NO177831B - Rörkopling - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en rørkopling som angitt i in-gressen til det etterfølgende krav 1.

I forbindelse med olje- og gassproduksjon til havs er det vanlig praksis at brønnhode med tilhørende røroppheng er plassert på havbunnen, mens ventiltreet og annet produksjonsutstyr er montert på en produksjonsplattform over vannflaten. I slike situasjoner anvendes tilknytningskoplinger som forbinder det undersjøiske brønnhodeutstyr med produksjonsutstyret på plattformen. I et typisk anvendelsestilfelle må et 65 mm rør-hodehus med etterfølgende foringsrørstrenger tilknyttes pro-duksjonsplattformen. Iblant kan det også være behov for en innretning som låser foringsrørstrengen i stilling, slik at den etter montering ikke kan løftes fra sitt sete. Mange gan-ger vil det også foretrekkes at koplingen tillater uhindret fremføring av strengen til dens monterte stilling, uten at det derved oppstår vanskeligheter grunnet for tidlig fastgjøring av koplingen.

En foretrukket kopling er av en type hvor låsen lar gjengene som den skal gripe passere som i en skrallelås, slik at låsen ikke skal gripe for tidlig. Et eksempel på en kjent kopling av denne type er beskrevet i US-patentskrift 3 926 457.

US-patentskrift 3 827 488 omtaler en palkopling som er utstyrt med segmenter med sperretenner og som støttes av elastiske puter som tillater radial bevegelse av segmentene under skrallebevegelsen.

Fra US-patentskrift 4 561 499 er det kjent fjærbelastete palsegmenter som tjener for opprettelse av forbindelse mellom en innerrørdel og en ytterrørdel.

En annen låsemekanisme av entringstype er vist på side 808 i Composite Catalog of Oil Field Equipment and Services, årgang 1986-87, utgitt av World Oil. Det fremgår av publika-sjonen at "Tilknytningsverktøyet har patenterte, modifiserte wicker-gjenger som står i inngrep med standard-røropphengenes firkantgjenger. Wicker-gjengene støttes av massive skulderpartier, og låser med én til to omdreininger av tilknytnings-strengen."

Andre koplinger har vært innrettet for slik palforbindel-se, men har behøvd en innretning som hindrer låseringen i å rotere, når strengen dreies for å stramme forbindelsen. En slik innretning er vist i GB 2 165 609. Andre eksempler på kjent teknikk er US 2 849 245 og 2 542 679.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en kopling mellom to konsentriske rørdeler, som kan tiltrekkes på en enkel og hurtig måte. Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en rørkopling av den innledningsvis angitte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i den karakterise-rende del av det etterfølgende krav 1. Fordelaktige utfø-ringsformer av oppfinnelsen fremgår av de øvrige, etterfølgen-de krav.

Oppfinnelsen gjør det mulig å oppnå full tiltrekking av koplingen med mindre enn én omdreining. Dessuten vil hele dreiebevegelsen foregå mellom nye gjenger og ikke på eventuelt beskadigete gjenger på én av rørdelene.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Figur 1 viser et delsnitt av to rørdeler, med den kopling ifølge oppfinnelsen anbragt i sin skrallestilling mellom rørdelene, hvorav innerdelen beveges gjennom ytterdelen. Figur 2 viser et annet delsnitt av de to rørdeler med den kopling plassert ulåst i stilling. Figur 3 viser et annet og lignende delsnitt av de to rør-deler med den kopling ifølge oppfinnelsen i sin låste stilling. Figur 4 viser et snitt av en tilknytningskopling, fastgjort i et undersjøisk brønnhodehus, og med koplingen ifølge oppfinnelsen på sin nedre innerdel, for opptakelse av en streng med fine yttergjenger.

Koplingen 10 ifølge oppfinnelsen omfatter en midtre rør-del 12, en delt låsering 14 og en ytre rørdel 16. Den midtre rørdel 12 er vist i sideriss og låseringen 14 samt den ytre rørdel 16 i snitt, for tydeligere å illustrere forholdet mellom komponentene og deres innbyrdes stillinger i samtlige tre stadier under montering av koplingen.

Den midtre rørdel 12 ifølge figur 1, hvorpå låseringen 14 monteres som beskrevet i det etterfølgende, nedføres gjennom den ytre rørdel 16. Den midtre rørdel 12 omfatter en utvendig forsenkning 18 med et øvre skulderparti 20 og et nedre skulderparti 22 med mellomliggende, grove trapesgjenger 24. Tra-pesgjengenes 24 skråflate heller nedad og utad. Innsiden av låseringen 14 er forsynt med trapesgjenger 26 i motsvarighet til trapesene 24 på rørdelen 12 og fine, utvendige trapesgjenger 28 i motsvarighet til trapesgjenger 30 på innsiden av den ytre rørdel 16. Gjengene 24, 26, 28 og 30 er alle høyregjen-ger. Skråflåtene på gjengene 28 og 30 heller nedad og innad, slik at når gjengene bringes i inngrep under den midtre rør-dels 12 bevegelse gjennom den ytre rørdel 16, vil de styre eller tvinge den delte låsering 14 innad til den stilling som er vist i figur 1. Gjengenes 28 skråflater vil på denne måte også forhindre at gjengene 28 fastkiles eller beskadiges på grunn av ujevnheter eller rygger på innsiden av rørdelene hvorigjennom ringen passerer for å nedføres i stilling, med sine gjenger 28 i fullstendig inngrep med gjengene 30 på den ytre rørdel 16, som vist i figur 2.

Den delte låseringen 14 tvinges utad for å bringes i ønsket inngrep med gjengene 30. Mens gjengene 28 og 30 griper fullstendig inn i hverandre, som vist i figur 2, står gjengene 24 og 26 ikke i tett innbyrdes inngrep. Ved dreiebevegelse, betydelig mindre enn én omdreining, mot høyre av den midtre rørdel 12, vil imidlertid trapesgjengene 24 bringes i tett inngrep med trapesgjengene på den delte låseringen 14 og derved stramme låseringens forbindelse både med den ytre rørdel 16 og den midtre rørdel 12. I denne posisjon har ringen opp-rettet en låseforbindelse mellom de to rørdeler 12 og 16.

Som det fremgår er denne kopling enkel, idet den uten vanskelighet kan installeres og tiltrekkes ved minimal betje-ning av den midtre rørdel 12. Det er heller ikke nødvendig at den delte låsering 14 er utstyrt med midler som hindrer ringen i å rotere. De forskjellige gjenger på innsiden og utsiden av låseringen 14 gir sikkerhet for at ringen ikke kan dreies

langt, innen den befinner seg i tett inngrep med den ytre rør-

del 16. Videre vil all innbyrdes bevegelse av komponentene foregå mellom den midtre rørdel 12 og den delte låsering 14, praktisk talt uten rotasjonsbevegelse mellom låseringen 14 og den ytre rørdel 16.

Som det fremgår, er gjengene 24 og 26 relativt grove og gjengene 28 og 30 relativt fine. Det foretrekkes at forholdet mellom gjengene er slik at gjengene 24 og 26 er firegjengete høyregjenger med stigning 1 tomme (25,4 mm), mens gjengene 28 og 30 er enke1tgjengete høyregjenger med stigning % tomme (6,35 mm). Det foretrekkes at avstanden mellom gjengetopp og gjengebunn er større for gjengene 24 og 26 enn for gjengene 28 og 30, men antallet gjenger pr. lengdeenhet i aksialretning behøver ikke å være større for gjengene 24 og 26 enn for gjengene 28 og 30. Det bør bemerkes at i visse tilfeller kan gjengene 24, 26, 28 og 30 med fordel være venstregjenger iste-denfor høyregjenger. Iblant kan det også forekomme at en trapes-gjengeform ikke er den mest fordelaktige.

Et annet eksempel på anvendelse av koplingen ifølge oppfinnelsen er vist i figur 4, hvor tilknytningskoplingen 40 er plassert på brønnhodehuset 42 og fastgjort til dette ved hjelp av en sperrering 44 som befinner seg i inngrep med et spor 46 på innsiden av brønnhodehuset 42. En hylse 48 er montert på innsiden av et koplingshus 50 og hindres i å rotere i dette ved hjelp av tapper 52 som er innsatt i hylsen 48 og utformet med hoder plassert i slisser i koplingshuset 50 og hindrer hylsen i å rotere i dette. En drivanordning 54 som er fastskrudd på den øvre ende av hylsen 48, har sin nedre ende plassert i anlegg mot et skulderparti 56 i koplingshuset. Når drivanordningen 54 roterer vil hylsen 48 påføres strekkspen-ning og derved forbelaste koplingshuset 50 på brønnhodehuset 42. En ring 58 som er fastskrudd på underenden av hylsen 48, danner den nedre ende av forsenkningen som opptar en delt låsering 60. Innerveggen av hylsen 48 ovenfor den øvre ende av ringen 58 og skulderpartiet 62 ved den øvre ende av låse-ringforsenkningen innbefatter grove trapesgjenger 64 i motsvarighet til trapesgjenger 66 på utsiden av den delte låsering 60, og innsiden av låseringen 60 er forsynt med fine gjenger 68 med skråflate som heller nedad og innad, slik at når disse er bragt i inngrep med fine gjenger 70 på den midtre rørdel 72, vil låseringen 60 skralle utad til sin forsenkning og derved tillate gjengene 70 å passere. Koplingen monteres på samme måte som tidligere beskrevet, ved at den midtre rørdel 72 dreies etter at fingjengene 68 og 70 er bragt i fullstendig inngrep, hvorved den delte låseringen 60 dreies i forhold til hylsen 48 slik at trapesgjengene 64 og 66 griper tett inn i hverandre og fastholder gjengene 68 og 70 i tett inngrep.

Den delte låsering ifølge oppfinnelsen kan om ønskelig løsgjøres ved motsatt dreiebevegelse slik at ringens gjenger bringes ut av inngrep med de motsvarende gjenger.

Claims (6)

1. Rørkopling, omfattende en første rørdel og en andre rør-del (12, 16) samt en på en av rørdelene montert, delt låsering (14) med første gjenger (28) som vender mot andre gjenger (30) på den andre rørdel, hvor de samvirkende gjenger på låseringen (14) og den andre rørdel er slik utformet at låseringen tvinges mot den ene rørdel når de fine gjenger beveges gjennom hverandre, karakterisert ved at låseringen (14) også har grove, tredje gjenger (26) som samvirker med grove fjerde gjenger (24) på den rørdel den er montert på, idet konstruksjonen er slik at låseringen (14), etter at rør-delene er anbrakt i stilling, bringes på plass ved omdreining av den rørdel som låseringen er montert på, for derved å bringe de grovere gjenger i fast inngrep.

2. Rørkopling ifølge krav 1, karakterisert ved at låseringen (14) er montert på den indre rørdel (12), og at de første og andre gjenger (28, 30) er utformet på utsiden av låseringen (14) og innsiden av den ytre rørdel.

3. Rørkopling ifølge krav 1, karakterisert ved at låseringen (14) er montert på den ytre rørdel (10), og at de første og andre gjenger (28, 30) er utformet på innsiden av låseringen (14) og utsiden av den indre rørdel (12).

4. Rørkopling ifølge krav 1, karakterisert ved at de grovere gjenger har et gjengeantall og en stigning som er slik at tiltrekking av koplingen krever mindre enn én full omdreining av den sentrale rørdel (12).

5. Rørkopling ifølge krav 1, karakterisert ved at de grovere gjenger (24, 26) er firegjengete høyre-gjenger med en stigning på 1 tomme (25,4 mm), og at de første og andre gjenger (28, 30) er enke1tgjengete høyregjenger med en stigning på Yt tomme (6,35 mm).

6. Rørkopling ifølge krav 1, karakterisert ved at den ene rørdel (12) omfatter en forsenkning (18) med øvre og nedre skulderpartier (20, 22) mellom hvilke låseringen (14) er montert med sin grovere gjenge i inngrep med den samvirkende grovere gjenge i bunnen av fordypningen.