hanger 50. Bij 10 afdichtende aanraking van het metalen Z-deel 220, vervormt het metalen Z-deel 220 plastisch terwijl het oppervlak 61 van de putkop 24 en het oppervlak 140 van de hanger 50 de neiging hebben om elastisch te vervormen. Als er een onvolkomenheid in de oppervlakken 61, 140 is, zal de strekbaar-15 heid van het materiaal van het ringvormige Z-deel 220 toelaten dat dit materiaal vervormd wordt of vloeit in de toppen en dalen van de onvolkomenheden van de oppervlakken 61, 140 om een metaal-op-metaal afdichting met hoge samendruk-king te verkrijgen. Het metalen Z-deel 220 kan dus in af-20 dichtende aanraking met de wanden 61, 140 van de putkop 24 resp. de buishanger 50 worden gedrukt bij bediening.5 The metal Z part is made of very soft stretchable steel such as stainless steel 316. This metal must have a yield point of approximately 2800 bar. This stretch limit is less than. half of the yield point of about 5950 bar of the material for the well head 24 and the hanger 50. At 10 sealing contact of the metal Z part 220, the metal Z part 220 plastically deforms while the surface 61 of the well head 24 and the surface 140 of the hanger 50 tends to elastically deform. If there is a flaw in the surfaces 61, 140, the stretchability of the material of the annular Z-section 220 will allow this material to deform or flow into the tops and troughs of the imperfections of the surfaces 61, 140 to obtain a high compression metal-to-metal seal. The metal Z-part 220 can thus, in sealing contact with the walls 61, 140 of the wellhead 24, respectively. the tube hanger 50 is pressed upon operation.
De bovenste, tussenliggende en onderste ringvormige schakels 334, 336 resp. 338 hebben elk een diamantvormige doorsnede. Daar de doorsnede van de schakels 334, 25 336, 338 althans nagenoeg hetzelfde is, zal een beschrijving van de schakel 336 dienen als een beschrijving van de schakels 334,338. De ringvormige schakel 336 omvat althans nagenoeg evenwijdige ringvormige boven- en onderzijden 348 resp. 350, waarbij de bovenzijde 348 in het algemeen omhoog is 30 geripht en de onderzijde 350 in het algemeen omlaag is gericht, althans nagenoeg evenwijdige ringvormige binnen- en buitenzijden 352 resp. 354 waarbij de buitenzijde 352 radiaal buitenwaarts is gericht en de binnenzijde 354 radiaal binnenwaarts is gericht, en evenwijdige ringvormige binnenste en 35 buitenste afdichtcontactranden 356-resp. 358. De ringvormige schakels 334, 338 hebben vergelijkbare boven- en onderzijden, binnen- en buitenzijden en binnenste en buitenste afdichtcontactranden .The upper, intermediate, and lower annular links 334, 336, and 338 each have a diamond-shaped cross section. Since the cross section of the links 334, 336, 338 is substantially the same, a description of the link 336 will serve as a description of the links 334,338. The annular link 336 comprises at least substantially parallel annular tops and bottoms 348, respectively. 350, with the top 348 generally ripped upward and the bottom 350 generally facing downward, at least substantially parallel annular inner and outer sides 352, respectively. 354 with the outer side 352 facing radially outward and the inner side 354 facing radially inwardly, and parallel annular inner and outer sealing contact edges 356, respectively. 358. The annular links 334, 338 have similar top and bottom sides, inner and outer sides, and inner and outer sealing contact edges.
In de neerhoudstand, worden de afdichtcontact-40 randen van de schakels 334, 336, 338 althans nagenoeg even- 8300568 - 27 - wijdig vervormd met de boringwand 61 van het putkophuis 46 en de buitenwand 140 van de buishanger 50. De bovenste verbind ingsring 344 strekt zich uit van het ondereind 364 van het bovenste aandrijfdeel 218 naar de bovenzijde 335 van de 5 bovenste schakel 334 om een ringvormig kanaal 366 te vormen. De metalen verbindingsring 340 strekt zich uit van de onderzijde 337 van de bovenschakel 334 naar de bovenzijde 348 van de tussenliggende schakel 336 op een ringvormig kanaal 368 te vormen en de metalen verbindingsring 342 strekt zich uit 10 van de onderzijde 350 van de tussenliggende schakel 336 naar de bovenzijde 339 van de onderschakel 338 om een ringvormig kanaal 370 te vormen. De onderste verbindingsring 346 strekt zich uit vanaf de onderzijde 341 van de onderste schakel 338 naar het boveneind 372 van het onderste nokdeel 222 om een 15 ringvormig kanaal 374 te vormen. De ringvormige kanalen 366, 368, 370 en 372 tussen aangrenzende randen zorgen om het buigen van het Z-deel 220 op voorafbepaalde plaatsen te bereiken, namelijk bij de verbindingsringen 340, 342, 344 en 346. Het ondereind 364 van het aandrijfdeel 218 -is althans nagenoeg 20 evenwijdig met de bovenzijde 335 van de bovenschakel 334 en het boveneind 372 van het nokdeel 222 is althans nagenoeg evenwijdig met de onderzijde 341 van de onderste schakel 338. In de neerlaat- .en neerhoudstanden hebben de buitenste en binnenste afdichtcontactranden dezelfde diameter als de bui-25 ten- en binnendiameters van het bovenste aandrijfdeel 218 resp. het onderste nokdeel 222.In the hold-down position, the seal contact-40 edges of the links 334, 336, 338 are deformed at least substantially 8300568-27 with the bore wall 61 of the wellhead housing 46 and the outer wall 140 of the tube hanger 50. The upper connection ring 344 extends from the bottom end 364 of the top drive member 218 to the top 335 of the top link 334 to form an annular channel 366. The metal link ring 340 extends from the bottom 337 of the top link 334 to form the top 348 of the intermediate link 336 to form an annular channel 368 and the metal link ring 342 extends from the bottom 350 of the intermediate link 336 to the top 339 of the sub link 338 to form an annular channel 370. The lower connecting ring 346 extends from the bottom 341 of the lower link 338 to the upper end 372 of the lower cam portion 222 to form an annular channel 374. The annular channels 366, 368, 370, and 372 between adjacent edges allow for bending of the Z-section 220 at predetermined locations, namely at the connecting rings 340, 342, 344, and 346. The lower end 364 of the drive section 218 is at least substantially parallel to the top 335 of the top link 334 and the top end 372 of the cam portion 222 is at least substantially parallel to the bottom 341 of the lower link 338. In the lower and hold positions, the outer and inner sealing contact edges have the same diameter as the outer and inner diameters of the upper drive part 218 and. the lower cam part 222.
De bovenste en onderste elastomere delen 330, 332 zijn gevormd in overeenstemming met de vorm van de door de schakels 334, 336, 338 gevormde ringgroeven 376, 378 en 30 zijn verbonden met de schakels 334, 336,. 338. De bovenste en onderste elastomere delen 330, 332 hebben buitenste en binnenste ringvormige verticale afdichtvlakken 380 resp. 382, die afdichtend kunnen aangrijpen op de boringwand 61 en de buitenwand 140 in de afdichtstand. De ringvormige boven- en 35 onderranden die zijn gevormd door de afdichtvlakken 380, 382 zijn afgeschuind om een vervorming van de delen 330, 332 in de afdichtstand toe te laten bij samendrukking. De elastome-redelen 330, 332 zijn ook afgeschuind om een voorafbepaalde vervorming van de delen- 330, 332 tussen de schakels 334, 336, 40 338 toe te laten. Hoewel de doorsneden van de elastomere de- 8300568 η· - 28 - len 330, 332 althans nagenoeg hetzelfde is, kan het binnenste elastomere deel 332 meer zijn afgeschuind of afgesneden dan het buitenste elastomere deel 330 om een voortijdige extrusie van de delen 330, 332 te vermijden voordat de scha-5 kels 334, 336, 338 een anti-extrusieafdichting vormen met de boringwand 61 van de putkop 24 en het buitenste afdicht-vlak 140 van de puthanger 50.The upper and lower elastomeric members 330, 332 are formed in accordance with the shape of the annular grooves 376, 378 and 30 formed by the links 334, 336, 338 are connected to the links 334, 336 ,. 338. The top and bottom elastomeric parts 330, 332 have outer and inner annular vertical sealing surfaces 380 and 380, respectively. 382, which can sealingly engage the bore wall 61 and the outer wall 140 in the sealing position. The annular top and bottom edges formed by the sealing surfaces 380, 382 are chamfered to allow deformation of the parts 330, 332 in the sealing position when compressed. The elastome parts 330, 332 are also chamfered to allow a predetermined deformation of the parts 330, 332 between the links 334, 336, 40, 338. Although the cross sections of the elastomeric parts 330, 332 are at least substantially the same, the inner elastomeric part 332 may be more chamfered or cut than the outer elastomeric part 330 to prevent premature extrusion of the parts 330, 332 before the links 334, 336, 338 form an anti-extrusion seal with the bore wall 61 of the wellhead 24 and the outer sealing face 140 of the well hanger 50.
Het verdient de voorkeur dat het afdichtmid-del 210 tenminste drie schakels omvat. Dit aantal verdient 10 de voorkeur omdat het een anti-extrusieschakel verschaft voor elke zijde van de elastomere delen 330, 332. Ook verschaffen de drie schakels 334, 336, 338 een symmetrisch ontwerp. Het afdichtmiddel 280 zou echter een of meer schakels kunnen omvatten en zou wel een serie schakels kunnen omvat-15 ten die meerdere elastische delen opsluiten. De oppervlakken 364 en 372 van het aandrijfdeel 218 resp. het onderste nokdeel 222 zouden bij voorkeur taps zijn uitgevoerd in dezelfde richting als de aangrenzende schakels zoals de schakels 334 en 338 die zijn afgebeeld in het bij voorkeur toe-20 gepaste ontwerp.It is preferred that the sealant 210 includes at least three links. This number is preferable because it provides an anti-extrusion link for each side of the elastomeric members 330, 332. Also, the three links 334, 336, 338 provide a symmetrical design. However, the sealant 280 may include one or more links and may comprise a series of links that enclose multiple elastic members. The surfaces 364 and 372 of the drive part 218, respectively. the lower cam portion 222 would preferably be tapered in the same direction as the adjacent links such as links 334 and 338 shown in the preferred design.
De diamantvormige doorsnede van de schakels 334, 336, 338 laat toe dat het middelste deel van de schakels 334, 336, 338 zeer stijf is. Omdat een dik middendeel is verschaft, zullen de gereduceerde zones aan de einden van de 25 schakels 334, 336, 338 de zone vormen, die zal meegeven of buigen zoals de zone aangrenzend aan de verbindingsringen 340, 342, 344, 346. Het is niet wenselijk dat de schakels 334, 336, 338 buigen of meegeven aan hun middelste deel. De bijzondere diamantvormige doorsnede die is afgebeeld treedt 30 echter slechts op ten gevolge van het gemak van fabrikage van deze vorm. De schakels 334, 336 en 338 zouden een continue convexe of ellipsvormige vorm kunnen hebben. Deze vorm kan worden aangeduid als frustoconoidisch. Dit verschaft een uitstekend middelste deel. Als de doorsnede van de schakels 35 334,. 336, 338 dezelfde dikte had, zouden de schakels 334, ' 336, 338 de neiging kunnen hebben om te buigen aan hun middelste deel. Hoewel de schakels 334, 336, 338 bij voorkeur een verdikt middelste deel hebben om het punt van buiging aan de randen voor een vooraf bepaalde plastische deformatie 40 te verkrijgen en te verzekeren dat er geen vervorming is aan 8300568 - 29 - het midden van de schakels 334, 336, 338, kunnen de schakels 334, 336, 338 afgeknot kegelvormige metaalringen zijn met een doorsnede van gelijke dikte in plaats van frustoconoi-dische ringen.The diamond-shaped cross-section of the links 334, 336, 338 allows the middle part of the links 334, 336, 338 to be very rigid. Since a thick center portion is provided, the reduced zones at the ends of links 334, 336, 338 will form the zone that will yield or bend like the zone adjacent to connecting rings 340, 342, 344, 346. It is not desirably for the links 334, 336, 338 to bend or yield to their center portion. However, the particular diamond-shaped section shown is only due to the ease of manufacture of this shape. Links 334, 336 and 338 may have a continuous convex or elliptical shape. This form can be referred to as frustoconoid. This provides an excellent middle section. As the cross section of the links 35 334 ,. 336, 338 had the same thickness, links 334, '336, 338 may tend to bend at their center portion. Although the links 334, 336, 338 preferably have a thickened center portion to obtain the point of edge bending for a predetermined plastic deformation 40 and ensure that there is no deformation at 8300568-29 - the center of the links 334, 336, 338, links 334, 336, 338 may be frusto-conical metal rings of equal thickness in cross section instead of frusto-conical rings.
5 Thans verwijzend naar Pig. 4 en 4A illustreertReferring now to Pig. 4 and 4A
Fig. 4A het afdichtmiddel 2X0 in de afdichtstand. Het af-dichtmiddel 210 wordt samengedrukt als het neerhoudbedienings-middel 212 de grens van zijn beweging bereikt tegen de gren-delring 144 en de pakkingmoer 182 zijn neerwaartse beweging 10 op de schroefdraad 118 van de buishanger voortzet zoals is afgeheeld in Fig. 2B en 2C.Fig. 4A the sealant 2X0 in the sealing position. The sealant 210 is compressed when the hold-down actuator 212 reaches the limit of its movement against the lock washer 144 and the packing nut 182 continues its downward movement on the threads 118 of the tube hanger as shown in FIG. 2B and 2C.
Het metaal-op-metaal afdichtmiddel 210 wordt in serie bediend van onderen naar boven. Met andere woorden buigt en vervormt de onderste ringschakel 338 het eerst bij 15 samendrukking van het afdichtmiddel 210 en is deze de eerste schakel die in afdichtend contact komt met het oppervlak 61 en het oppervlak 140. Deze seriebediening verdient de voorkeur om het slepen van de bovenste ringvormige schakels 334, 336 langs de oppervlakken 61, 140 te beperken bij bediening 20 als de bovenste schakels 334, 336 eerder afdichtend contact maakten dan de onderste schakel 338. Het verdient de voorkeur dat er een gebalanceerde kracht wordt uitgeoefend op de bovenste ringvormige schakel 334.The metal-to-metal sealant 210 is operated in series from bottom to top. In other words, the bottom ring link 338 bends and deforms first on compression of the sealant 210 and is the first link to come into sealing contact with the surface 61 and the surface 140. This series operation is preferable for dragging the top annular links 334, 336 along surfaces 61, 140 to be limited in operation 20 if the upper links 334, 336 made sealing contact earlier than the lower link 338. It is preferable that a balanced force be applied to the top annular link 334 .
De elastomere delen 330, 332 verschaffen de 25 aanvankelijke afdichting. De elastomere afdichtingen 330, 332 komen in aanraking met de oppervlakken 61, 140 voordat de randen van de ringvormige schakels 334, 336, 338 in aanraking komen met de oppervlakken 61, 140. Geen extrusie van de elastomere afdichtingen 330, 332 moet optreden voorbij 30 de randen bij de aanvankelijke samendrukinstelling van enkele honderden bar, dat wil zeggen 210 bar, van het afdichtmiddel 210. De schakels 334, 336, 338 vormen een steun voor de delen 330 en 332, een anti-extrusiemiddel voor deze delen en zijn een vasthoudorgaan voor deze delen. Daarom is het 35 gewenst dat de randen van de schakels 334, 336, 338 aangrijpen op de oppervlakken 61, 140 voordat de elastomere delen 330 en 332 worden geextrudeerd voorbij de aangrenzende randen. Het is ongewenst dat deze extrusie voorbij de randen plaatsvindt eerder dan het afdichtend contact van de randen 40 daar elastomeer materiaal tussen de randen en de oppervlakken 8300568 - 30 - 60, 140 schadelijk kan zijn voor de afdichtende aangrijping van de schakels 334, 336, 338. Zoals is afgebeeld en beschreven is het volume van het elastomere materiaal in de delen 330 en 332 dus berekent en voorafbepaald zodat de randen de 5 oppervlakken 60, 141 aanraken voordat extrusie van de delen 330, 332 zou kunnen plaatsvinden.The elastomeric parts 330, 332 provide the initial seal. The elastomeric seals 330, 332 touch surfaces 61, 140 before the edges of the annular links 334, 336, 338 touch surfaces 61, 140. No extrusion of the elastomer seals 330, 332 must occur beyond 30 the edges at the initial compression setting of several hundred bar, i.e. 210 bar, of the sealant 210. The links 334, 336, 338 form a support for the parts 330 and 332, an anti-extruder for these parts and are a retainer for these parts. Therefore, it is desirable that the edges of the links 334, 336, 338 engage surfaces 61, 140 before the elastomeric parts 330 and 332 are extruded beyond the adjacent edges. It is undesirable that this extrusion occurs beyond the edges rather than the sealing contact of the edges 40 since elastomeric material between the edges and surfaces 8300568 - 30 - 60, 140 may be detrimental to the sealing engagement of links 334, 336, 338 Thus, as shown and described, the volume of the elastomeric material in the parts 330 and 332 has been calculated and predetermined so that the edges touch the surfaces 60, 141 before extrusion of the parts 330, 332 could take place.
De schakels 334, 336, 338 zijn dun genoeg ontworpen om in afdichtende aanraking te worden vervormd bij een samendrukinstelling van enkele honderden bar. De ver-10 bindingsringen 340, 342, 346 vormen spanningspunten of zwakke zones om het ringvormige Z-deel 220, die de buiging van het Z-deel 220 plaatsen op voorafbepaalde punten om te veroorzaken dat de binnen- en buitenranden van het Z-deel 220 op de juiste wijze op afdichtende wijze in aanraking komen 15 met de boringwand 61 en de buitenwand 140. Bij bediening worden de randen op de boringwand 61 en buitenwand 140 gedrukt om een metaal-op-metaal afdichting tussen de putkop 24 en de buishanger 50 te vormen waardoor de bovenste ring-ruimte 134 wordt afgedicht ten opzichte van de onderste ring-20 ruimte 130 van de put. Het afdichtmiddel 210 is ontworpen om de verzekeren dat er geen vloeistofkanaal of lekweg is tussen de oppervlakken 61 en 140.Links 334, 336, 338 are designed thin enough to be deformed in sealing contact at a compression setting of several hundred bar. The connecting rings 340, 342, 346 form stress points or weak zones around the annular Z part 220, which place the bend of the Z part 220 at predetermined points to cause the inner and outer edges of the Z part 220 properly sealingly contacts the bore wall 61 and the outer wall 140. When actuated, the edges are pressed onto the bore wall 61 and outer wall 140 to provide a metal-to-metal seal between the well head 24 and the pipe hanger 50 to seal the top ring space 134 with respect to the bottom ring space 130 of the well. The sealant 210 is designed to ensure that there is no fluid channel or leakage path between surfaces 61 and 140.
In de - afdichtstand buigt de onderste schakel 338 aan de verbindingsring 346, waardoor de buitenzijde 343 25 van de onderste schakel 338 omlaag beweegt en aangrijpt op het boveneind 372 van het onderste nokdeel 222.In the sealing position, the lower link 338 bends at the connecting ring 346, causing the outer side 343 of the lower link 338 to lower and engage the upper end 372 of the lower cam portion 222.
De tapsheid van het oppervlak 372 van het onderste nokdeel 222 vormt een aanvankelijke beginvervormings-hoek voor de onderste ringvormige schakel 338. Het oppervlak 30 372 verzekert ook dat de schakel 338 niet horizontaal wordt zodat het losraken van de schakel 338 bij het verwijderen van het afdichtmiddel 210 wordt verhindert. Als het ondereind 364 van het aandrijfdeel 218 omlaag beweegt, buigt de bovenste schakel 334 aan de verbindingsring 344 waardoor de bin-35 nenzijde 333 van de bovenste schakel 334 aangrijpt op het ondereind 364 als het ondereind 364 het Z-deel 220 samendrukt. De tussenliggende schakel 336 beweegt uit zijn schuine stand in een meer horizontale stand. De elastomere delen 330, 332 worden samengedrukt tussen de schakels 334, 336, 40 338 en grijpen op afdichtende wijze aan op de boringwand 61 8300568 - 31 - ' en de buitenwand 140. De binnenranden van de schakels 334, 336 maken ringvormig afdichtend contact met de buitenwand 140 van de buishanger 50 bij 380, 382 en 384 en de buitenranden van de schakels 334, 336, 338 maken ringvormig af-5 dichtend contact met de boringwand 61 van de putkop 24 bij 386, 388 en 390. Het afdichtmiddel 210 bereikt dus een zespuntig ringvormig mataal-op-metaal afdichtcontact. Het af-dichtcontact van de binnen- en buitenranden maakt dat de schakels 334, 336, 338 anti- extrusieringen worden voor de 10 elastomere delen 330, 332. De elastomere delen 330, 332 dienen als steunafdichtingen voor de metalen afdichtingen.The taper of the surface 372 of the lower cam portion 222 forms an initial initial deformation angle for the lower annular link 338. The surface 372 also ensures that the link 338 does not become horizontal so that the link 338 becomes detached when the sealant is removed. 210 is prevented. As the lower end 364 of the drive member 218 moves downward, the upper link 334 bends on the connecting ring 344 causing the inner side 333 of the upper link 334 to engage the lower end 364 as the lower end 364 compresses the Z-section 220. The intermediate link 336 moves from its tilt to a more horizontal position. The elastomeric members 330, 332 are compressed between links 334, 336, 40, 338 and sealingly engage bore wall 61 8300568-31 - 'and outer wall 140. The inner edges of links 334, 336 make annular sealing contact with the outer wall 140 of the tube hanger 50 at 380, 382 and 384 and the outer edges of the links 334, 336, 338 make annular sealing contact with the bore wall 61 of the wellhead 24 at 386, 388 and 390. The sealant 210 reaches thus a six-pointed ring-shaped metal-to-metal sealing contact. The sealing contact of the inner and outer edges causes the links 334, 336, 338 to become anti-extrusion rings for the elastomeric parts 330, 332. The elastomeric parts 330, 332 serve as support seals for the metal seals.
Als de schakels 334, 336, 338 uit hun schuine stand naar een meer horizontale stand bewegen bij bediening, beweegt elk eind of elke binnen- en buitenrand van de scha-15 kels 334, 336, 338 in aanraking met de boringwanden 61 en 140. Het is niet de bedoeling dat de schakels 334, 336, 338 horizontaal worden. Het is belangrijk dat de binnen- en buitenranden van de schakels 334, 336 en 338 gespannen worden tussen de boringwand 61 van de putkop 24 en de buitenwand 20 140 van de buishanger 50. De binnen- en buitenrand van elke schakel ondervinden de reaktie van de draaglast van de andere. Bijvoorbeeld, als de binnenrand 356 van de schakel 336 drukt tegen de buishangerwand 140 veroorzaakt dit contact een reaktiekracht op de buitenrand 385 die de buitenrand 25 385 naar de putkopboringwand 61 beweegt. Als elke schakel geen tegenoverliggende rand had, zou de schakel verder omlaag bewegen tot dat zijn zijde aangreep op een aangrenzende schakel in plaats van te bewegen in afdichtende aanraking met de wand 61 of 140. Dit drukken tegen de binnen- en bui-30 tenranden maakt het noodzakelijk dat het uitknikken of buigen in het middelste deel van de schakel wordt verhinderd. Daarom vereist de diamantvormige doorsnede dat het middelste deel van de schakel zo stijf is dat deze niet kan knikken of zichzelf ontlasten. Verder, als de schakels 334, 336 35 338 horizontaal konden worden, zouden de toleranties tussen de'binnendiameter van de putkop 24 en de buitendiameter van de buishanger 50 kritisch worden. Als de schakels 334, 336, 338 niet horizontaal maar schuin staan, is het ook makkelijker om het Z-deel 220 los te maken bij het uittrekken van 40 het afdichtmiddel 210. Het oppervlak 364 van het aandrijf- 8300568 - 32 - deel 218 en het oppervlak 372 van het onderste nokdeel 222 zijn taps om te verhinderen dat de schakels 334 resp. 338 horizontaal worden.As the links 334, 336, 338 move from their tilt to a more horizontal position upon actuation, each end or inner and outer edge of the links 334, 336, 338 moves into contact with the bore walls 61 and 140. Links 334, 336, 338 are not intended to be horizontal. It is important that the inner and outer edges of the links 334, 336 and 338 are tensioned between the bore wall 61 of the wellhead 24 and the outer wall 140 of the tube hanger 50. The inner and outer edges of each link are subject to the reaction of the payload of the other. For example, when the inner edge 356 of the link 336 presses against the tube hanger wall 140, this contact causes a reaction force on the outer edge 385 which moves the outer edge 385 towards the wellhead bore wall 61. If each link had no opposite edge, the link would move further down until its side engaged an adjacent link rather than moving in sealing contact with the wall 61 or 140. This pressing against the inner and outer edges creates it is necessary to prevent buckling or bending in the middle part of the link. Therefore, the diamond cross-section requires that the middle part of the link is so rigid that it cannot kink or relieve itself. Furthermore, if links 334, 336 35 338 were to become horizontal, the tolerances between the inside diameter of the well head 24 and the outside diameter of the tube hanger 50 would become critical. If the links 334, 336, 338 are not horizontal but slanting, it is also easier to loosen the Z part 220 when pulling out the sealant 210. The surface 364 of the drive 8300568 - 32 - part 218 and the surface 372 of the lower cam portion 222 are tapered to prevent links 334 and 44, respectively. 338 become horizontal.
Het zal duidelijk zijn dat de elastomere af-5 dichtingen 330, 332 niet nodig zijn wanneer de randen van de schakels 334, 336, 338 voldoende de oppervlakken 61 van de putkop 24 en 140 van de buishanger 50 aanraken om een hydraulische druk te kunnen uitoefenen in de ringruimte 134. De delen 330 en 332 kunnen dus bij sommige toepassingen wor-10 den weggelaten waar een lege ruimte zal zijn tussen de schakels 334, 336 en 338. Ook zal het duidelijk zijn dat de delen 330 en 332 kunnen worden vervangen door een afstandhouder die een voorafbepaalde mate van samenklapping of vervorming van de schakels 334, 336, 338 toelaat. Zoals in de onderha-15 vige uitvoeringsvorm beschreven is worden de elastomere delen 330 en 332 een dergelijke afstandhouder. Ook is de onderhavige uitvinding niet beperkt tot een elastomeer materiaal.It will be appreciated that the elastomeric seals 330, 332 are unnecessary when the edges of the links 334, 336, 338 sufficiently touch the surfaces 61 of the wellhead 24 and 140 of the tube hanger 50 to apply hydraulic pressure in the ring space 134. Thus, parts 330 and 332 may be omitted in some applications where there will be a void between links 334, 336 and 338. It will also be appreciated that parts 330 and 332 may be replaced by a spacer that allows for a predetermined degree of collapse or deformation of the links 334, 336, 338. As described in the present embodiment, the elastomeric parts 330 and 332 become such a spacer. Also, the present invention is not limited to an elastomeric material.
De delen 330 en 332 kunnen zijn gemaakt uit andere veerkrachtige materialen zoals Grafoil, een geheel uit grafiet . 20 bestaand pakkingmateriaal dat wordt vervaardigd door DuPont. Grafoil kan in het bijzonder worden gebruikt wanneer brandweerstand vereist is. "Grafoil" is beschreven in de publicaties "Grafoil - Ribbon-Pack, Universal Flexible Graphite Packing for Pumps and Valves" door F.W. Russell (Precision 25 Products) Ltd., Great Runmow, Essex, Engeland, en "Grafoil Brand Packing"; door Crane Packing Company of Morton Grove, Illinois. Deze publicaties worden hierin opgenomen bij verwijzing.Parts 330 and 332 can be made of other resilient materials such as Grafoil, which is all graphite. 20 existing gasket material manufactured by DuPont. Grafoil can be used especially when fire resistance is required. "Grafoil" is described in the publications "Grafoil - Ribbon-Pack, Universal Flexible Graphite Packing for Pumps and Valves" by F.W. Russell (Precision 25 Products) Ltd., Great Runmow, Essex, England, and "Grafoil Brand Packing"; by Crane Packing Company of Morton Grove, Illinois. These publications are incorporated herein by reference.
Het zal ook duidelijk zijn dat als een metaal-30 op-metaal afdichting niet gewenst is, de kanalen 368, 370 en 374 kunnen worden gebruikt om elastomeer materiaal te voeren naar de oppervlakken 61 en 140 om een primaire elastomere afdichting te verschaffen in plaats van een primaire metaal-op-metaal afdichting zoals beschreven is in de bij 35 voorkeur toegepaste uitvoering. Als de elastomere afdichtingen 330, 332 de primaire afdichtingen zijn, worden de ringvormige schakels 334, 336, 338 de primaire steun voor de elastomere afdichtingen 330, 332. Deze schakels zouden bekrachtigde steunringen worden voor de delen 330, 332. In een 40 dergelijk geval zouden de steunafdichtingen niet omlaag op 8300568 - 33 - hun plaats glijden.It will also be appreciated that if a metal-to-metal seal is not desired, channels 368, 370 and 374 can be used to feed elastomeric material to surfaces 61 and 140 to provide a primary elastomeric seal instead of a primary metal-to-metal seal as described in the preferred embodiment. If the elastomeric seals 330, 332 are the primary seals, the annular links 334, 336, 338 become the primary support for the elastomeric seals 330, 332. These links would become actuated support rings for the parts 330, 332. In such a case the support seals would not slide down at 8300568 - 33 - in place.
De onderhavige uitvinding is ontworpen voor werkdrukken van 1050 bar en daarom is het het doel van de onderhavige uitvinding om een 1400 bar samendrukinstelling 5 op het afdichtmiddel 210 te bereiken, waardoor het afdicht-middel 210 wordt voorbekrachtigd boven de verwachte werkdruk.The present invention is designed for operating pressures of 1050 bar and therefore it is the object of the present invention to achieve a 1400 bar compression setting 5 on the sealant 210, thereby priming the sealant 210 above the expected operating pressure.
Voor het bereiken van een samendrukinstelling van 1400 bar wordt het afdichtmiddel 210 bedient door een combinatie van een koppel en een hydraulische druk. Aanvan-10 kelijk wordt een beginkoppel van ongeveer 13.500 Nm uitgeoefend op de boorpijp 236 aan het oppervlak 18. Tongen worden gebruikt om de boorpijp 236 te roteren zodat het koppel wordt overgebracht op het neerlaatgereedschap 200 en dan een axiale kracht op het afdichtmiddel 210. In het bijzonder ro-15 teert de boorpijp 236 de doorn 230 die op zijn beurt de buitenhuis 250 roteert door middel van de spieverbinding 320. De buitenhuis 250 drijft de pakkingmoer 182 aan door middel van de kanteelvormige verbinding van de lippen 198, 308. De pakkingmoer 182 drukt tegen het aandrijfdeel 28 door 20 overbrenging van de axiale kracht via het leger 205. Daar het neerhoudbedieningsmiddel .212 eerder de grens van zijn neerwaartse beweging tegen de grendelring 144 heeft bereikt bij het bewegen naar de neerhoudstand, worden het afdichtmiddel 210 en in het bijzonder het Z-deel 220 samengedrukt 25 tussen het aandrijfdeel 218 en het onderste nokdeel 222. Dit koppel levert een axiale kracht van ongeveer 675.000 N.To achieve a compression setting of 1400 bar, the sealant 210 is operated by a combination of a torque and a hydraulic pressure. Initially, an initial torque of about 13,500 Nm is applied to the drill pipe 236 on the surface 18. Tongues are used to rotate the drill pipe 236 so that the torque is transferred to the lowering tool 200 and then an axial force to the sealant 210. In in particular, the drill pipe 236 rotates the mandrel 230 which in turn rotates the outer casing 250 by means of the keyed connection 320. The outer casing 250 drives the packing nut 182 by means of the crenellated connection of the lips 198, 308. The packing nut. 182 presses the drive member 28 by transmitting the axial force through the bearing 205. Since the hold-down actuator .212 has previously reached the limit of its downward movement against the locking ring 144 when moving to the hold-down position, the sealant 210 and the in particular the Z part 220 is compressed between the drive part 218 and the lower cam part 222. This torque provides an axial force of approximately spring 675,000 N.
Als het Z-deel 220 wordt samengedrukt tussen het aandrijfdeel 218 en het onderste nokdeel 222, worden de elastomere delen 330, 332 samengedrukt tussen de schakels 30 334, 336, 338 als de schakels 334, 336, 338 bewegen in een meer horizontale stand. Als deze samendrukking optreedt beginnen de elastomere delen 330, 332 de groeven geheel op te vullen die zijn gevormd tussen de schakels 334, 336, 338 die elastomere delen 330, 332 opnemen. De hoeveelheid elastomeer 35 materiaal van de elastomere delen 330, 332 is vooraf zo bepaald dat als de schakels 334, 336, 338 bewegen in een meer horizontale stand, de schakels 334, 336, 338 een voldoende contact met de boringwand 61 van de putkop 24 en de buitenste boringwand 140 van de buishanger· 50 bereiken om te funktio-40 neren als metalen anti-extrusiemiddelen om de extrusie van 8300568 - 34 - de elastomere afdichtingen 330/ 332 te verhinderen. In het bijzonder verhinderen de ringvormige contactzones 382, 384 aan de binnenzijde de extrusie van de elastomere delen 332 aan de binnenzijde en de verhinderen de ringvormige contact-5 zones 386/ 388 de extrusie van het elastomere deel 330 aan de buitenzijde. Een aanvankelijk anti-extrusie afdichting wordt dus bereikt door de schakels 334, 336, 338 voordat de elastomere delen 330, 332 kunnen worden geextrudeerd voorbij hun aangrenzende ringvormige afdichtcontactzones. Het 10 is belangrijk dat de elastomere delen 330, 332 het juiste volume elastomeer materiaal en de juiste vorm hebben zodat bij samendrukking van het afdichtmiddel 210 metaal anti-ex-trusiecontact wordt bereikt voor de extrusie van de elastomere delen 330, 332 voorbij de contactzones 382, 384, 386 15 en 388.When the Z part 220 is compressed between the drive part 218 and the lower cam part 222, the elastomeric parts 330, 332 are compressed between the links 303, 336, 338 as the links 334, 336, 338 move into a more horizontal position. When this compression occurs, the elastomeric parts 330, 332 begin to completely fill the grooves formed between the links 334, 336, 338 that receive elastomeric parts 330, 332. The amount of the elastomeric material of the elastomeric parts 330, 332 is predetermined such that if the links 334, 336, 338 move in a more horizontal position, the links 334, 336, 338 have sufficient contact with the bore wall 61 of the wellhead 24. and reach the outer bore wall 140 of the tube hanger 50 to function as metal anti-extrusion agents to prevent extrusion of 8300568-34 elastomeric seals 330/332. In particular, the annular contact zones 382, 384 on the inside prevent extrusion of the elastomeric parts 332 on the inside and the annular contact zones 386/388 prevent the extrusion of the elastomeric part 330 on the outside. Thus, an initial anti-extrusion seal is achieved by the links 334, 336, 338 before the elastomeric parts 330, 332 can be extruded beyond their adjacent annular sealing contact zones. It is important that the elastomeric parts 330, 332 have the correct volume of elastomeric material and shape so that upon compression of the sealant 210 metal anti-extrusion contact is achieved for the extrusion of the elastomeric parts 330, 332 beyond the contact zones 382 , 384, 386, and 388.
Het bijzondere doel van het aanvankelijke koppel is de elastomere steunafdichtingen 330, 332 in te stellen en niet een metaal-op-metaal afdichting tussen de oppervlakken 61, 140 van de putkop 24 resp. de buishanger 20 50 te bereiken. Het aanvankelijke koppel is niet in staat om volledig het metaal-op-metaal afdichtmiddel 210 te bedienen ten gevolge van wrijvingsverliezen in de stijgbuis, het eruptieafsluitersysteem, de boorpijp zelf en meer in het bijzonder ten gevolge van verschillende schroefbelas-25 tingen zoals aan de schroefdraden IL8. Deze wrijvingsverlie-zen beperken de samendrukbelasting die kan worden uitgeoe-.. fend op het afdichtingsmiddel 210 door de boorpijp 236.The particular purpose of the initial torque is to adjust the elastomeric support seals 330, 332 and not a metal-to-metal seal between the surfaces 61, 140 of the wellhead 24, respectively. reach the pipe hanger 20 50. The initial torque is unable to fully operate the metal-to-metal sealant 210 due to friction losses in the riser, blowout preventer system, drill pipe itself, and more specifically due to different screw loads such as on threads IL8. These frictional losses limit the compression load that can be applied to the sealant 210 through the drill pipe 236.
Om de gewenste samendrukinstelling van het afdichtmiddel 210 te bereiken wordt een hydraulische druk 30 gecombineerd met het koppel om de metaal-op-metaal afdichtingen van het afdichtmiddel 210 in te stellen. Thans verwijzend naar Fig. 2A en 2B is de eruptie-afsluiter 40 schematisch afgebeeld en omvat deze rams 34 met kill line 38 die in verbinding staat met de ringruimte 134 onder de erup-35 tie-afsluiterrams 34. Op gebruikelijke wijze is de kill line 38 geplaatst onder de onderste ram. Als de choke line 36 om enige reden de onderste leiding in de eruptie-afsluiter 40 was, zou de hydraulische druk worden uitgeoefend via de choke line 36.To achieve the desired compression setting of the sealant 210, a hydraulic pressure 30 is combined with the torque to adjust the metal-to-metal seals of the sealant 210. Referring now to FIG. 2A and 2B, the blowout valve 40 is shown schematically and includes rams 34 with kill line 38 communicating with the ring space 134 below the erup-35 tie valve rams 34. Typically, the kill line 38 is positioned below the lower Ram. If for any reason choke line 36 was the bottom line in blowout valve 40, hydraulic pressure would be applied through choke line 36.
40 Bij het uitoefenen van druk via de kill Line 8300568 * - 35 - 38 en in de ringruimte 134 is het nodig de ringruimte 134 af te dichten. In Fig. 2A wordt opmerkt dat de kill line 38 is afgebeeld in fase met rams 34 maar in werkelijkheid 90° uit fase is gefabriceerd. Daarbij worden de pijprams 34 afgeslo-5 ten om af te dichten rondom de boorpijp 236, O-ringafdich-tingen 264, 266 dichten af tussen de doorn 230 en de huls 240, O-ringafdichtingen 292, 294 dichten af tussen de huls 240 en het binnenvlak 272 van de hanger 50 en zoals boven is besproken het afdichtmiddel 210 verschaft de aanvankelijke afdich-10 ting over de ringruimte 134. Een hydraulische druk kan dus worden uitgeoefend door de kill line 38 in de ringruimte 134.40 When applying pressure via the kill line 8300568 * - 35 - 38 and in the ring space 134 it is necessary to seal the ring space 134. In FIG. 2A it is noted that the kill line 38 is depicted in phase with rams 34 but is actually fabricated 90 ° out of phase. Thereby, the pipe frames 34 are closed to seal around the drill pipe 236, seal O-ring seals 264, 266 between mandrel 230 and sleeve 240, seal O-ring seals 292, 294 between sleeve 240 and the inner surface 272 of the hanger 50 and, as discussed above, the sealant 210 provides the initial seal over the ring space 134. Thus, hydraulic pressure can be applied by the kill line 38 in the ring space 134.
Ten gevolge van het kurketrekkereffect dat wordt veroorzaakt door de uitoefening van een koppel op een boorkolom zoals de boorpijp 236 wordt een koppel van 13.500 15 Nm in het algemeen beschouwd als het grootste koppel dat kan worden overgebracht via een boórpijpkolom onder water. Bij de onderhavige uitvinding 2al een koppel van 13.500 Nm op de boorpijp 236 een afdichting over de ringruimte 134 tot stand brengen die weerstand zal bieden tegen enkele honderden 20 bar hydraulische druk. Deze betrekkelijk lage drukafdichting zal dan het onder druk zetten van de ringruimte 134 toelaten om verder het afdichtmiddel 210 samen te drukken, dat op zijn beurt de afdichting in de ringruimte 134 verhoogt om weerstand te bieden tegen aanvullende hydraulische druk. Het 25 metalen ringvormige Z-deel 220 met de ringvormige schakels 334, 336, 338 is zo ontworpen dat de ringen 334, 336, 338 dun genoeg zijn om een metaal-op-metaal afdichting te verschaffen in samenwerking met elastomere afdichting 330, 332 om weerstand te bieden aan een hydraulische druk van enkele 30 honderden bar bij de uitoefening van een koppel van 13.500 Nm.Due to the corkscrew effect caused by the application of torque to a drill string such as the drill pipe 236, a torque of 13,500 Nm is generally considered to be the greatest torque that can be transmitted through an underwater drill string. In the present invention, a torque of 13,500 Nm on the drill pipe 236 creates a seal over the ring space 134 which will resist several hundred 20 bar hydraulic pressure. This relatively low pressure seal will then allow the pressurization of the annulus 134 to further compress the sealant 210, which in turn increases the seal in the annulus 134 to resist additional hydraulic pressure. The metal annular Z-section 220 with the annular links 334, 336, 338 is designed such that the rings 334, 336, 338 are thin enough to provide a metal-to-metal seal in conjunction with elastomeric seal 330, 332 to resist a hydraulic pressure of several 30 hundreds of bar when applying a torque of 13,500 Nm.
Bij het uitoefenen van druk op het afdichtmiddel 210 zijn de werkzame drukzones de diameter van de neerlaatgereedschapafdichting 264 min de diameter van de 35 boorpijp 236 en in aanvulling daaraan de ringvormige af-dichtzone van het afdichtmiddel 210. Daar dë ringvormige afdichtzone is vastgelegd voor een putkop en buishanger met een bepaalde afmeting, is de voornaamste veranderlijke bij het bepalen van de drukinstelkracht het verschil in druk-40 oppervlak tussen de neerlaatgereedschapafdichting 264 en de 8300568 • * - 36 - * boorpijp 236. Dit verschil kan dus worden gevarieerd om een voorafbepaalde samendrukinstelkracht uit te oefenen op het afdichtmiddel 210. Dit verschil in diameter kan bijvoorbeeld variëren tussen 12,5 en 25 cm.When pressure is applied to the sealant 210, the effective pressure zones are the diameter of the lowering tool seal 264 minus the diameter of the drill pipe 236 and additionally the annular sealing zone of the sealant 210. Since the annular sealing zone is defined for a wellhead and tube hanger of a given size, the main variable in determining the pressure setting force is the difference in pressure-40 area between the down tool seal 264 and the 8300568 • * - 36 - * drill pipe 236. Thus, this difference can be varied to a predetermined compression setting force to be applied to the sealant 210. This difference in diameter can vary, for example, between 12.5 and 25 cm.
5 De bijzondere funktie van de hydraulische druk is een axiale kracht te verschaffen die 1400 bar kan opwekken in het afdichtmiddel 210 zonder de ontwerpdrukgren-zen van de apparatuur in het putkopsysteem te overschreiden.The particular function of the hydraulic pressure is to provide an axial force which can generate 1400 bar in the sealant 210 without exceeding the design pressure limits of the equipment in the wellhead system.
De funktie van het koppel op de moer 182 nadat de hydraulische 10 druk is uitgeoefend is te veroorzaken dat de moer 182 de beweging van het afdichtmiddel 210 volgt als dit omlaag beweegt onder kracht en de ontspanning ervan te verhinderen als de hydraulische kracht wordt opgeheven. Het is belangrijk dat een hoog koppel, namelijk 13.500 Nm, wordt gehandhaafd in de 15 boorpijp 236 zodat de pakkingmoer 182 het afdichtmiddel 210 volgt daar anders de moer 182 de neerwaartse beweging van het afdichtmiddel 210 kan verhinderen. Deze procedure wordt herhaald door geleidelijk en voortdurend de hydraulische druk te verhogen tot dat de pakkingmoer 182 een voldoende aan-20 tal omwentelingen is gedraaid om te verzekeren dat een samen-drukinstelling van 1400 bar is bereikt door het afdichtmiddel 210. ,The function of the torque on the nut 182 after the hydraulic pressure has been applied is to cause the nut 182 to follow the movement of the sealant 210 as it moves down under force and to prevent its release when the hydraulic force is released. It is important that a high torque, namely 13,500 Nm, be maintained in the drill pipe 236 so that the packing nut 182 follows the sealant 210, otherwise the nut 182 may prevent the downward movement of the sealant 210. This procedure is repeated by gradually and continuously increasing the hydraulic pressure until the packing nut 182 has been rotated a sufficient number of revolutions to ensure that a compression setting of 1400 bar has been achieved by the sealant 210.,
Het neerlaatgereedschap 200 is een combinatie-gereedschap voor het uitoefenen van een koppel op het neer-25 houd- en afdichtsamenstel 180 en om een hydraulische druk te helpen uitoefenen op het neerhoud- en afdichtsamenstel 180.The lowering tool 200 is a combination tool for applying torque to the hold-down and seal assembly 180 and to help apply hydraulic pressure to the hold-down and seal assembly 180.
De rotatie van de boorpijp 236 voor het overbrengen van een koppel via het neerlaatgereedschap 200 op het neerhoud- en · afdichtmiddel 180 maakt een aanvankelijke afdichtende aan-30 raking van het afdichtmiddel 210 in de ringruimte 134.tussen de putkop 24 en de hanger 50 mogelijk waardoor een hydraulische druk dan kan worden uitgeoefend op de ringruimte 134 om het afdichtmiddel 210 verder in te stellen. Wanneer de hydraulische druk geleidelijk en voortdurend wordt verhoogd 35 in de ringruimte 134 via de kill line 38, wordt het afdichtmiddel 210 verder samengedrukt tot een grotere afdichtende aanraking tegen het oppervlak 61 van de putkop 24 en het oppervlak 140 van de hanger 50. Als deze afdichtende aanraking toeneemt, zal het afdichtmiddel 210 afdichten tegen 40 een nog grotere druk in de ringruimte. De druk via de kill 8300568 ♦ * - 37 - ’ ' ' -% line 38 kan dus geleidelijk worden verhoogd tot dat het afdichtmiddel 210 een samendrukinstelling van ongeveer 1400 bar heeft. De druk die wordt uitgeoefend via de kill line 38 en de ringruimte 134 overschreidt niet de ontwerpgrenzen 5 van het systeem. Alle systemen hebben een standaard werkdruk die een bedieningsman niet mag overschreiden. Het systeem volgens de onderhavige uitvinding is ontworpen voor werkdrukken van 1050 bar en de hydraulische druk in de ringruimte 134 om het afdichtmiddel 210 volledig te bedienen kan dus 10 niet 1050 bar overschreiden hoewel een samendrukinstelling van 1400 bar gewenst is. De onderhavige uitvinding bereikt een samendrukinstelling van het afdichtmiddel 210 van 1400 bar zonder een hydraulische druk groter dan 1050 bar uit te oefenen.The rotation of the drill pipe 236 to transmit torque through the lowering tool 200 to the hold-down and sealant 180 allows an initial sealing touch of the sealant 210 into the annulus 134 between the well head 24 and the hanger 50. whereby a hydraulic pressure can then be applied to the annulus 134 to further adjust the sealant 210. As the hydraulic pressure is gradually and continuously increased 35 in the annulus 134 via the kill line 38, the sealant 210 is further compressed to a greater sealing contact against the surface 61 of the wellhead 24 and the surface 140 of the hanger 50. sealing contact increases, the sealant 210 will seal against 40 an even greater pressure in the annulus. Thus, the pressure via the kill 8300568 ♦ * - 37 - '' '-% line 38 can be increased gradually until the sealant 210 has a compression setting of approximately 1400 bar. The pressure applied through the kill line 38 and ring space 134 does not exceed the design limits of the system. All systems have a standard operating pressure that an operator should not exceed. The system of the present invention is designed for operating pressures of 1050 bar, and the hydraulic pressure in the annulus 134 to fully operate the sealant 210 cannot exceed 1050 bar although a compression setting of 1400 bar is desired. The present invention achieves a compression setting of the sealant 210 of 1400 bar without applying a hydraulic pressure greater than 1050 bar.
15 Als de hydraulische druk geleidelijk wordt verhoogd in de ringruimte 134 om een samendrukinstelling op het afdichtmiddel 210 van 1400 bar te bereiken, volgt de pakkingmoer 182, ten gevolge van de voortdurende uitoefening van het koppel van 13.500 Nm op de boorpijp 236 dat wordt 20 overgebracht op de mantel 250 het afdichtmiddel 210 omlaag in de ringruimte 134 op de schroefdraad 204. Bij het opheffen van de hydraulische druk via de kill line 38 en de ringruimte 134 verhindert de pakkingmoer 182 de opheffing van de 1400 bar samendrukinstelling op het afdichtmiddel 210 25 ten gevolge van de ingrijping van de schroefdraad 204 met de buishanger 50.As the hydraulic pressure is gradually increased in the annular space 134 to achieve a compression setting on the sealant 210 of 1400 bar, the packing nut 182 follows, due to the continuous application of 13,500 Nm of torque to the drill pipe 236 being transferred. on the shroud 250 the sealant 210 down into the annulus 134 on the threads 204. When releasing the hydraulic pressure through the kill line 38 and the annulus 134, the packing nut 182 prevents the 1400 bar compression setting from lifting on the sealant 210 25 due to the engagement of the thread 204 with the tube hanger 50.
Het is belangrijk dat de elastomere afdichtingen 330, 332 tot afdichtende aanraking worden bekrachtigd na het uitoefenen van het beginkoppel door de boorpijp 236.It is important that the elastomeric seals 330, 332 be energized to sealing contact after the initial torque is applied through the drill pipe 236.
30 Tenzij de elastomere delen 330, 332 in aanraking zijn gebracht, zal de uitoefening van hydraulische druk via de kill line 38 verloren gaan langs het afdichtmiddel 210 naar de onderste ringruimte 130. De afdichting van de elastomere delen 330, 332 behoeft slechts voldoende te zijn om af te 35 dichten tegen een deelbedrag van de hydraulische druk via de kill liné 38 zoals 35 bar. Nadat de aanvankelijk afdichting is bereikt, zal de uitoefening van toenemende hydraulische drukwaarden het Z-deel 220 en de elastomere delen 330, 332 verder samendrukken om het metaal-op-metaal en elas-40 tomere afdichtcontact met de wanden 61, 140 te vergroten.Unless the elastomeric parts 330, 332 have been brought into contact, the application of hydraulic pressure through the kill line 38 will be lost along the sealant 210 to the bottom ring space 130. The sealing of the elastomeric parts 330, 332 need only be sufficient. to seal against part of the hydraulic pressure via the kill line 38 such as 35 bar. After the initial sealing is achieved, the application of increasing hydraulic pressures will further compress the Z-part 220 and elastomeric parts 330, 332 to increase the metal-to-metal and elast-40 sealing contact with the walls 61, 140.
8300568 Λ , . , - 38 -8300568 Λ,. , - 38 -
Dit vergrote afdichtcontact zal de voortdurende toename van de hydraulische druk via de kill line 38 toelaten voor de verdere bediening van het afdichtmiddel 210.This enlarged seal contact will allow the continued increase in hydraulic pressure through the kill line 38 to further operate sealant 210.
Het zojuist beschreven afdichtbedieningsmid-5 del is een vereenvoudiging van bekende bedieningsuitvoeringen. Bekende bedieningsmiddelen oefenen een druk omlaag uit via de boorpijp om een inwendig poortzuigersysteem te bedienen.-Een dart sluit het eind van de boorpijpboring af voor de uitoefening van druk via het zuigersysteem dat op zijn beurt 10 druk uitoefent op de afdichting. Hoewel een dergelijk bekend bedieningssysteem zoü kunnen worden toegepast bij de onderhavige uitvinding heeft de uitvoering volgens de onderhavige uitvinding aanzienlijke voordelen over het bekende systeem.The sealing actuator just described is a simplification of known operating embodiments. Known actuators exert a downward pressure through the drill pipe to operate an internal port piston system. A dart seals the end of the drill pipe bore to apply pressure through the piston system which in turn exerts pressure on the seal. Although such a known operating system could be used in the present invention, the embodiment of the present invention has significant advantages over the known system.
Het kan nodig zijn het aanvankelijk op de 15 boorkolom 236 uitgeoefende koppel te vergroten nadat de erup-tieafsluiterrams 34 gesloten zijn. Hoewel het rubbercontact van de rams 34 met de boorpijp 236 geen wrijvingsverlies veroorzaakt zoals een metaal-op-metaal contact, zal enig aanvullend wrijvingsverlies optreden. Een aanvullend koppel kan 20 dus zo mogelijk worden uitgeoefend op de boorkolom 236 boven het aanvankelijke koppel om dit wrijvingsverlies te overwinnen. De boorpijp 236 zal echter roteren met de rams 34 in de gesloten stand. De ringruimte tussen de stijgbuis en de boorpijp 236 bevat putvloeistoffen, waardoor putvloeistoffen 25 zich zullen bevinden tussen de pijprams 34 en de boorpijp 236 bij sluiting van de eruptieafsluiter 40. Derhalve wordt gemeend, dat het koppel van 13.500 Nm niet belangrijk zal worden gereduceerd. Als ten gevolge van de bijzondere toepassing de wrijving tussen de pijprams 34 en de boorpijp 236 moet 30 worden gereduceerd, kan een speciale pijpverbinding, niet afgebeeld, in serie worden geschakeld in de boorpijp 236, waardoor de pijprams 34 aangrijpen op een stilstaand buisvormig deel met een roterend deel dat daardoorheen passeert om het koppel langs de rams 34 over te brengen. Een derge-35 lijke speciale pijpverbinding zal roterende afdichtingen omvatten tussen het stilstaande deel en het roterende binnendeel om het passeren van vloeistof te verhinderen.It may be necessary to increase the torque initially applied to the drill string 236 after the blow-off valve frames 34 are closed. Although the rubber contact of the rams 34 with the drill pipe 236 does not cause a friction loss such as a metal-to-metal contact, some additional friction loss will occur. Thus, an additional torque can be applied to the drill string 236 above the initial torque if possible to overcome this friction loss. However, the drill pipe 236 will rotate with the rams 34 in the closed position. The annulus between the riser and the drill pipe 236 contains well fluids, whereby well fluids 25 will be located between the pipe rams 34 and the drill pipe 236 upon closure of the blowout preventer 40. It is therefore believed that the torque of 13,500 Nm will not be significantly reduced. If, due to the particular application, the friction between the pipe rams 34 and the drill pipe 236 is to be reduced, a special pipe connection, not shown, can be connected in series in the drill pipe 236, whereby the pipe rams 34 engage a stationary tubular member with a rotating member passing therethrough to transmit the torque along the rams 34. Such a special pipe connection will include rotary seals between the stationary part and the rotating inner part to prevent the passage of liquid.
Thans verwijzend naar Fig. 5A, 5B en 5C is het complete samenstel van de putkop 24 afgebeeld met een 40 ..16.. inch buishanger. 420, een 13-3/8 inch buishanger 50, een 8300568 < - 39 - 9-5/8 inch buishanger 400 en een 7 inch buishanger 410. De buishanger 50 is afgebeeld in Fig. 5B in de neerhoud- en afdichtstand die is beschreven in Fig. 1-4 waarbij het neerhoud- en afdichtsamenstel 180 is te zien in de neerhoud- en 5 afdichtstand. De 9-5/8 inch buishanger 400 is afgebeeld ondersteund bij 402 aan de bovenzijde van de buishanger 50.Referring now to FIG. 5A, 5B and 5C, the complete assembly of the wellhead 24 is shown with a 40.16 .. inch tube hanger. 420, a 13-3 / 8 inch tube hanger 50, an 8300568 <- 39 - 9-5 / 8 inch tube hanger 400 and a 7 inch tube hanger 410. The tube hanger 50 is shown in FIG. 5B in the hold-down and seal position described in FIG. 1-4 wherein the hold-down and seal assembly 180 is seen in the hold-down and seal position. The 9-5 / 8 inch tube hanger 400 is shown supported at 402 on the top of tube hanger 50.
De buishanger 400 omvat ook een neerhoud- en afdichtsamenstel 404 dat vergelijkbaar is met het samenstel 180 van de buishanger 50. De 7 inch buishanger 402 is afgebeeld onder-10 steund bij 412 aan de bovenzijde van de 9-5/8 inch buishanger 400. De buishanger 410 omvat een neerhoud- en afdichtsamenstel 414 dat vergelijkbaar is met het samenstel 180.The tube hanger 400 also includes a hold down and seal assembly 404 similar to the assembly 180 of the tube hanger 50. The 7 inch tube hanger 402 is shown supported at 412 at the top of the 9-5 / 8 inch tube hanger 400. The tube hanger 410 includes a hold-down and seal assembly 414 similar to the assembly 180.
De Fig. 5A en 5B tonen de neerhoudgroeven van de putkop 24, namelijk de neerhoudgroef 68 voor de buishanger 50, de neer-15 houdgroef 406 voor de buishanger 400 en de neerhoudgroef 416 voor de buishanger 410. De buishangers 400 en 410 hebben geen .schouderring nodig zoals de schouderring 128 voor de buishanger 50. Daar de buishangers 400, 410 een kleinere belasting ondersteunen is de hoeveelheid contactsteunoppervlak 20 die is vereist voor de buishanger 50 niet nodig voor de buishangers 400, 410. De hanger 50 vereist een 100 procent contactoppervlak dat niet is vereist voor de hangers 400, 410. Verder zijn de schouders op de hangers 400, 410 recht en lopen deze soepel uit aan de bovenzijde van de steunhanger.Fig. 5A and 5B show the hold-down grooves of the wellhead 24, namely the hold-down groove 68 for the tube hanger 50, the hold-down groove 406 for the tube hanger 400, and the hold-down groove 416 for the tube hanger 410. The tube hangers 400 and 410 do not need a shoulder ring such as the shoulder ring 128 for the tube hanger 50. Since the tube hangers 400, 410 support a smaller load, the amount of contact support surface 20 required for the tube hanger 50 is not needed for the tube hangers 400, 410. The hanger 50 requires a 100 percent contact area that is not required for hangers 400, 410. Furthermore, the shoulders on hangers 400, 410 are straight and run smoothly at the top of the support hanger.
25 Fig. 5C toont een alternatiéve uitvoering voor een verwijderbare buishangersteunzitting of grendel-blokhuiszitting 70 die is afgebeeld in Fig. 2C. Thans verwijzend naar Fig. 5C is een gewijzigde grendelblokhuiszitting 420 afgebeeld die kan worden neergelaten in de boring 60 en 30 verbonden met de grendelbloktanden 66 van de putkop 24.FIG. 5C shows an alternative embodiment for a removable tube hanger support seat or latch block housing seat 70 shown in FIG. 2C. Referring now to FIG. 5C shows a modified latch block housing seat 420 that can be lowered into the bore 60 and 30 connected to the latch block teeth 66 of the wellhead 24.
In sommige gebieden zijn er formaties onder de 20 inch verhuizing die niet de druk van het gewicht van de modder kunnen opnemen die wordt toegepast om de bodem-gatdruk op te sluiten. Om de breuk van deze formatie door 35 het gewicht van de modder te verhinderen wordt het nodig een 16 inch verbuizingskolom neer te laten door deze formatie voorafgaand aan het boren van de boring voor de 13-3/8 inch verhuizing. De 16 inch verhuizing hangt aan de gewijzigde grendelblokhuiszitting 420. De grendelblokhuiszitting 40 420 heeft dus een dubbele funktie als steunschouder voor de 8300568 4 - 40 - ψ « buishanger 50 en als buishanger voor de 16 inch verhuizing 422.In some areas, there are formations under the 20 inch move that cannot take the pressure of the mud weight used to trap the bottom hole pressure. To prevent the fracture of this formation by the weight of the mud, it becomes necessary to lower a 16 inch casing string through this formation prior to drilling the bore for the 13-3 / 8 inch casing. The 16 inch casing hangs from the modified locking block housing seat 420. The locking block housing seat 40 420 thus has a dual function as a support shoulder for the 8300568 4 - 40 - pipe hanger 50 and as a pipe hanger for the 16 inch casing 422.
De huiszitting 420 omvat een massieve buisvormige ring 424 en een pakkingring 426. De massieve buis-5 vormige ring 424 omvat uitwendige grendelbloktanden 428 die althans nagenoeg hetzelfde zijn als de grendelbloktanden 76 die zijn beschreven in verband met de huiszitting 70. De ring 424 heeft ook een opwaarts gerichte en tapse conische zitting of steunschouder 430 die is uitgevoerd om aan te 10 grijpen op de pakkingring 426. De ring 424 omvat ook meerdere spieën 432 die althans nagenoeg hetzelfde zijn als de in Fig. 2C afgebeelde spieën 92 om de huiszitting 420 te vergrendelen in het putkophuis 46. De ring 424 is voorzien van een mofeind 434 om te worden geschroefd aan de bovenste 15 pijpsectie van de 16 inch verbuizingskolom 422.The housing seat 420 includes a solid tubular ring 424 and a grommet 426. The solid tube-shaped ring 424 includes external locking block teeth 428 that are substantially the same as the locking block teeth 76 described in connection with the housing seat 70. The ring 424 also has an upwardly directed and tapered conical seat or support shoulder 430 configured to engage the packing ring 426. The ring 424 also includes a plurality of keys 432 which are substantially the same as those shown in FIG. 2C shown keys 92 to lock the housing seat 420 into the wellhead housing 46. The ring 424 includes a socket end 434 for screwing to the top pipe section of the 16 inch casing string 422.
Het bovenste deel van de ring 424 omvat een tegenboring 438 voor het opnemen van het peneind 440 van de pakkingring 426. De pakkingring 426 omvat uitwendige schroefdraad voor een schroefverbinding met de inwendige schroef-20 draad in de tegenboring 438 van de ring 424 bij 442. De pakkingring 426 omvat een opwaarts gerichte steunschouder 450 voor aangrijping op de neerwaarts gerichte schouder 132 van de buishanger 50. O-ringafdichtingen 444 en 446 zijn aangebracht in O-ringgroeven om het boveneind van de pakking-25 ring 426 voor afdichtende aangrijping op de boringwand 61 van de putkop 24. De pakkingring 426 omvat ook O-ringen 452, 454 die zijn opgenomen in O-ringgroeven boven de schroefdraad 4'42 op de pen 440 voor af dichtende aanraking met de wand van de tegenboring 438. van de ring 424. Een testpoort 30 456 is aangebracht tussen de O-ringen 452, 454 voor het testen van de pakkingring 426.The top portion of the ring 424 includes a counterbore 438 for receiving the pin end 440 of the packing ring 426. The packing ring 426 includes external threads for screw connection to the internal screw thread in the counterbore 438 of the ring 424 at 442. The grommet 426 includes an upwardly directed support shoulder 450 for engaging the downwardly directed shoulder 132 of the tube hanger 50. O-ring seals 444 and 446 are provided in O-ring grooves around the top end of the gasket-ring 426 for sealing engagement with the bore wall. 61 of the well head 24. The packing ring 426 also includes O-rings 452, 454 which are received in O-ring grooves above the threads 4'42 on the pin 440 for sealing contact with the wall of the counterbore 438. of the ring 424. A test port 30 456 is provided between the O-rings 452, 454 for testing the packing ring 426.
Daar de 16 inch verbuizingskolom 422 moet worden gecementeerd, heeft de huiszitting 420 sleuven of kanalen 435 die zijn afgebeeld met streepjeslijnen in Fig.Since the 16 inch casing column 422 is to be cemented, the housing seat 420 has slots or channels 435 shown with dashed lines in FIG.
35 5C. De kanalen 435 omvatten de natuurlijke doorgang van de grendelbloksleuvën, zoals de sleuven 86, 87 van de huiszitting 70 en de putkop 24 die zijn afgebeeld in Fig. 3, en een serie in de omtreksrichting op afstand van elkaar geplaatste sleuven door de continue ringflens 85 die zijn 40 uitgelijnd boven de grendelbloksleuven 86, 87. De sleuven 8300568 * 4» - 41 - van de flens 85 zijn smaller dan de grendelbloksleuven 86/ 87 om te verhinderen dat de zitting 420 passeert door de putkop 24. De pakkingring 426 wordt na het cementeren aangebracht aan de ringruimte 134. Om de pakkingring 426 te 5 testen worden de rams van de eruptieafsluiter gesloten' en wordt het neerlaatgereedschap afgedicht onder de testpoort 456 en wordt de ringruimte 134 onder druk gezet. Als er een lek is tussen het putkophuis 46 en de pakkingring 426 of de pakkingring en de tegenboring 438 is het onmogelijk de ring-10 ruimte 134 onder druk te zetten. Ook zal er een hydraulische stroming met vergroot volume naar de ringruimte 134 uit de kill line 38 zijn. Het is niet nodig dat de pakkingring 426 een hogedruk —afdichting verschaft, daar in dit stadium van de voltooiing van de put de meeste drukken zullen liggen in 15 het gebied van minder dan 350 bar.35 5C. The channels 435 include the natural passage of the locking block slots, such as the slots 86, 87 of the housing seat 70 and the wellhead 24 shown in FIG. 3, and a series of circumferentially spaced slots through the continuous ring flange 85 aligned 40 above the latch block slots 86, 87. The slots 8300568 * 4 »- 41 - of the flange 85 are narrower than the latch block slots 86 / 87 to prevent the seat 420 from passing through the wellhead 24. The packing ring 426 is applied to the annulus 134 after cementing. To test the packing ring 426, the blowout valve rams are closed and the lowering tool is sealed under the test port 456 and the annulus 134 is pressurized. If there is a leak between the wellhead housing 46 and the packing ring 426 or the packing ring and the counterbore 438, it is impossible to pressurize the ring-space 134. There will also be increased volume hydraulic flow to ring space 134 from kill line 38. It is not necessary for the packing ring 426 to provide a high pressure seal, since at this stage of well completion most pressures will be in the range of less than 350 bar.
Het zal duidelijk zijn dat in een andere uitvoering de huiszitting 70 en de buishanger 50 in êên stuk kunnen worden gemaakt, waarbij de zitting 70 en de hanger 50 in ëën toer in de put kunnen worden neergelaten en aan-20 gebracht in de putkop 24. De hanger 50 kan bijvoorbeeld de grendelbloktanden omvatten voor direkte aangrijping met de putkopgrendelbloktanden 66.It will be appreciated that in another embodiment, the housing seat 70 and the tube hanger 50 can be made in one piece, the seat 70 and the hanger 50 being lowered into the well in one row and arranged in the well head 24. For example, the hanger 50 may include the locking block teeth for direct engagement with the wellhead locking block teeth 66.
Bij een andere uitvoering kan de lengte van de buisvormige ring 424 van de huiszitting 420 worden vergroot 25 waardoor hét afdichtmiddel 210 en/of het bedieningsneerhoud-middel 212 direkt kan worden aangebracht op de huiszitting * 420 en tussen de zitting 420 en de putkop 24 voor afdichtende en/of neerhoudende aangrijping met de putkop 24. In een dergelijk geval is de pakkingring 426 niet langer vereist.In another embodiment, the length of the tubular ring 424 of the housing seat 420 can be increased, whereby the sealant 210 and / or the actuator retaining means 212 can be applied directly to the housing seat * 420 and between the seat 420 and the wellhead 24 for sealing and / or retaining engagement with the wellhead 24. In such a case, the packing ring 426 is no longer required.
30 De uitvinding is niet beperkt tot de beschre ven uitvoeringsvormen die binnen het kader van de uitvinding gewijzigd kunnen worden.The invention is not limited to the described embodiments which can be modified within the scope of the invention.
83005688300568
Claims (52)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US34873582 | 1982-02-16 | ||
US06/348,735 US4615544A (en) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | Subsea wellhead system |
US35037482 | 1982-02-19 | ||
US06/350,374 US4488740A (en) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | Breech block hanger support |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8300568A true NL8300568A (en) | 1983-09-16 |
Family
ID=26995862
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8300568A NL8300568A (en) | 1982-02-16 | 1983-02-15 | Submarine wellhead system. |
NL8300566A NL8300566A (en) | 1982-02-16 | 1983-02-15 | Submarine wellhead system. |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8300566A NL8300566A (en) | 1982-02-16 | 1983-02-15 | Submarine wellhead system. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
CA (2) | CA1206091A (en) |
DE (2) | DE3305285A1 (en) |
FR (2) | FR2521635B1 (en) |
GB (5) | GB2114631B (en) |
NL (2) | NL8300568A (en) |
NO (2) | NO160943C (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1255208A (en) * | 1985-04-26 | 1989-06-06 | Martin B. Jansen | Retrievable packoff |
US4842061A (en) * | 1988-02-05 | 1989-06-27 | Vetco Gray Inc. | Casing hanger packoff with C-shaped metal seal |
GB8821982D0 (en) * | 1988-09-19 | 1988-10-19 | Cooper Ind Inc | Energisation of sealing assemblies |
GB2216965B (en) * | 1988-04-08 | 1992-04-15 | Cooper Ind Inc | Energisation of sealing assemblies |
GB8918517D0 (en) * | 1989-08-14 | 1989-09-20 | Cameron Iron Works Inc | Location of tubular members |
US5290126A (en) * | 1991-12-13 | 1994-03-01 | Abb Vectogray Inc. | Antirotation device for subsea wellheads |
DE69223623T2 (en) * | 1992-10-16 | 1998-06-18 | Cooper Cameron Corp | Support ring |
US5620052A (en) * | 1995-06-07 | 1997-04-15 | Turner; Edwin C. | Hanger suspension system |
US7163054B2 (en) | 2003-06-23 | 2007-01-16 | Control Flow Inc. | Breechblock connectors for use with oil field lines and oil field equipment |
US7770649B2 (en) | 2004-10-12 | 2010-08-10 | Cameron International Corporation | Locking device |
US7798231B2 (en) | 2006-07-06 | 2010-09-21 | Vetco Gray Inc. | Adapter sleeve for wellhead housing |
CN103696740A (en) * | 2013-12-25 | 2014-04-02 | 中国海洋石油总公司 | Breechblock-type waterproof conduit joint |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1488597A (en) * | 1966-08-02 | 1967-07-13 | Ventura Tool Company | Hydraulically actuated casing suspension system |
US3421580A (en) * | 1966-08-15 | 1969-01-14 | Rockwell Mfg Co | Underwater well completion method and apparatus |
US3442536A (en) * | 1968-05-09 | 1969-05-06 | Rockwell Mfg Co | Pipe joint having circumferentially spaced teeth coupling means |
US3528686A (en) * | 1968-06-24 | 1970-09-15 | Vetco Offshore Ind Inc | Rotatable casing hanger apparatus |
US3649032A (en) * | 1968-11-01 | 1972-03-14 | Vetco Offshore Ind Inc | Apparatus for sealing an annular space |
US3638725A (en) * | 1970-05-15 | 1972-02-01 | Vetco Offshore Ind Inc | Direct drive casing hanger apparatus |
US3800869A (en) * | 1971-01-04 | 1974-04-02 | Rockwell International Corp | Underwater well completion method and apparatus |
US3971576A (en) * | 1971-01-04 | 1976-07-27 | Mcevoy Oilfield Equipment Co. | Underwater well completion method and apparatus |
US3948545A (en) * | 1974-03-11 | 1976-04-06 | Mcevoy Oilfield Equipment Co. | Mechanically operated breech block |
-
1983
- 1983-02-11 GB GB08303796A patent/GB2114631B/en not_active Expired
- 1983-02-11 GB GB08303795A patent/GB2114630B/en not_active Expired
- 1983-02-15 CA CA000421596A patent/CA1206091A/en not_active Expired
- 1983-02-15 CA CA000421586A patent/CA1202885A/en not_active Expired
- 1983-02-15 NO NO830501A patent/NO160943C/en unknown
- 1983-02-15 NL NL8300568A patent/NL8300568A/en not_active Application Discontinuation
- 1983-02-15 NO NO830502A patent/NO160944C/en unknown
- 1983-02-15 NL NL8300566A patent/NL8300566A/en not_active Application Discontinuation
- 1983-02-16 FR FR8302508A patent/FR2521635B1/en not_active Expired
- 1983-02-16 DE DE19833305285 patent/DE3305285A1/en not_active Withdrawn
- 1983-02-16 DE DE19833305310 patent/DE3305310A1/en not_active Withdrawn
- 1983-02-16 FR FR8302507A patent/FR2521634B1/en not_active Expired
-
1985
- 1985-05-07 GB GB08511549A patent/GB2159554B/en not_active Expired
- 1985-05-07 GB GB08511550A patent/GB2157346B/en not_active Expired
- 1985-05-07 GB GB08511548A patent/GB2156881B/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO160944C (en) | 1989-06-14 |
GB2156881A (en) | 1985-10-16 |
GB8511550D0 (en) | 1985-06-12 |
NL8300566A (en) | 1983-09-16 |
GB8511549D0 (en) | 1985-06-12 |
GB2159554A (en) | 1985-12-04 |
GB8303795D0 (en) | 1983-03-16 |
CA1271789C (en) | 1990-07-17 |
GB2157346A (en) | 1985-10-23 |
NO160944B (en) | 1989-03-06 |
CA1202885A (en) | 1986-04-08 |
GB2114631B (en) | 1986-01-02 |
GB2114630B (en) | 1986-07-02 |
GB2159554B (en) | 1986-07-02 |
NO160943B (en) | 1989-03-06 |
FR2521635B1 (en) | 1986-09-19 |
GB2114630A (en) | 1983-08-24 |
GB8511548D0 (en) | 1985-06-12 |
DE3305285A1 (en) | 1983-08-25 |
DE3305310A1 (en) | 1983-08-25 |
NO830501L (en) | 1983-08-17 |
GB2156881B (en) | 1986-07-02 |
FR2521634B1 (en) | 1986-10-17 |
GB8303796D0 (en) | 1983-03-16 |
FR2521634A1 (en) | 1983-08-19 |
NO830502L (en) | 1983-08-17 |
NO160943C (en) | 1989-06-14 |
CA1206091A (en) | 1986-06-17 |
FR2521635A1 (en) | 1983-08-19 |
GB2114631A (en) | 1983-08-24 |
GB2157346B (en) | 1986-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4488740A (en) | Breech block hanger support | |
US4615544A (en) | Subsea wellhead system | |
US4674576A (en) | Casing hanger running tool | |
US11639761B2 (en) | Connector assembly and method | |
US7686087B2 (en) | Rapid makeup drilling riser | |
US4375240A (en) | Well packer | |
US9127517B2 (en) | Drill pipe connector and method | |
CA1222205A (en) | Emergency release for subsea tool | |
NO20130596L (en) | Two-way, internal-pressure-locking gasket element system | |
NO332540B1 (en) | Expandable rudder suspension with custom wedge system. | |
KR101041507B1 (en) | Bonnet locking apparatus and method of locking a bonnet to a blowout preventor | |
BR122013000176B1 (en) | TOOL FOR USE IN AN UNDERGROUND WELL TO SEAL A GENERALLY CYLINDIC INTERNAL SURFACE OF A TUBULAR OR OTHER WELL BACKGROUND TOOL AND SEAL FORMATION METHOD | |
EP2529077B1 (en) | Underwater stuffing box and a method for running a drill string through the stuffing box | |
NL8300568A (en) | Submarine wellhead system. | |
EP3025009B1 (en) | Quick connect for wellbore tubulars | |
US10689920B1 (en) | Wellhead internal latch ring apparatus, system and method | |
WO2024146535A1 (en) | Liner hanger | |
CA1271789A (en) | Subsea wellhead system | |
DK1412610T3 (en) | FIXING OF LINING PIPES | |
NO160942B (en) | DEVICE INCLUDING A HOLDING AND SEALING UNIT FOR FITTING IN A BROWN HEAD. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
CNR | Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection) |
Free format text: CAMERON IRON WORKS USA, INC. |
|
BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
BV | The patent application has lapsed |