NO171745B - Pakningsmontasje og anvendelse av en saadan i en broennhodemontasje - Google Patents
Pakningsmontasje og anvendelse av en saadan i en broennhodemontasje Download PDFInfo
- Publication number
- NO171745B NO171745B NO86861323A NO861323A NO171745B NO 171745 B NO171745 B NO 171745B NO 86861323 A NO86861323 A NO 86861323A NO 861323 A NO861323 A NO 861323A NO 171745 B NO171745 B NO 171745B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- sealing ring
- annular
- sealing
- sealing rings
- seal
- Prior art date
Links
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 122
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 60
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 20
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 54
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 13
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/26—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for rigid sealing rings
-
- 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
-
- 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
- E21B33/08—Wipers; Oil savers
-
- 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
- F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
- F16J15/0887—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing
-
- 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
- Packages (AREA)
- Auxiliary Devices For Music (AREA)
- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår en pakningsmontasje for tetning av et ringrom mellom innbyrdes adskilte, indre og ytre sylindriske flater som er anordnet i konsentrisk forhold, idet den ytre sylindriske flate har en innadragende skulder som danner en ringformet støtteflate som vender mot ringrommet, idet pakningsmontasjen er anbrakt i ringrommet og omfatter minst ett metalltetningsringelement som ved kilevirkning kan påvirkes av et samvirkende element for å bevirke tetning av ringrommet ved radial utvidelse av tetningsringelementet, idet det er sørget for en utvendig manøvrerbar anordning for aksial belastning av tetningsringelementet via det samvirkende element for å forårsake den radiale utvidelse av tetningsringelementet.
En sådan pakningsmontasje er særlig egnet til å danne en overgangstetning i ringrommet mellom innerveggen av et foringsrør- eller produksjonsrørhode og ytterveggen av et foringsrør som strekker seg inne i dette og som er opphengt i det underliggende hode. Overgangstetningen benyttes i de nedre flenser av foringsrør- eller produksjonsrørhodet og setter det aktuelle hode i stand til å klassifiseres til den neste, høyere API-trykkytelse over ytelsen til den nedre flens, forutsatt at den øvre flens, og utløpene fra dette hode, har den samme høyere API-trykkytelse.
Tidligere er et stort antall forskjellige tetnings-eller pakningsmontasjer blitt benyttet for tetning i brønn-hoder. Mange av disse montasjer benytter elastomere materi-aler i tetningselementene, hvilke er ømfintlige for ødeleg-gelse på grunn av brann, og ved høye temperaturer like før branntilstander har en tendens til å forringes i en slik grad at deres tetningsevne blir alvorlig forringet. Sådanne overgangstetninger av ødeleggbar type er vist i US-patent-skriftene 2 589 483 og 2 591 142 hvor det benyttes gummitet-ningsringer som aktiviseres ved hjelp av ringformede kom-presjonsringer. I en brannsituasjon ville gummitetningsrin-gen smelte og således forsvinne fra ringrommet, slik at tetningen ødelegges. Ved høytrykks-brønnhoder hvor det påtref-
2
fes fluidumtrykk av størrelsesorden 350 kg/cm og høyere, er det ofte nødvendig å ty til metalltetningsringer for å sørge for metall-mot-metall-tetningsflater.
En pakningsmontasje av den innledningsvis angitte type er kjent fra GB-patentskrift 2 103 309. Denne pakningsmontasje omfatter en eneste tetningsring som samvirker med en såkalt støttering. Begge ringer er dannet av stål, men imidlertid av forskjellige typer av stål som er valgt med henblikk på en spesiell oppgave eller funksjon. Tetningsringen er dannet av rustfritt stål mens støtteringen er dannet av et legeringsstål som har mye høyere flytegrense. Når tetningsringen energiseres eller aktiveres ved anvendelse av en aksial-kraft på denne, blir tetningsringen flattrykt, og som et resultat beveges de indre og ytre overflater til inngrep med de maskinerte overflater mellom hvilke tetningsringen skal etablere en tetning. Det vil praktisk talt ikke forekomme noen radial utvidelse av støtteringen, slik at denne ring ikke virker som tetning.
US-patentskrift 4 384 730 viser en tetningsanordning for anvendelse i en brønnhodemontasje, hvilken anordning omfatter en metalltetningsring med indre og ytre konusflater som samvirker med koniske flater på henholdsvis en rørhenger og et rørhode. Denne tetningsring komprimeres og deformeres for tilveiebringelse av tetning ved forskyvning av rørhengeren i forhold til rørhodet ved hjelp av manuelt påvirkbare påvirkningstapper.
GB-patentskrift 1 247 968 viser en tetningsmontasje i hvilken to ringformede tetningselementer er forsynt med respektive, mot hverandre anliggende, koniske flater. Tetningen energiseres eller aktiveres ved at de to komponenter mellom hvilke en tetning skal etableres, beveges i retning mot hverandre. Tetningsanordningen er beliggende mellom innbyrdes parallelle, plane flater av de nevnte komponenter. Tetnings-kraften tilveiebringes ved hjelp av en fjær som komprimeres eller utvides radialt under energiseringen av tetningen. Tetningselementene består av et deformerbart materiale, såsom plast. Det dreier seg her ikke om en metall-mot-metall-tetning, og heller ikke om en tetning av et ringrom mellom indre og ytre, sylindriske og koaksiale flater.
Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forbedret pakningsmontasje for tetning mellom to innbyrdes adskilte, sylindriske og koaksiale flater som er dannet på respektive metallkomponenter, slik at en effektiv tetning kan etableres mellom forholdsvis upreparerte overflater, samtidig som tetningen er motstandsdyktig overfor brann og høye temperaturer og på samme tid er i stand til å tette mot meget høye trykk, slik de forekommer i en brønnhodemontasje.
Ovennevnte formål oppnås med en pakningsmontasje av den innledningsvis angitte type som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at tetningsringelementet omfatter øvre og nedre metalltetningsringer, idet den øvre tetningsring har en øvre, ringformet endeflate som ligger an mot en ringformet, radial støtteflate, et ringformet spor i sin ytre omkretsflate for å danne øvre og nedre, ringformede krageflater som er tilpasset til å tette med den ytre sylindriske flate, og en indre omkretsflate som danner en nedadvendende, første kjeglestumpformet kileflate, og den nedre tetningsring har en ytre omkretsflate som danner en oppadvendende, andre kjeglestumpformet kileflate med en vinkel som er tilpasset til den nedadvendende, første kjeglestumpformede kileflate på den øvre tetningsring, et ringformet spor i sin indre omkretsflate for å danne øvre og nedre krageflater som er tilpasset til å tette med den indre sylindriske flate, idet den nedre tetningsring har en nedre, ringformet, radial endeflate, idet de øvre og nedre krageflater av tetningsringene har minst én utvendig overflate som er bueformet i radialt tverrsnitt og tilveiebringer linjekontakt med henholdsvis de ytre og indre sylindriske flater, og det samvirkende element danner en ringformet, radial flate for inngrep med endeflaten av den nedre tetningsring.
Pakningsmontasjen ifølge oppfinnelsen er utformet for å tilveiebringe en høytrykkstetning med et standard brønn-foringsrør som ikke er blitt forberedt på noen måte for å oppta produksjonsrørhodet og/eller pakningsmontasjen. Den ytre sylindriske overflater av foringsrøret må ikke maskineres eller forbedres på annen måte for å sikre en tetning med metalltetningsringene i pakningsmontasjen. Pakningsmontasjen er således særlig velegnet for anvendelse i en brønnhodemon-tasje.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et delvis gjennomskåret sideriss av en brønnhode- og ventiltremontasje som omfatter pakningsmontasjen ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et forstørret snitt av brønnhodet og viser pakningsmontasjen anbrakt mellom et produksjonsrørhode og et brønn-foringsrør med påvirkningstapper vist i en påvirket stilling hvor de aktiverer pakningsmontasjen, fig. 3 viser et forstør-ret tverrsnitt av pakningsmontasjen på fig. 2 og viser detal-jene ved de samvirkende metalltetningsringer, og fig. 4 viser et forstørret delsnitt av en annen utførelse av oppfinnelsen hvor bare et eneste sett av metall-mot-metall-tetningsringer er vist anbrakt mellom foringsrøret og produksjonsrørhodet.
Idet det nå henvises til tegningene og spesielt til fig. 1, betegner henvisningstallet 10 generelt en brønn-hode- og ventiltremontasje. Brønnhodet omfatter et forings-rørhode 12 som er innrettet til å festes til den øvre ende av et overflateforingsrør (ikke vist). En kilemontasje 14 med passende tetninger er montert i foringsrørhodet 12 og danner opphengning for et brønnf6ringsrør 16 som strekker seg nedover i brønnen konsentrisk i overflateforingsrørene. F6ringsrørhodet 12 har en ventil 18 som er forbundet med et utløp fra foringsrøret for å styre strømmen fra ringrommet mellom overflateforingsrøret og brønnforingsrøret 16.
En adapterflens 20 er montert på toppen av forings-rørhodet 12 ved hjelp av bolter 24. Et produksjonsrørhode 22 er montert på toppen av adapterflensen 20, slik at de sammenpassende flenser på adapterflensen 20 og produksjons-rørhodet 22 er festet til hverandre ved hjelp av bolter 26. En produksjonsrørhenger 28 som er plassert i produksjonsrør-hodet 22, understøtter en rørstreng 30 som strekker seg konsentrisk i brønnforingsrøret 16 for å motta fluidum som pro-duseres av brønnen. En ventil 32 er montert ved et sideut-løp på produksjonsrørhodet 22 for å styre strømmen av fluidum fra ringrommet mellom produksjonsrørstrengen 30 og brønn-foringsrøret 16. Det utløp som styres av ventilen 32, er utstyrt med en trykkmåler 34 for å tilveiebringe en indika-sjon på produksjonsrørhodetrykket. Det er mulig at trykk så høye som 2100 kg/cm 2 kan eksistere inne i ringrommet mellom rørstrengen 30 og brønnforingsrøret 16.
En andre adapterflens 36 er fastboltet på toppen av produksjonsrørhodet 22 ved hjelp av bolter 38. En nedre hovedventil 40 er montert på toppen av flensen 36 for å styre strømmen fra produksjonsrørhengeren 28. En øvre hovedventil 42 er montert på toppen av ventilen 40, og de reste-rende deler av et konvensjonelt ventiltre omfattende utløp for passende vingeventiler kan være anordnet.
I overensstemmelse med oppfinnelsen er en forbedret brønnhode-pakningsmontasje, som er vist generelt ved 44, tilveiebrakt for tetning mellom det øvre endeparti av brønnforingsrøret 16 som strekker seg oppover i en sentral boring 46 i produksjonsrørhodet 22, og produksjonsrør-
hodet. Formålet med pakningsmontasjen er å isolere de høytrykksfluida som er til stede i produksjonsrørhodet 22 mellom brønnfåringsrøret 16 og den sentrale boring 46. På denne måte kan partiene av brønnhodet under produksjonsrør-hodet 22 klassifiseres for lavere trykkytelser, slik at det frembringes vesentlige omkostningsbesparelser for brønnope-ratøren.
Idet det spesielt henvises til fig. 2, hvor den foreliggende oppfinnelse er vist i forstørret tverrsnitt, er pakningsmontasjen (heretter også kalt overgangstetningsmontasje) vist i sin aktiviserte stilling mellom foringsrøret 16 og produksjonsrørhodet 22. Produksjonsrørhodets 22 sentrale boring 46 har en indre omkretsoverflate 48 med forstørret diameter som ved sin øvre ende er avgrenset av en ringformet skulder 50 som danner et kammer for opptagelse av det parti av brønnforingsrøret 16 som strekker seg oppover inn i produk-sjonsrørhodet 22. Et parti av den indre omkretsoverflate 48 er gjenget nær sin åpne ende, som vist ved 52. Brønnforingsrøret 16 er et standard produksjonsrør-foringsrør med en ytre sylindrisk overflate 47 som ikke er blitt maskinert eller behandlet på annen måte for å oppta overgangstetningsmontasjen.
Overgangstetningsmontasjen 44 omfatter en øvre mellomleggsring 54 med flate, i hovedsaken parallelle, øvre og nedre ringformede overflater 56 hhv. 58. Ringens 54 øvre, ringformede overflate 56 er anbrakt i tilstøtende forhold til produksjonsrørhodets 22 ringformede skulder 50. En før-ste metalltetningsring 60 er anbrakt nær mellomleggsringen
54. Tetningsringen 60 har en øvre, ringformet endeflate 62
som er anbrakt i tilstøtende forhold til mellomleggsringens 54 nedre, ringformede overflate 58. Metalltetningsringen 60 omfatter et ringformet spor 64 i sin ytre omkretsoverflate, for å danne øvre og nedre krageflater 66 hhv. 68 som ligger an mot produksjonsrørhodets 22 indre omkretsoverflate 48. Metalltetningsringen 6 0 har en indre omkretsoverflate som danner en nedadvendende, kjeglestumpformet kileflate 70. Det er anordnet en andre metalltetningsring 72 med en ytre omkretsoverflate som danner en oppadvendende, kjeglestumpformet kileflate 74. Konusvinkelen for den andre metalltetningsrings 72 kileflate 74 er lik konusvinkelen for den første metalltetningsrings 60 kileflate 70. Tetningsringen 72 har et ringformet spor 76 i sin indre omkretsoverflate, for å danne øvre og nedre krageflater 78 hhv. 80 som ligger an mot brønnf6ringsrørets 16 ytre omkretsoverflate 47. Den andre metalltetningsring 72 omfatter videre en nedre, ringformet endeflate 82. Den andre metalltetningsring 72 er anbrakt i ringrommet slik at dens kileflate 74 kontakter den første metalltetningsrings 60 kileflate 70. En aktiviserings-eller energiseringsring 84 er anbrakt i ringrommet i tilstø-tende forhold til den andre tetningsrings 72 nedre endeflate 82. Energiseringsringen 84 har en øvre, ringformet endeflate 86 og en utadvendende, kjeglestumpformet bunnendeflate 88. Den ovenfor beskrevne pakningsmontasje holdes på plass i ringrommet mellom brønnforingsrøret 16 og produksjons-rørhodet 22 ved hjelp av et antall påvirkningstapper 90 som hver har et utvendig gjenget parti 92 og en indre, konisk spiss 94. Produksjonsrørhodets 22 nedre flens har et antall innvendig gjengede åpninger 96 som opptar påvirkningstappene 90 i gjenget forbindelse. En pakningsgland 98 er innskrudd i en åpning 100 med stor diameter som omgir hver påvirkningstapp 90 og ved rotasjon sammentrykker et pakningssett 102 mot en skulder 104 for å danne en tetning mellom påvirkningstappene 90 og den tilgrensende overflate som avgrenser åpningen 100.
Som vist på fig. 2, benytter overgangstetningsmontasjen 44 to sett metalltetningsringer. Det andre eller nedre sett av tetningsringer omfatter en andre aktiviserings-eller energiseringsring 10 6 som er anbrakt i tilstøtende forhold til den indre, koniske spiss 94 av påvirkningstappene 90. En tredje metalltetningsring 108 med en utforming som er identisk med den første metalltetningsring 60, er anbrakt i ringrommet og ligger an mot den andre energiseringsring 106. Metalltetningsringen 108 er i sin ytre om-kretsoverf late forsynt med et ringspor 112 som danner øvre og nedre krageflater 114 hhv. 116. Metalltetningsringens 108 indre omkretsoverflate danner en nedadvendende, kjeglestumpformet kileflate 118. En fjerde metalltetningsring 120 med en form som er identisk med den andre tetningsring 72, er anbrakt nær den tredje metalltetningsring 108 og omfatter en ytre omkretsoverflate som danner en oppadvendende, kjeglestumpformet flate 122 som ligger an mot metalltetningsringens 108 kjeglestumpformede flate 118. Metalltetningsringens 120 indre omkretsoverflate omfatter et ringspor 124 som danner øvre og nedre krageflater 126 hhv. 128. En låsering 130 er anbrakt under det andre sett av metalltetningsringer 108 og 120 og er innskrudd i det innvendig gjengede parti 52 av produksjonsrørhodets 22 indre omkrets-overf late 48. Låseringen 130 holder det andre sett av tetningsringer 108 og 120 i stilling inntil produksjonsrørhodet 22 kan plasseres over brønnforingsrøret 16 og energisering eller aktivering av påvirkningstappene 90 kan oppnås.
Idet det henvises til fig. 3, som viser et eneste sett av tetningsringer i detalj, er de øvre og nedre krageflater 66 - 88, 78 - 80, 114 - 116 og 126 - 128 av de respektive metalltetningsringer 60, 72, 108 og 120 forsynt med et antall ytre overflatepartier .132 og 134 som er bueformede i radialt tverrsnitt, slik at linjekontakt er etablert mellom disse ytre, bueformede overflatepartier og de respektive indre og ytre omkretsoverflater 48 og 47 av henholdsvis pro-duks jonsrørhodet 22 og brønnf6ringsrøret 16. Dette særtrekk forbedrer metalltetningsringenes tetningsevne på grunn av at de ytre, bueformede partier 132 og 134 av de respektive tetningsringer 60, 72, 108 og 120 ved aksial kompresjon og radial ekspansjon av metalltetningsringene vil utvikle en større trykk-kontakt med de respektive tetningsflater av produksjonsrørhodet 22 og brønnforingsrøret 16 for å tilveiebringe en mer pålitelig metall-mot-metall-tetning ved høyt trykk og høy temperatur.
Det er nødvendig å kontrollere nøyaktig konusvinkelen for de sammenpassende, kjeglestumpformede kileflater 70, 74, 118, 122 av de respektive metalltetningsringer 60, 72, 108, 120. Det er blitt fastslått at dersom konusvinkelen for metalltetningsringene i forhold til pro-duks jonsrørhodets 22 og brønnforingsrørets 16 sentrale akse blir for liten, blir metalltetningsringene selvlåsende, slik at det, så snart tetningen er aktivisert, vil bli umulig senere å adskille produksjonsrørhodet 22 fra brønnf6rings-røret 16 uten å ødelegge tetningsringene og eventuelt andre deler av brønnhodet. Dersom videre konusvinkelen for metalltetningsringene er for stor, blir rotasjonsbelastningen eller dreiemomentet for pavirkningstappene 90 så stor/ stort at det blir vanskelig å oppnå den nødvendige radiale ekspansjon av metalltetningsringene for å opprettholde en effektiv tetning mellom produksjonsrørhodet og brønnforings-røret. Det optimale område for metalltetningsringens konusvinkel er blitt fastslått å ligge mellom 8 og 30° i forhold til produksjonsrørhodets 22 og brønnfåringsrørets 16 senterakse. Konusvinkelen slik den er vist på fig. 1 - 4, er vist å være 12 1/2°, hvilket er blitt fastslått å være den optimale konusvinkel når metalltetningsringene benyttes som en brønnhode-overgangstetning som vist på figurene. Man mener imidlertid at de her viste metalltetningsringer har anvendel-ser som er videre enn deres anvendelse som en brønnhode-overgangstetning, og man forestiller seg at forskjellige konusvinkler innenfor det beskrevne område kan benyttes for tetning av hvilket som helst ringrom mellom konsentriske sylindere.
Det er videre vesentlig at de første og tredje eller øvre metalltetningsringer 60 og 108 har de indre omkrets-overf later med nedadvendende, kjeglestumpformede kileflater 70 og 118, og de andre og fjerde eller nedre tetningsringer
72 og 120 har de ytre omkretsoverflater med oppadvendende, kjeglestumpformede kileflater 74 og 122. Dersom vinklene ble reversert, slik at ringene 60 og 108 hadde oppadvendende kileflater og ringene 72 og 120 hadde nedadvendende kileflater, ville det være nesten umulig i det hele tatt å fjerne produksjonsrørhodet 22 fra foringsrørhodet 12. I en sådan situasjon ville de respektive tetningsringer utvide seg ytterligere ved oppløfting av produksjonsrørhodet 22 fra brønnfåringsrøret 16 for å hindre fjerning.
Under drift installeres brønnhode-overgangstetningsmontasjen 44 i produksjonsrørhodet 22 før den anbringes over brønnfSringsrøret 16. Det første eller øvre pakningssett anbringes i ringrommet mellom produksjonsrørhodet 22 og brønnforingsrøret 16. Påvirkningstappene. 90 dreies i flensen slik at de indre spisser 94 kontakter den første energiseringsring 84. Den andre energiseringsring 106 anbringes nær tappenes 90 spisser 94, og det andre eller nedre pakningssett anbringes nær den andre energiseringsring 106. Låseringen 130 innskrues i det innvendig gjengede parti 52 av produksjonsrørhodets 22 boring 46 for å holde de respektive deler av overgangstetningsmontasjen 44 i stilling mens pro-duks jonsrørhodet 22 plasseres over brønnforingsrøret 16. Etter at produksjonsrørhodet 22 er plasssert over brønn-foringsrøret 16, dreies påvirkningstappene 90 ytterligere, slik at en enorm radial belastning utøves på energiseringsringene 84 og 106. Ved en sådan radial belastning utvides energiseringsringene 84 og 106 aksialt for å energi-sere eller trykke metalltetningsringene 60 og 72, 108 og 120 sammen. Ved aksial sammentrykking av metalltetningsringene tilveiebringer de respektive, kjeglestumpformede kileflater en radial utvidelse av de to sett av metalltetningsringer, slik at de ytre, bueformede partier 132 og 134 av de respektive metalltetningsringers øvre og nedre krageflater tillates å danne tettende inngrep med produksjonsrørhodets 22 indre omkretsoverflate 48 og brønnforingsrørets 16 ytre omkrets-overf late 47.
Idet det henvises til fig. 4, er det der vist en separat utførelse av oppfinnelsen hvor overgangstetningsmontasjen omfatter bare et eneste sett av metalltetningsringer for å tette mellom produksjonsrørhodet 22 og brønnfSrings-røret 16. Det er dessuten tilveiebrakt en anordning for innsprøyting av et sekundært tetningsstoff i tetningsmontas-jen i tilfelle av lekkasje. I denne modifikasjon er utfor-mingen av det eneste sett av metalltetningsringer den samme som i den doble overgangstetningsmontasje 44. De samme hen-visningstall med tilføyelse av en A er blitt benyttet for å betegne de dupliserte deler i konstruksjonen av den eneste overgangstetningsmontasje 140. Produksjonsrørhodets 22A sentrale boring 46A har en indre omkretsoverflate 48A med forstørret diameter som ved sin øvre ende er begrenset av en ringformet skulder 5OA som avgrenser et kammer for opptagelse av et parti av et brønnforingsrør 16A som strekker seg oppover inn i produksjonsrørhodet 22A. En øvre mellomleggsring 54A som har flate, i hovedsaken parallelle, ringformede topp- og bunnflater 56A hhv. 58A, er anbrakt i ringrommet som er dannet av produksjonsrørhodet 22 og brønnforingsrøret 16A, i tilstøtende forhold til skulderen 50A. En øvre metalltetningsring 60A er anbrakt nær mellomleggsringen 54A. Tetningsringen 6OA har en øvre, ringformet endeflate 62 som er anbrakt i tilstøtende forhold til mellomleggsringens 54A ringformede bunnflate 58A. Metalltetningsringen 60 omfatter et ringspor 64A i sin ytre omkretsoverflate for å danne øvre og nedre krageflater 66A hhv. 68A som ligger an mot produk-sjonsrørhodets 22A indre omkretsoverflate 48A. Metalltetningsringen 6OA har en indre omkretsoverflate som danner en nedadvendende, kjeglestumpformet kileflate 70A. Et antall periferisk adskilte passasjer 142 kommuniserer mellom ringsporet 64A og kileflaten 70A. Det er anordnet en nedre metalltetningsring 72A med en ytre omkretsoverflate som danner en oppadvendende, kjeglestumpformet kileflate 74A. Konusvinkelen for den nedre metalltetningsrings 72A kileflate 74A er lik konusvinkelen for den øvre metalltetningsrings 60A kileflate 70A. Kileflaten 74A har et omkretsspor 144 utskåret i sin overflate omtrent midtveis mellom ringens 6OA topp- og bunnpartier. Tetningsringen 72A har et ringspor 76A i sin indre omkretsoverflate for å danne øvre og nedre krageflater 78A hhv. 80A som ligger an mot brønn-fåringsrørets 16A ytre omkretsoverflate. Et antall periferisk adskilte passasjer 146 kommuniserer mellom ringsporet 76A og omkretssporet 144. Den nedre metalltetningsring 72A omfatter videre en ringformet bunnendeflate 82A. Den nedre metalltetningsring 72A er anbrakt i ringrommet slik at dens kileflate 74A kontakter den øvre metalltetningsrings 6OA kileflate 7OA. En aktiviserings- eller energiseringsring
84A er anbrakt i ringrommet i tilstøtende forhold til den andre tetningsrings 72A bunnendeflate 82A. Energiseringsringen 84A har en øvre, ringformet endeflate 86A og en utadvendende, kjeglestumpformet bunnendeflate 88A.
Den ovenfor beskrevne pakningsmontasje holdes på plass i ringrommet mellom brønnforingsrøret 16A og produk-sjonsrørhodet 22A ved hjelp av et antall påvirkningstapper 90A som hver har et utvendig gjenget parti 92A og en indre, konisk spiss 94A. Produksjonsrørhodets 22A nedre flens har et antall innvendige gjengede åpninger 96A som opptar påvirkningstappene 90A i gjenget forbindelse. En pakningsgland 98A er innskrudd i en åpning 100A med stor diameter som omgir hver påvirkningstapp 90A og ved rotasjon komprimerer et pakningssett 102A mot en skulder 104A for å danne en tetning mellom påvirkningstappene 90A og den tilgrensende overflate som avgrenser åpningen 100a. Produksjonsrørhodet 22A omfatter videre en gjenget inn-sprøytings- og/eller prøvepassasje 148 som normalt er gjentet-tet og leder fra produksjonsrørhodets 22A ytre overflate til det ringformede sporområde 64A som er dannet på metalltetningsringen 60A i ringrommet mellom produksjonsrørhodet 22A og brønnforingsrøret 16A. I tilfelle av lekkasje kan et sekundært tetningsstoff innsprøytes i passasjen 148, sporet 64A, passasjene 142, sporet 144, passasjene 146 og sporet 76A for å tette mellom produksjonsrørhodet 22A og brønnforingsrøret 16A. Videre kan et prøvefluidum under trykk tvinges gjennom passasjen 148 for å prøve tetningsringene 60A og 72A med hen-syn til lekkasje før brønnhodet settes i produksjon.
Claims (5)
1. Pakningsmontasje for tetning av et ringrom mellom innbyrdes adskilte, indre og ytre sylindriske flater (47, 48) som er anordnet i konsentrisk forhold, idet den ytre sylindriske flate (48) har en innadragende skulder (50) som danner en ringformet støtteflate som vender mot ringrommet, idet pakningsmontasjen (44) er anbrakt i ringrommet og omfatter minst ett metalltetningsringelement (60, 72) som ved kilevirkning kan påvirkes av et samvirkende element (84) for å bevirke tetning av ringrommet ved radial utvidelse av tetningsringelementet, idet det er sørget for en utvendig manøvrerbar anordning (90, 94) for aksial belastning av tetningsringelementet (60, 72) via det samvirkende element (84) for å forårsake den radiale utvidelse av tetningsringelementet, KARAKTERISERT VED at tetningsringelementet omfatter øvre og nedre metalltetningsringer (60, 72), idet den øvre tetningsring har en øvre, ringformet endeflate (62) som ligger an mot en ringformet, radial støtteflate (58), et ringformet spor (64) i sin ytre omkretsflate for å danne øvre og nedre, ringformede krageflater (66, 68) som er tilpasset til å tette med den ytre sylindriske flate (48), og en indre omkretsflate som danner en nedadvendende, første kjeglestumpformet kileflate (70), og den nedre tetningsring (72) har en ytre omkretsflate som danner en oppadvendende, andre kjeglestumpformet kileflate (74) med en vinkel som er tilpasset til den nedadvendende, første kjeglestumpformede kileflate (70) på den øvre tetningsring (60), et ringformet spor (76) i sin indre omkretsflate for å danne øvre og nedre krageflater (78, 80) som er tilpasset til å tette med den indre sylindriske flate (47), idet den nedre tetningsring har en nedre, ringformet, radial endeflate (82), idet de øvre og nedre krageflater (66, 68 og 78, 80) av tetningsringene har minst én utvendig overflate (132, 134) som er bueformet i radialt tverrsnitt og tilveiebringer linjekontakt med henholdsvis de ytre og indre sylindriske flater (48, 47), og det samvirkende element (84) danner en ringformet, radial flate (86) for inngrep med endeflaten (82) av den nedre tetningsring (72).
2. Pakningsmontasje ifølge krav 1, hvor den utvendig manøvrerbare anordning består av gjengede påvirkningstapper (90) som kan innskrues i ringrommet og har en indre konisk spiss (94) for påvirkning av tilsvarende tilpassede energise-ringselementer (84; 106) som overfører den aksiale belastning til tetningsringene (60, 72), KARAKTERISERT VED at den omfatter to innbyrdes adskilte tetningsringpar (60, 72 hhv. 108, 120), og at den nevnte anordning består av ett sett gjengede påvirkningstapper (90) som er innrettet til å innskrues i mellomrommet mellom tetningsringparene (60, 72 hhv. 108, 120).
3. Pakningsmontasje ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at de sammenpassende, første og andre, kjeglestumpformede kileflater (70, 74) av de øvre og nedre tetningsringer (60, 72) har en konusvinkel mellom 8° og 30° i forhold til de indre og ytre sylindriske flaters senterakse.
4. Pakningsmontasje ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at de sammenpassende, første og andre, kjeglestumpformede kileflater (70, 74) av de øvre og nedre tetningsringer (60, 72) har en konusvinkel på 12%° i forhold til de indre og ytre sylindriske flaters senterakse.
5. Anvendelse av en pakningsmontasje ifølge ett av de foregående krav i en brønnhodemontasje (10).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/637,994 US4556224A (en) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | Crossover seal assembly |
PCT/US1985/001354 WO1986001273A1 (en) | 1984-08-06 | 1985-07-18 | Crossover seal assembly |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO861323L NO861323L (no) | 1986-04-04 |
NO171745B true NO171745B (no) | 1993-01-18 |
NO171745C NO171745C (no) | 1993-04-28 |
Family
ID=24558212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO86861323A NO171745C (no) | 1984-08-06 | 1986-04-04 | Pakningsmontasje og anvendelse av en saadan i en broennhodemontasje |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4556224A (no) |
CA (1) | CA1227747A (no) |
DK (1) | DK167941B1 (no) |
ES (1) | ES8702569A1 (no) |
GB (1) | GB2176254B (no) |
IT (1) | IT1206739B (no) |
NO (1) | NO171745C (no) |
WO (1) | WO1986001273A1 (no) |
YU (1) | YU46847B (no) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4718679A (en) * | 1987-01-15 | 1988-01-12 | Cooper Industries | Lockdown ring assembly for wellhead seal |
US4749035A (en) * | 1987-04-30 | 1988-06-07 | Cameron Iron Works Usa, Inc. | Tubing packer |
US4771832A (en) * | 1987-12-09 | 1988-09-20 | Vetco Gray Inc. | Wellhead with eccentric casing seal ring |
GB8817555D0 (en) * | 1988-07-22 | 1988-08-24 | Cooper Ind Inc | Rotatable sealing assemblies |
GB8821615D0 (en) * | 1988-09-15 | 1988-10-12 | Cooper Ind Inc | Sealing assemblies |
US5158326A (en) * | 1989-07-07 | 1992-10-27 | Cooper Industries, Inc. | Casing head connector |
US4919459A (en) * | 1989-08-03 | 1990-04-24 | Cooper Industries, Inc. | Metal-to-metal backseat lockdown screw |
US5114158A (en) * | 1990-11-19 | 1992-05-19 | Le Tri C | Packing assembly for oilfield equipment and method |
US5325925A (en) * | 1992-06-26 | 1994-07-05 | Ingram Cactus Company | Sealing method and apparatus for wellheads |
US5524710A (en) * | 1994-12-21 | 1996-06-11 | Cooper Cameron Corporation | Hanger assembly |
US6176310B1 (en) | 1999-02-19 | 2001-01-23 | Erc Industries, Inc. | Assembly for sealing the annulus between concentric cylindrical surfaces |
US8561709B2 (en) * | 2007-04-12 | 2013-10-22 | Baker Hughes Incorporated | Liner top packer seal assembly and method |
WO2009154901A2 (en) * | 2008-06-20 | 2009-12-23 | Cameron International Corporation | Mineral extraction system having multi-barrier lock screw |
GB2477231B (en) * | 2008-11-14 | 2012-04-18 | Cameron Int Corp | Method and system for setting a metal seal |
WO2010056440A2 (en) | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Cameron International Corporation | Method and system for hydraulically presetting a metal seal |
US9085949B2 (en) * | 2012-09-04 | 2015-07-21 | Freudenberg Oil & Gas, Llc | Fluid seal with swellable material packing |
NO337515B1 (no) * | 2012-09-07 | 2016-05-02 | Aker Subsea As | Tetningssammenstilling og tetningsring |
US9889323B2 (en) * | 2013-03-13 | 2018-02-13 | The Boeing Company | Fire seal end cap and associated multi-member assembly and method |
US10113384B2 (en) * | 2015-03-11 | 2018-10-30 | Cameron International Corporation | Multi-metal seal system |
US10309562B2 (en) | 2017-07-18 | 2019-06-04 | Freudenberg Oil & Gas, Llc | Metal to metal wedge ring seal |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1263769A (en) * | 1916-12-21 | 1918-04-23 | Harry A Hoke | Rod-packing. |
US1263709A (en) * | 1917-08-02 | 1918-04-23 | Norton Co | Aluminous abrasive and process of making the same. |
US1788966A (en) * | 1926-08-11 | 1931-01-13 | Wilson Edward | Automatically-adjustable seal packing |
US4039198A (en) * | 1976-06-01 | 1977-08-02 | J & A Keller Machine Co., Inc. | Packing gland |
US4240561A (en) * | 1979-05-16 | 1980-12-23 | Chicago Bridge & Iron Company | Flanged connection for pressure vessel |
US4288082A (en) * | 1980-04-30 | 1981-09-08 | Otis Engineering Corporation | Well sealing system |
US4384730A (en) * | 1981-09-25 | 1983-05-24 | W-K-M Wellhead Systems, Inc. | Seal assembly |
US4384726A (en) * | 1981-11-02 | 1983-05-24 | Acf Industries, Incorporated | Expandable lubricating packing assembly for wellheads |
-
1984
- 1984-08-06 US US06/637,994 patent/US4556224A/en not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-07-18 WO PCT/US1985/001354 patent/WO1986001273A1/en unknown
- 1985-07-18 GB GB08607581A patent/GB2176254B/en not_active Expired
- 1985-07-30 IT IT8521757A patent/IT1206739B/it active
- 1985-08-05 ES ES545891A patent/ES8702569A1/es not_active Expired
- 1985-08-05 YU YU125985A patent/YU46847B/sh unknown
- 1985-08-06 CA CA000488140A patent/CA1227747A/en not_active Expired
-
1986
- 1986-04-02 DK DK149586A patent/DK167941B1/da not_active IP Right Cessation
- 1986-04-04 NO NO86861323A patent/NO171745C/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
YU125985A (en) | 1988-06-30 |
CA1227747A (en) | 1987-10-06 |
ES8702569A1 (es) | 1986-12-16 |
GB2176254B (en) | 1988-01-06 |
GB2176254A (en) | 1986-12-17 |
DK149586A (da) | 1986-06-06 |
DK149586D0 (da) | 1986-04-02 |
ES545891A0 (es) | 1986-12-16 |
IT1206739B (it) | 1989-05-03 |
NO171745C (no) | 1993-04-28 |
YU46847B (sh) | 1994-06-24 |
GB8607581D0 (en) | 1986-04-30 |
NO861323L (no) | 1986-04-04 |
US4556224A (en) | 1985-12-03 |
DK167941B1 (da) | 1994-01-03 |
WO1986001273A1 (en) | 1986-02-27 |
IT8521757A0 (it) | 1985-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO171745B (no) | Pakningsmontasje og anvendelse av en saadan i en broennhodemontasje | |
US4384726A (en) | Expandable lubricating packing assembly for wellheads | |
US7159652B2 (en) | Drilling flange and independent screwed wellhead with metal-to-metal seal and method of use | |
US4202410A (en) | Seal testing arrangement for wellheads | |
US5355961A (en) | Metal and elastomer casing hanger seal | |
US8960276B2 (en) | Wellhead seal device to seal casing | |
US5325925A (en) | Sealing method and apparatus for wellheads | |
US3155401A (en) | Well head assembly | |
US3737139A (en) | Annular blowout preventer | |
CA1184485A (en) | Metal-to-metal seal | |
US7624796B2 (en) | Arrangement of test plug | |
US5059043A (en) | Blast joint for snubbing unit | |
AU645496B2 (en) | Casing head connector | |
US4384730A (en) | Seal assembly | |
US4289294A (en) | Wellhead flow control devices | |
NO313304B1 (no) | Oppblåsbar pakning for plassering langs en rörstreng i en brönnkanal | |
US5114158A (en) | Packing assembly for oilfield equipment and method | |
US3797835A (en) | High pressure joint and sealing ring therefor | |
US4646845A (en) | Metal seal for wellhead apparatus | |
US5183268A (en) | Metal-to-metal wellhead seal for rough casing | |
US4718679A (en) | Lockdown ring assembly for wellhead seal | |
NO336202B1 (no) | Rørforbindelse | |
US5094297A (en) | Casing weight set seal ring | |
US4415186A (en) | Flanging system for suspending casting and tubing columns for high pressure oil or gas wells | |
US4460150A (en) | Annular blowout preventer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |