NO177685B - Rörskjöt - Google Patents

Abstract

En forbedret rørskjat (10) omfattende et indre rerelement (14), et ytre rarelement (2) som har en gjennomgående sentral boring, en forsenkning (18) som strekker seg fra forsenkningens åpne ende og slutter i en skulder (32) mellom forsenkningen og den sentrale boring, samt innvendige gjenger (36) på den ytre ende av forsenkningen. En hylse (6) er anbrakt i forsenkningen (18). En låsering (20) er innskrudd i forsenkningsgjengene og fastlåser hylsen i forsenkningen. Ribber (22) er utformet på innsiden av hylsen og en tetning (2) er anordnet mellom hylsens utside og forsenkningens innside, slik at pressforming av det indre rarelement (4) former tetningen til tettende inngrep med hylsen (6) og hylsen forsegles i det ytre rarelement. (12) for å danne en ferdig rarskjøt.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en rørskjøt eller -kopling hvorved to rørelementer kan bringes i fast og tett inngrep med hverandre i et brønn-borehull eller annet sted som er tilgjen-gelig gjennom rørelementene. Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en rørskjøt som angitt i ingressen til det etterfølgende

krav l.

En slik rørskjøt, hvor rørelementer er sammenføyet i brønn-borehull og andre utilgjengelige steder, er kjent fra US 4 662 663, hvor et av rørelementene kaldsmies eller -formes radielt utad til inngrep med et andre element som omgir det ene element, som reaksjon på trykk som utvikles i en trykk-påvirket formeinnretning. I dette patent foreslås det å anvende et passende volum-kompenseringsmateriale, ettersom forbindelsen utføres i et undervanns-område og vann som inne-sluttes i rillene som innerelementet skal trykkformes inn i kunne hindre korrekt inngrep og tetning.

US-A-4 388 752 viser en annen type innretning for trykkforming av et rørelement i et andre rørelement som omgir par-tiet av det ene rørelement som formes.

US-A-4 791 796, US-A-5 010 952, US-A-4 805 430 og US-A-4 827 748 viser alle innretninger for bruk ved trykkforming av et rørelement radielt utad til fast tetningsinngrep med et andre rørelement. US-A-4 791 987, US-A-4 892 149 og US-A-4 749 047 viser alle forskjellige konstruksjoner som er utformet i en rørskjøt i et borehull.

I de ovennevnte systemer tilveiebringes en rørskjøt som er tilfredsstillende, bortsett fra at brønnhuset med tetnings-og gripe-ryggene og -rillene generelt ikke kan brukes omigjen dersom en slik skjøt må demonteres.

Hovedformålet med oppfinnelsen er å komme frem til en rørskjøt som er slik konstruert at det blir mulig å benytte det ytre rørelement om igjen etter demontering av rørskjøten. Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en rørskjøt av den innledningsvis angitte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i den karakteriserende del av det etterfølgende krav 1. Fordelaktige utføringsformer av oppfinnelsen er angitt i de

øvrige etterfølgende krav.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Figur 1 er et snitt gjennom en utføringsform av den fore-trukne skjøt ifølge foreliggende oppfinnelse forut for forming. Figur 2 er et annet snitt gjennom skjøten på figur 1 etter at formingen er utført. Figur 3, 4, 5 og 6 er detalj-snitt som viser de antydete tetningsformer mellom hylsen og det ytre rørelement. Figur 7 og 8 er detalj-snitt som viser den opprinnelige plassering av den herdete innsats i hylsen under fremstilling og figur 9 er et liknende snitt som viser den stilling innsatsen inntar i forhold til innerelementet etter forming. Som vist i figur 1 og 2 omfatter den forbedrete rørskjøt 10 det ytre rørelement 12, det indre rørelement 14 og hylsen 16 som er anbrakt i en utsparing eller forsenkning 18 på innsiden av ytterelementet 12, idet et låsestykke 2 0 er innskrudd i det ytre rørelement 12 for å holde hylsen 16 i den ønskete stilling. Hylsen 16 omfatter et antall gripe- og tetningsribber 22 som strekker seg innad og passende tetningsmidler 24 som beskrevet i det følgende for tetting mellom hylsens 16 utvendige overflate 26 og det ytre rørelements 12 innvendige overflate 28. Et passende volum-kompenseringsmateriale 30 er anordnet på hver side og mellom gripe- og tetningsribbene 22. Syntaktisk skum som omfatter et antall mikrokuler i en epoksy-matriks er funnet å være et passende volum-kompenseringsmateriale. Det vil utelukke vann fra de ringformete volumer i hvilke det indre rørelement 14 skal formes og vil lett sammen-klemmes uten å yte så stor motstand mot formingen at dens effektivitet endres.

Hylsen 16 er anbrakt i utsparingen 18 mot en skulder 32 som er utformet mellom den indre ende av forsenkningen 18 og den sentrale boring 13 som strekker seg gjennom elementet 12. Låsestykkets 20 anlegg mot den ytre ende av hylsen 16 holder hylsen 16 i tett anlegg mot skulderen 32. Låsestykket 20 omfatter utvendige gjenger 34 i inngrep med innvendige gjenger 3 6 ved ytre ende av utsparingen 18. Låsestykket 20 skrues fast mot hylsen 16 for å holde den i stilling mot utsparingen 18 og i anlegg mot skulderen 32 som vist i figur 1. I denne stilling av hylsen 16 er dens utvendige tetningsmidler 24 (omtalt i det følgende) i tetningsanlegg mot utsparingens 18 innadvendte overflate og dens gripe- og tetningsribber 22 som er anbrakt på innsiden av hylsen 16 med volum-kompenseringsmateriale 30 mellom og på de indre og ytre sider av ribbene 22, omfatter en sekundær utsparing 38 som er anbrakt på innsiden av det ytre rørelement 12 umiddelbart innenfor skulderen 32.

Når hylsen 16 er anbrakt i det ytre rørelement 12 som vist, så kan det indre rørelement 14 anbringes deri i dets ønskete stilling. Deretter anbringes et passende formeverktøy i det indre rørelement 14 og det utøver tilstrekkelig radialkraft på innsiden av det indre rørelement 14 til å forårsake at det forskyves radielt utad til inngrep med gripe- og tetningsribbene 22. Elementet 14 vil forskyves radielt utad mellom ribbene 22 til inngrep med eller nesten til inngrep med hylsens 16 innvendige overflate mellom ribbene 22. Når det indre rørelement 14 er forskjøvet på denne måte til den i figur 2 viste stilling, fjernes formeverktøyet og rørforbin-delsen er fullført og kan tas i bruk på hvilken som helst ønsket måte. Tetningsmidlene 24 danner tetningen mellom utsiden av hylsen 16 og innsiden av det ytre rørelement 12 for å unngå lekkasje av fluider i elementene 12 og 14 gjennom den potensielle lekkasjebane mellom utsiden av hylsen 16 og innsiden av det ytre rørlement 12.

I figur 3 til 6 er hylsen 16 vist med forskjellige fore-slåtte former for ytre tetningsmidler 24 for tetning mot utsparingselementets 12 innvendige overflate 28. Tetningsmidlene 24 vist i figur 3 omfatter skarpe ribber 40 på hylsens 16a utside ved posisjoner radielt utad fra enderibbene 22, og de skarpe ribber 40 kan, om ønskelig, være plassert på utsiden av hylsen utenfor alle ribbene 22. Pressformingen av det indre rørelement 14 skaper tilstrekkelig radialkraft på hylsen

16a til at ribbene 40 tvinges utad til gripe- og tetningsanlegg mot det ytre rørelementets innvendige overflate 28.

Figur 4 viser en modifisert form for tetningsmidler 24 som omfatter en avfaset flate 42 på hylsens 16b indre utvendige ende, for å danne et ringformet tetningsrom 44 i hvilket en elastisk tetningsring 46 er anbrakt. Tetningsringen 46 kan være hvilken som helst egnet elastisk tetningsring, såsom en O-ring av et materiale som er valgt med sikte på at det skal kunne motstå fluidene og driftsforholdene ved den ferdige forbindelse.

En annen form for tetningsmidler 24 er vist i figur 5, hvor hylsen 16c ved sin indre ende er gitt den viste utforming. Slik utforming innbefatter en avsmalnende flate 48 som avsmalner radielt utad og i retning mot låsestykket 20 og en avsmalnende flate 50 som avsmalner radielt utad og i retning bort fra låsestykket 20. Utsparingen 18c er utformet med motsvarende, avsmalnende flater 52 og 54 mot hvilke de avsmalnende flater 48 og 50 tvinges ved hjelp av låsestykket 20 for å danne et tetningsanlegg mellom hylsens 16c indre ende og det ytre rørelementets 12c innside.

I den form for tetningsmidler 24 som er vist i figur 6 har hylsen 16d en plan utvendig flate 56 og elementets 12d indre flate 28d omfatter en ringformet utsparing 58 i hvilken en elastisk tetningsring 60, såsom en O-ring, er anbrakt. Selv om det er påtenkt at det kan være anordnet en metallisk tetning mellom den indre ende av hylsen 16 og skulderen 32, er det som vist i figur 3 til 6 i tillegg foreslått tetningsmidler 24 for å sikre korrekt tetning i den ferdige forbindelse til enhver tid.

Selv om ribbene 22 i figur 1 og 2 er vist utformet i ett med hylsen 16, er det påtenkt at i visse forbindelser kan et annet materiale, såsom et hardere materiale, med fordel anven-des for ribbene 22, men det vil generelt ikke være ønskelig å lage hele hylsen 16 av slikt hardere materiale. Av denne grunn omfatter hylsen 16e, som vist i figur 7, 8 og 9, en herdet innsats 62 og hylsen 16e omfatter en utspsaring 64 inn-rettet til å oppta innsatsen 62, begge som beskrevet i det følgende. Den herdete innsats 62 er ringformet og omfatter indre, utadragende, med innbyrdes avstand anordnete ribber 66 som er adskilt ved en utsparing 68, og en hoveddel 70. Hoveddelen 70 omfatter indre avsmalnende flater 72 og 74 som avsmalner mot motsatte ender av hoveddelen 70 og radielt utad-vendte endeflater 76 og 78 som avsmalner radielt utad og mot hoveddelens midtparti og ytre avsmalnende flater 80 og 82 som avsmalner radielt utad og i en retning mot enden av hoveddelen 70, slik at de divergerer utad for å danne en konkav utsparing på hoveddelens 70 utside. Utsparingen 64 på hylsens 16e innside omfatter en indre sylindrisk flate 84 og endeflater 86 og 88 som avsmalner radielt innad og i motsatte retninger bort fra hverandre slik at flatene divergerer innad.

Innsatsen 62 er formet inn i utsparingen 64 i hylsen 16e i fabrikken eller ved annet egnet sted hvor utstyr er tilgjen-gelig for pressforming av innsatsen 62 inn i utsparingen 64. Innsatsen 62 formes fra posisjonen vist i figur 7 til posisjonen som vist i figur 8, slik at den er låst i utsparingen 64 og videre slik at dens ribber 66 har en større diameter enn rørelementets 14e ytterdiameter, slik at der ikke er noen interferens ved montering av forbindelsens bestanddeler forut for pressformingen av den ferdige skjøt. I denne preformete posisjon er innsatsen 62 anbrakt i utsparingen 64 som vist i figur 8 med sine endeflater 76 og 78 i fast inngrep med utsparingens 64 endeflater hhv 86 og 88, slik at den ikke forflyt-tes under montering av bestanddelene forut for pressforming.

Fullføringen av forbindelsen eller skjøten er vist i figur 9. Trykkreftene som virker på innsiden av det indre rørelement 14e er tilstrekkelige til å forskyve innsatsen 62 helt inn i utsparingen 64 og til å avflate hoveddelen 70 slik at den aksielt danner metallisk tetning mellom de motsvarende flater 7 6 og 8 6 og mellom flatene 78 og 88 og danner inngrep med flaten 84 og utsparingens 64 endeflater 86 og 88 som vist. I denne posisjon er innsatsen 62 blitt en del av hylsen 16e og dens herdete materiale danner et bedre inngrep for ribbene 66 mot utsiden av det indre rørelement 14e som vist i figur 9.

En av hoved-fordelene med den forbedrete skjøt ifølge foreliggende oppfinnelse er at det ytre rørelement kan spares og brukes pånytt ved fjerningen av det indre rørelement og hylsen. Dette oppnås ved å skru løs låsestykket 20 fra det ytre rørelement 12, hvorved hylsen 16 og det indre rørelement 14 kan trekkes ut fra det ytre rørelement 12. Ettersom så

godt som hele deformeringen finner sted ved deformeringen av det indre rørlement, blir det ytre rørelement ikke tilstrekkelig deformert til å hindre at det kan brukes pånytt i en annen skjøt som formes på samme måte etter at den opprinnelig utfor-mete skjøt er demontert som ovenfor beskrevet.

Claims (13)

1. Rørskjøt (10) mellom et ytre rørelement (12) og et indre rørelement (14), hvor det ytre rørelement (12) har en sentral boring og en i denne forløpende forsenkning (18) som ender i en skulder (32) mellom forsenkningen (18) og den sentrale boring, og hvor det indre rørelement (14) er blitt pressformet utad for å bevirke inngrep og tetting mellom rørelementene, karakterisert ved en hylse (16) som er anordnet i det ytre rørelementets

(12) forsenkning (18), midler (2 0) for fastlåsing av hylsen (16) i forsenkningen (18) , midler (22) på hylsens (16) innside for frembringelse av det tettende inngrep med utsiden av det indre rørelement (14) når det er blitt pressformet utad til inngrep med gripe- og tetningsmidlene (22), idet inngrepet mellom det indre rørelement (14) og hylsen (16) utgjør det eneste middel for befestigelse av det indre rørelement (14) til det ytre rørelement (12), idet hylsen er slik dimensjonert og utformet at den virker til effektivt å utgjøre en fortsettelse av veggen til det ytre rørelement, idet forsenkningen i det ytre rørelement (12) omgir hylsegripe- og tetningsmidlene (22) , og midler (40, 46, 60) for tetting mellom hylsen (16) og det indre av forsenkningen (18) i det ytre rørelement (12).

2. Rørskjøt (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at låsemidlene omfatter en låsering (20) med utvendige gjenger (34), og innvendige gjenger (36) i forsenkningen (18) i det ytre rørelement, som låseringen (20) er innskrudd i for å fastlåse hylsen (16) i forsenkningen (18).

3. Rørskjøt (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at hylsegripe- og tetningsmidlene (22) omfatter et antall ringformete ribber (22) som strekker seg innad fra hylsens (16) innvendige overflate.

4. Rørskjøt (10) ifølge krav 3, karakterisert ved at den omfatter volum-kompenseringsmidler (3 0) anbrakt mellom de ringformete ribber (22) for å unngå interferens med den korrekte pressforming av det indre rørelement (14) til tettende inngrep med hylsen (16).

5. Rørskjøt (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at hylsegripe- og tetningsmidlene (22) omfatter et antall innsatsringer (62) av hardmetall, at hver innsatsring (62) er anbrakt i en innvendig utsparing (64) i hylsen (16).

6. Rørskjøt (10) ifølge krav 5, karakterisert ved at innsatsringene (62) hver omfatter en hoveddel (70), og innad forløpende ribber (66) som er adskilt ved en utsparing (68) .

7. Rørskjøt (10) ifølge krav 6, karakterisert ved at de innvendige hylseutsparinger (64) omfatter en indre sylindrisk flate (84) og et par avsmalnende endeflater (86, 88) som er avsmalnende for å divergere innad, og at innsats-hoveddelen (70) omfatter indre flater (72, 74) som divergerer utad ved sidene av ribbene, endeflater (76, 78) som konvergerer utad og ytre flater (80) som divergerer utad, idet hoveddelen (70) innledningsvis er utformet til delvis inngrep med hylseutsparingen (64) .

8. Rørskjøt (10) ifølge krav 7, karakterisert ved at hoveddelen (70) deformeres inn i hylseutsparingen (64) under pressforming av det indre rørelement (14) slik at dets endeflater (76, 78) danner inngrep med hylseutsparingens (64) avsmalnende endeflater (86, 88) og dens ytre flater (80, 82) danner inngrep med hylseutsparingens sylindriske flate (84).

9. Rørskjøt (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningsmidlene (40, 46, 60) mellom hylsens (16) utside og det ytre rørelements (12) innside omfatter en utvendig skarp ribbe (4 0) på hylsen (16) for å danne tetningsinngrep med innsiden av det ytre rørelement (14).

10. Rørskjøt (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningsmidlene (40, 46, 60) mellom utsiden av hylsen (16) og innsiden av det ytre rørelement (12) omfatter en elastisk tetningsring (4 6, 60) som er anbrakt mellom hylsen (16) og det ytre rørelement (12).

11. Rørskjøt (10) ifølge krav 10, karakterisert ved at den elastiske tetningsring (60) er anbrakt i en utsparing (58) på innsiden (28d) av forsenkningen (18) i det ytre rør-element (12) .

12. Rørskjøt (10) ifølge krav 10, karakterisert ved at den omfatter en avfasing (42) på den indre utvendige ende av hylsen (16) , idet den elastiske tetningsring (46) er anbrakt i rommet (44) mellom avfasingen (42) og veggen til forsenkningen (18) i det ytre rørelement (12).

13. Rørskjøt (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningsmidlene (40, 46, 60) mellom utsiden av hylsen (16) og innsiden av det ytre rørelement (12) omfatter minst en avsmalnende flate (48, 50) på den indre ende av hylsen (16), og en motsvarende avsmalnende flate (52, 54) på skulderen (32) til det ytre rørelement (12) for inngrep med den avsmalnende hylseflate (48, 50) for tetningsinngrep mellom disse.