NO177324B - Anordning for deponering av behandlingsprodukter i en brönn - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for deponering av behandlingsprodukter i en brønn, omfattende en langstrakt anordning som inneholder en tidsreguleringsmekanisme, en låsemekanisme som låses i blokkerende stilling ved hjelp av en lås som har et langstrakt stempel, en langsgående bevegelig betjeningsstang, låseorganer som innvirker mellom betjeningsstangen og stempelet, idet låseorganene utløses ved en forutbestemt aksial bevegelse av stempelet, og en langstrakt hul beholder til hvilken det er forbundet en åpningsmekanisme som inneholder en ventilinnretning som kan beveges mellom lukket og åpen stilling, idet materialet som skal deponeres injiseres inn i brønnen når ventilinnretningen er åpen, samt en påvirkningsinnretning som er koblet til ventilinnretningen, og en forbindelsesinnretning som forbinder betjeningsstangen med ventilinnretningen, hvilken forbindelsesinnretning omfatter en forbindelsesstang.

Mens et felt drives, benyttes slike deponeringsanord-ninger for i motstående åpninger i brønnrøret å deponere forskjellige behandlingsstoffer, så som sement for avtetning av rekker av perforeringer når vann kommer inn, syre for åpning eller utvasking av sprekker, rensemidler for endring av overflatespenningen i effluenter eller tillate hevning av vann fra feltet.

Utstyret som skal benyttes for dette formål må kunne innføres i en rekke forskjellige produksjonsrør med forskjellig innvendig diameter. Det må tas forholdsregler slik at nedføring av et større eller mindre massevolum kan gjennomføres uten risiko for fastkiling. Ifølge kjent teknikk benytter de fleste kjente metoder en fremgangsmåte for utløsning av beholderens åpning ved hjelp av elektriske midler. En anordning av den innledningsvis nevnte type for utførelse av en slik fremgangsmåte er kjent fra US patent 2.141.179. Slikt utstyr er avhengig av en elektrisk kabel, som vil kunne ha feil på isolasjonen på grunn av friksjon, være skadet under passasje av brønnhodet, være knekket i en brønn som har endret retning, eller ha en skjøtefeil. Derfor medfører disse metoder risiko for beskadigelse av elektriske kabler, spesielt i tilfellet av dype brønner, eller brønner hvor det hersker en betydelig varme, og de er derfor ikke praktisk gjennomførbare.

Andre metoder som innebærer å styre utstrømningen av sement i brønnen ved hjelp av mekaniske midler som aktiveres fra overflaten er heller ikke enkle å gjennomføre og ikke særlig nøyaktige, spesielt i tilfellet av dype eller avbøyede brønner.

Anordningen ifølge oppfinnelsen tar sikte på, under fullstendig sikkerhet, å deponere sementplugger på ønskede dybder og med betydelig nøyaktighet på bestemte nivåer i brønner med forhøyet temperatur, og den krever bare kon-vensjonelt utstyr, mens arbeidshastigheten er bemerkelses-verdig .

Anordningen ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at tidsreguleringsmekanismen innbefatter en punkterbar hette og et trykkammer som er tettet ved hjelp av hetten, samt midler for punktering av hetten etter en forutbestemt tidsforsinkelse for å muliggjøre kontrollert avlastning av trykket i trykkammeret, at en flate på det langstrakte stempel danner den ene ende av trykkammeret, idet stempelet beveger seg langsetter mot den motsatte ende av trykkammeret når hetten punkteres, og at forbindelsesstangen beveges av påvirkningsinnretningen i ventilinnretningens åpningsretning.

Ifølge en fordelaktig utførelse av oppfinnelsen er enden av et hult sylindrisk parti av et legeme som inneholder låsemekanismen, stivt forbundet med en endemutter, i hvis sentrale boring enden av en stempelstang av stempelet glir, idet.en fjær hviler mot mutteren og utøver en skyvkraft mot en skulder på stempelstangen og tjener til å kompensere for ekspansjon av fluid i trykkammeret.

Ifølge oppfinnelsen er det fordelaktig at organene for å låse den langsgående bevegelige betjeningsstang i stilling, omfatter uttagninger som er anordnet i den hule sylindriske del av legemet og i betjeningsstangen, og som ved samvirkning med et utvidet parti av stempelet danner et rom for kuler som låser betjeningsstangen i en hevet stilling.

Oppfinnelsens bruk av en tidsreguleringsmekanisme av den angitte type gjør at den kan benyttes med stor pålite-lighet under de høye temperaturforhold som forekommer i dype oljebrønner og samtidig gi stor nøyaktighet. Videre vil bruk av en ventil som fjærpåvirkes i åpnende retning redusere muligheten for at forurensninger eller fremmed-legemer skal hindre ventilen i å åpne seg. Dette bidrar til å øke funksjonssikkerheten.

Andre spesielle trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse av et utførelseseksempel i forbindelse med de vedføyede tegninger, hvor

fig. 1 viser et snitt av et endeparti med urinnretningen i anordningen ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser et snitt av den hydrauliske lås og en utløser av anordningen på fig. 1 , og

fig. 3 viser et snitt av et andre endeparti av anordningen.

Anordningen på tegningene består av følgende deler: Urinnretningen A, den hydrauliske lås B, anordningens hovedlegeme C, åpningsmekanismen D og ende- og ledestykket E.

Urinnretningen A er en mekanisme som på petroleums-feltet er kjent under navnet Amerada, og f.eks. er beskrevet i FR-PS nr. 2087013. Den består av et ur, ikke vist, som er plassert i et hus 1 og meddeler en roterende bevegelse til en skruegjenget stang 4 som dreier seg i en mutter 3 som tjener som en hammer, som ved hjelp av en tapp 13 er montert i en foring 2. Ved den nedre ende av stangen 4 omfatter huset 1 en hul sylinder inneholdende et kammer 8 for olje under trykk, som via en kalibrert dyse 9 mates ut aksialt til en aksial kanal i en bærer 10 for en hette 7 som lukker kanalen. Like ved hetten ligger åpningen for en aksial kanal hvori det er anordnet en slagstift 6, over hvilken det er plassert et hode 5 som tjener som bærer for slagstiften 6 og som omsluttes av en belg 12.

Kanaler 11 for oljestrømningen er anordnet i bæreren 10.

Innretningen virker som følger:

Uret er justert til å innlede operasjonen innen en på forhånd bestemt tid, stangen 4 roterer for å senke hammeren 3 som, frigjort etter forløpet av en viss tid, støter mot skulderen eller hodet 5 av slagstiften og overfører impulsen til slagstiften 6, som trenger gjennom hetten 7. Oljen som står under trykk i kammeret 8, strømmer gjennom den kalibrerte dyse 9 og kanalene 11 til det indre av belgen 12.

Den hydrauliske lås B omfatter et hus 20 som er skrudd fast til et legeme 21 som er forlenget med et hult sylindrisk parti 22 som danner en fast foring. Enden av dette parti er fast forbundet med en endemutter 26. En sirkulær uttagning 22a er tilveiebragt for å kunne oppta kuler 30b.

I sitt øvre parti omfatter låslegemet en sylinder 25 som er fylt med olje under trykk og kommuniserer med urmekanismens A kammer 8, og hvori et stempel 23 med en stempelstang 23b, som omfatter et parti 23a med større tverrsnitt, glir. Diameteren av dette utvidede parti tilsvarer diameteren av det hule sylindriske parti 22. Under det nedadgående forløp blir brønnens trykk utøvet på stempelet 23 som setter oljen under trykk. Enden av stempelstangen 23b kan gli i en aksial boring 26a i mutteren 26 ved virkningen av en tilbakeføringsfjær 24 som ved den ene ende er lagret på mutteren 26, mens den ved sin annen ende utøver trykk på en skulder 23c på stempelstangen 23b. Således sikres at stempelet 23 fritt kan bevege seg for å kompensere for virkningen av ekspansjonen av oljen i kammeret 25.

Mellom huset 20 og det hule sylindriske parti 22 foreligger et ringformet rom hvori det er innført en bevegelig foring 30 som er forsynt med en sirkulær uttagning 30a som danner en annen del av rommet for kulene 30b når uttagningene 22a og 30a står overfor hverandre på samme nivå.

Den nedre ende av foringen 30 er ved hjelp av en koblingstapp 31 fast forbundet med en sentral stang 32 som tjener som en ventilbærende spindel og gjennomløper hovedlegemet.

Hovedlegemet C er festet til legemet av den hydrauliske lås B ved hjelp av en kobling 34, som er forsynt med en åpning 35 for trykkutligning. Hovedlegemet består av en hul sylinder 33 hvis lengde kan variere i overensstemmelse med volumet av det materiale som skal injiseres, f.eks. fra 2 - 4 liter. Legemet 45 av åpningsmekanismen D er ved skrufor-bindelse forbundet med enden av sylinderfåringen 33 og er forsynt med åpninger 37 for utmatning av stoffene. En ende- og ledekobling E, som omfatter et konisk hus 50 som bedrer glidning under nedføringen og er forsynt med en sentral boring 51 for passasje av den sentrale stang 32, er festet til den andre ende av legemet 45 med gjenger. For å fastholde den sentrale stang under montering og installa-sjon, er det anordnet en bolt 52, som deretter fjernes.

Det nedre parti av stangen 32 er nær åpningene 37 forsynt med en ventil 36 som tjener til å lukke ifyllings-tverrsnittet av anordningen. Stangen 32 tvinges nedad av en tilbakeføringsfjær 38 som er ført inn på partiet 32a av stangen og ligger an mot en skive 41 som er festet til en skulder 42 på legemet 45, og som utøver trykk nedad mot en skive 39 som er festet til stangen 32 ved hjelp av en dobbeltmutter 40 ved hvis hjelp spenningen i fjæren 38 kan reguleres. Endekoblingen 50 tjener som sete for en fjær 53 som virker som støtdemper når nedsenkningen av stangen utløses for voldsomt.

Anordningen virker som følger:

Anordningen fylles og forbindes med installasjonen, og den sentrale stang innrettes slik at ventilen 36 befinner seg overfor åpningene 37.

Kammeret 8 og sylinderen 25 fylles med olje, og urinnretningen innstilles på den ønskede tidsverdi. Det sylindriske parti 22 befinner seg i sin senkede stilling, mens den bevegelige foring 30 befinner seg i hevet stilling, og kulene 30b ligger i et rom dannet av uttagningene 22a og 30a, som ligger overfor hverandre og blokkeres ved at stempelets 23 parti 23a med større diameter ligger i høyde med uttagningene. Når slagstiften 6 punkterer hetten 7, strømmer oljen fra sylinderen 25, og ved virkningen av trykket i brønnen og i fjæren 24 hever stempelet 23 seg og frigjør kulene 30b fra uttagningene, hvorved disse beveger seg mot innsiden slik at foringen 30 kan bevege seg nedad. Stangen 32, som er fast forbundet med foringen 30, er forspent ved hjelp av fjæren 38 og beveger seg nedad mens åpningene 37 blottlegges ved virkningen av ventilen 36, slik at produktet som skal deponeres i brønnen strømmer ut gjenneom disse åpninger.

Anordningen ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å variere fyllingsvolumet av produktet som skal deponeres i brønnen. Videre er det, ved behov, mulig å benytte et hovedlegeme som er avpasset etter de krav som stilles, eller å forbinde med hovedlegemet, som kan ha en kapasitet på f.eks. 3 liter, én eller flere forlengelser som utgjør sekundære deponeringslegemer, f.eks. med mindre kapasitet, så som ca. 2 liter.

Claims (3)

1. Anordning for deponering av behandlingsprodukter i en brønn, omfattende en langstrakt anordning som inneholder en tidsreguleringsmekanisme (A), en låsemekanisme (B) som låses i blokkerende stilling ved hjelp av en lås som har et langstrakt stempel (23), en langsgående bevegelig betjeningsstang (30), låseorganer (30a,30b) som innvirker mellom betjeningsstangen (30) og stempelet (23), idet låseorganene (30a,30b) utløses ved en forutbestemt aksial bevegelse av stempelet (23), og en langstrakt hul beholder (C) til hvilken det er forbundet en åpningsmekanisme (D) som inneholder en ventilinnretning (36,37) som kan beveges mellom lukket og åpen stilling, idet materialet som skal deponeres injiseres inn i brønnen når ventilinnretningen er åpen, samt en påvirkningsinnretning (38) som er koblet til ventilinnretningen, og en forbindelsesinnretning (31,32) som forbinder betjeningsstangen (30) med ventilinnretningen (36,37), hvilken forbindelsesinnretning (31,32) omfatter en forbindelsesstang (32), karakterisert ved at tidsreguleringsmekanismen (A) innbefatter en punkterbar hette (7) og et trykkammer (8) som er tettet ved hjelp av hetten, samt midler (3-6) for punktering av hetten etter en forutbestemt tidsforsinkelse for å muliggjøre kontrollert avlastning av trykket i trykkammeret (8), at en flate på det langstrakte stempel (23) danner den ene ende av trykkammeret (8), idet stempelet beveger seg langsetter mot den motsatte ende av trykkammeret når hetten punkteres, og at forbindelsesstangen (32) beveges av påvirkningsinnretningen (38) i ventilinnretningens (36) åpningsretning.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at enden av et hult sylindrisk parti (22) av et legeme (21) som inneholder låsemekanismen (B), er stivt forbundet med en endemutter (26), i hvis sentrale boring (26a) enden av en stempelstang (23b) av stempelet (23) glir, idet en fjær (24) hviler mot mutteren (26) og utøver en skyvkraft mot en skulder (23c) på stempelstangen (23b) og tjener til å kompensere for ekspansjon av fluid i trykkammeret.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at organene for å låse den langsgående bevegelige betjeningsstang (30) i stilling, omfatter uttagninger (22a,30a) som er anordnet i den hule sylindriske del (22) av legemet (21) og i betjeningsstangen (30), og som ved samvirkning med et utvidet parti (23a) av stempelet (23) danner et rom for kuler (30b) som låser betjeningsstangen (30) i en hevet stilling.