NO162927B - Koplingsanordning for samleledning. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en koplingsanordning som angitt i ingressen til det etterfølgende krav 1.

Sammenkopling av samleledninger under vann har vært utført ved hjelp av teleskopisk sammenskyvbare koplinger som vist i US patentskrifter 3 052 299 og 3 233 666. Slike konstruksjoner er basert på tetningsringer for avtetting av teleskopskjøten.

Slike tetninger har ikke samme varighet som metalliske tetninger, de blir ikke manøvrert ved fjernstyring eller på annen måte og de låses ikke i tettende stilling uavhengig av den teleskopiske forskyvningsbevegelse.

Et annet eksempel på en utstrekkbar samleledning-koplingsanordning som er fjernmanøvrert er vist i US patentskrift nr. 3 732 923, men konstruksjonen ifølge dette patentskrift har ingen fjernmanøvrert og uavhengig manøvrert metallisk tetning. Ventilstammer har vært beskyttet ved utstrekkbare elementer av belgtypen som vist i US patent nr. 3 128 078.

Det ville vært en fordel om det lot seg gjøre å montere, frakople og hente opp undervanns-brønnhodet separat, uten å forstyrre undervanns-samleledningene.

Foreliggende oppfinnelse angår en forbedret koplingsanordning for samleledninger og særlig en undervanns-koplingsanordning mellom brønnhode-produksjonsledninger og undervanns-samleledninger.

Den forbedrede koplingsanordning omfatter en teleskopisk forskyvbar, metallisk tetningsenhet som strekkes ut og skyves sammen for tilkopling til samleledningen og en separat manøv-rering og låsing av den metalliske tetningsenhet etter at den fjerntliggende kopling er fullført.

Et formål er å tilveiebringe en forbedret samleledning-koplingsanordning for kopling mellom et undervanns-brønnhode og en undervanns-samleledning som gir en pålitelig, uavhengig manøvrert, metallisk tetning.

Et annet formål er å tilveiebringe en forbedret koplingsanordning for fjernkopling av et undervanns-brønnhode til en undervanns-samleledning med en metallisk tetning som manøvreres og låses ved fjernstyring.

Disse formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en koplingsanordning av den innledningsvis nevnte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i karakteristikken til det etter-følgende krav l. Fordelaktige utføringsformer av koplingsanordningen er angitt i de øvrige patentkrav.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere i tilknytning til tegningene hvor: Fig. 1 er et skjematisk oppriss av et undervanns-brønnhode med en undervanns-samleledning og den forbedrede koplingsanordning ifølge foreliggende oppfinnelse som danner strømningsfor-bindelsen mellom disse. Fig. 2 er et snitt som viser detaljer ved den forbedrede samleledning-koplingsanordning ifølge foreliggende oppfinnelse i utilkoplet eller sammentrukket stilling. Fig. 2A er et snitt i større målestokk som viser detaljer ved den metalliske tetning og dens manøvrerings- eller aktuator-mekanisme i ikke-anspent tilstand. Fig. 3 er et snitt som viser detaljer ved koplingsanordningen i dens tilkoplede og avtettede tilstand. Fig. 3A er et snitt i større målestokk som viser detaljer ved den metalliske tetning og dens manøvermekanisme i avtettet og låst stilling. Som vist i fig. 1 danner den forbedrede samlelednings-koplingsanordning 10 ifølge foreliggende oppfinnelse strømnings-forbindelsen mellom produksjons-samleledninger 12 som strekker seg fra brønnhodet 14 og undervanns-samleledninger 16 som fastholdes i samleledning-innhalingshuset 18. Innhalingshuset 18 er montert på et understell 20 og brønnhodets 14 øvre parti innbefattende ledninger 12 og en samleledning-koplingsanordning 10 er nedsenket i stilling med ledningene 12 og koplingsanordningen 10 anordnet aksielt på linje med undervanns-samleledningene 16.

Koplingsanordningen 10 omfatter en forbedret teleskopisk forskyvbar tetningsenhet 22 og en fjernmanøvrert krave-koplingsanordning 24. En slik konstruksjon utgjør en fjernmanøvrert kopling mellom brønnhodeledningene 12 og undervanns-samleledningene 16 med en positiv metallisk tetning og låseorganer 26 som holder tetningsenheten 22 i tettende stilling.

Ledningene 12 innbefatter flenssegmenter 28 som ved hjelp av pinneskruer 32 og muttere 34 er forbundet med en aktuatorbære-flens 30. Flenssegmenter 36 på strømningsrør 38 er ved hjelp av pinneskruer 40 og muttere 41 forbundet med motsatt side av bæreflensen 30 og en kanal 42 strekker seg gjennom bæreflensen 30 for å danne strømningsforbindelse mellom ledningene 12 og strømningsrørene 38. Manøverinnretninger eller aktuatorer 44 er montert på flensen 30 med sine armer 45 festet til flensen 46

på et element 48 for utskyving og inntrekking av elementet 48. Elementet 48 har innvendige boringer 50 og 52 som opptar og kan forskyves på strømningsrørene 38. Elementets 48 motsatte ende omfatter en krave eller flens 54 som er innrettet til å koples til kraven eller flensen 56 på undervanns-samleledningene 16, som beskrevet i det følgende.

Krave-koplingsanordningen 24 er lik den krave-koplingsanordning som er vist i "the Composite Catalog of Oilfield Equipment and Services" 1976-77, utgitt av World Oil" et Gulf-forlag, på side 1420 og omfatter låsepaler 58, en kam 60 og kamaktuatorer 62 som er opplagret på flensen 46. Kammen 60 er forbundet med en plate 64 som beveges av aktuatorarmer 66. Låsepalene 58, som påvirkes ved bevegelse av kammen 60, danner inngrep med og fastholder flensene 54 og 56 etter at aktuatorene 44 er utskjøvet.

Med flensene 54 og 56 sammenlåst som ovenfor beskrevet, påvirkes teleskop-tetningsenheten 22 som beskrevet i det følgende for anspenning av tetningsringer 68 til tetningsinngrep mellom elementet 48 og strømningsrørene 38. Som vist i fig. 2A omfatter hver tetningsring 68 en hoveddel 70 og flenser 72. Tetningsringene 68 anspennes ved å føre sprederinger 74 inn mellom flensene 72 for å spenne flensene 72 til tetningsinngrep mot flatene 76 på elementet 48 og rørenes 38 utside. Sprederingene 74 er innskrudd i elementet 48. Tetningsringene 68 er opplagret på et tetningslokk 77 som omslutter strømningsrørene 38 nær inntil og forskyvbart anordnet på disse. Plater 78 er festet til tetningslokket 77 ved hjelp av skruer 80 og holder tetningsringene 68 i stilling på dette. Skruer 82 fester tetningslokket 77 til en hylse 84 som omgir og er forskyvbart anordnet på den del av elementet 48 som opptar rørene 38. Elementets 48 utside er avtrappet for å danne overflater 86, 88 og 90. En ring 92 er innskrudd på utsiden av elementet 48 og tetter mot hylsens 84 innside og elementets 48 overflate 86.

En tetning er anordnet mellom flaten 94 på hylsens 84 mellomparti og overflaten 88 og en tetning er anordnet mellom overflaten 90 på elementet 48 og flaten 96 på hylsen 84. En åpning 98 (vist i fig. 3A) står gjennom hylsen 84 i forbindelse med en stilling mellom overflatene 86 og 88 og en åpning 100 står gjennom hylsen 84 i forbindelse med en stilling mellom overflatene 88

og 90 (se fig. 3A). Et ringformet stempel 102 er plassert i utsparingen 104 mellom flaten 106 på hylsen 84 og den innvendige overflate 108 til hylsen 110 som er påskrudd hylsen 84 som vist. Hylsens 110 innside er avtrappet for å danne flater 112 og 114. Stemplet 102 er avtrappet for å danne en passende tetning mot begge flatene 112 og 114 og en passende tetning er anordnet mellom stemplet 102 og flaten 106 på hylsen 84. Stemplets 102 innvendige overflate 116 smalner av for samvirke med låsetapper 118 i hull 120 i hylsen 84. Når således stemplet 102 har beveget seg mot flensen 46 på elementet 48, skyves tappene 118 inn i inngrep med utsparinger 122 i elementets 48 overflate 90 og derved hindrer bevegelse av hylsen 84 i forhold til elementet 48. En åpning 126 (fig. 2A) står i forbindelse med utsparingene 104 til venstre for stemplet 102 som vist i fig. 2 og 3 og åpningen 124 (fig. 2A) står i forbindelse med stemplets 102 utside mellom dets tetning mot flaten 112 og dets tetning mot flaten 106. Rørenes 38 utside er beskyttet av belger 128 som er festet rundt rørene 38 nær flensen 36 og ved sin andre ende er festet til tetningslokket 77.

Med elementet 48 teleskopisk innskjøvet på rørene 38 som vist i fig. 2, ligger dets flens 54 i avstand fra flensen 56 på samleledningene 16. Når tilkoplingen skal utføres settes åpningen 100 under trykk (fig. 3A) for å sikre at tetningsringen 68 ikke er aktivisert og åpningen 124 settes under trykk (fig. 2A) for å sikre at stemplet 102 er i sin inntrukne eller ulåste stilling. Trykket i åpningen 124 virker på det ringformete areal mellom flatene 112 og 114 hvorved stemplet 102 beveges mot venstre. I den viste stilling er også aktuatorenes 62 armer 66 utskjøvet slik at kammen 60 beveges mot ventre hvorved palene 58 vippes til ulåst stilling.

For utførelse av koplingen mellom produksjonsledningene 12 og samleledningene 16 påvirkes aktuatorene 44 til utskjøvet stilling hvorved elementet 48 beveges utad slik at flensen 54 kommer til anlegg mot flensen 56. Aktuatorene 62 blir så påvirket til inntrekking av armene 66 og kammen 60 beveges langs palene 58 hvorved palene 58 tvinges til kleminngrep med ansatsene på flensene 54 og 56 som vist i fig. 3.

For anspenning av tetningsenheten 22 settes åpningen 98 under trykk, hvilket trykk virker på det ringformete areal mellom overflatene 86 og 88, hvorved hylsen 84 beveges mot høyre eller utad i forhold til elementet 48. Denne bevegelse tvinger tetningsringene 68 inn på sprederingene 74 hvorved flensene 72 med kilevirkning presses til metallisk tetningsinngrep med utsiden av rørene 38 og innsiden av elementet 48.

Denne separate påvirkning av tetningsenheten 22 bevirker en anspenning av tetningsenheten som sikrer en pålitelig metallisk (dvs. metall mot metall) tetning. Tetningsenheten 22 låses i stilling ved at åpningen 126 settes under trykk hvorved stemplet 102 beveges mot høyre hvorved tappene 118 skyves til inngrep med utsparingene 122 for derved å hindre avlastende bevegelse av hylsen 84 i forhold til elementet 48.

Tetningsenheten 22 avlastes ved først å sette åpningen 124 under trykk for tilbaketrekking av stemplet 102 og deretter sette åpningen 100 under trykk for å bringe hylsen 84 til å bevege seg mot venstre eller innad i forhold til elementet 48. Denne bevegelse trekker tetningsringene 68 tilbake fra sprederingene 74. Elementet 48 kan trekkes tilbake fra inngrep med ledningene 16 ved å sette åpningen 124 under trykk hvilket bringer aktuatorene 62 til å bevege kammen 60 innad på låsepalene 58, idet palene 58 ved denne bevegelse skyves til frigjort stilling ut av inngrep med ansatsene på flensene 54 og 56. Elementet 48 blir så trukket tilbake ved hjelp av aktuatorene 44.

Claims (7)

1. Koplingsdnordning (10) for sammenkopling av på linje innrettete, fikserte, med innbyrdes avstand anordnete samleledninger (12, 16), omfattende et strømningsrør (38) med organer (28 - 36) for fast tilkopling til en av samleledningene (12), et koplingsstykke (48) som omslutter og er forskyvbart anordnet på strømningsrøret (38) og har et koplingselement (54) innrettet til å samvirke med et koplingselement (56) på den andre samleledningen (16), organer (44) for utskyving og inntrekking av koplingsstykket (48) iiforhold til strømningsrøret (38), organer (62) for fjernstyring av koplingsstykket (48) slik at koplingsstykkets (48) koplingselement (54) danner inngrep med koplingselementet (56) på den andre samleledningen (16) etter at koplingsstykket (48) er blitt forlenget til inngrep med den andre samleledningen (16), karakterisert ved en teleskopisk forskyvbar, metallisk tetningsring (68) for tetning mellom strømningsrøret (38) og koplingsstykket (48), og en trykkpåvirkbar innretning (84, 102, 110) for manøvrering av tetningsringen (68) til tetningsstilling.

2. Koplingsanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter organer (102, 118, 122) for låsing av den trykkpåvirkbare innretning i tetningsstilling.

3. Koplingsanordning krav 1 eller 2, karakterisert ved den omfatter en utstrekkbar tetningsinnretning (128) innkoplet mellom strømningsrøret (38) nær dets koplingsorgan og koplingsstykket (48).

4. Koplingsanordning ifølge krav 3, karakterisert ved at tetningsinnretningen omfatter en utstrekkbar belg (128) som omgir strømningsrøret (38) med en ende festet til strømningsrøret (38) og den andre ende festet til koplingsstykket (48).

5. Koplingsanordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at tetningsringen (68) omfatter en bunnring (70) , flenser (72) som strekker seg generelt aksielt fra bunnringens indre og ytre omkrets, og en spredering (74) som er opplagret for å opptas mellom flensene (72) og for å tvinge dem til tetningsinngrep når den trykkpåvirkbare innretning (84, 102, 110) påvirkes.

6. Koplingsanordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter et andre strømningsrør (38) , idet koplingsstykket (48) omgir og er forskyvbart montert på strømningsrørene (38) , og en andre tetningsring (68) for tetning mellom det andre strømningsrør (38) og koplingsstykket (48) , idet den trykkpåvirkbare innretning også påvirker den andre tetningsring (68) til tetningsstilling.

7. Koplingsanordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at rørene (12) er produksjons-samleledninger som strekker seg fra et undervanns-brønnhode (14) og at rørene (16) er undervanns-samleledninger.