NO179381B - Pluggutlöseranordning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en pluggutløseranordning for bruk i et brønnf oringsrør som skal sementeres i en undervannsbrønn, innbefattende en øvre plugganordning som kan frigjørbart festes til en borestreng og plasseres i for-ingsrøret; en nedre plugginnretning frigjørbart festet til den øvre plugginnretning; og ventileringsorganer for å tilveiebringe ventilering mellom borestrengen og foringsrøret ved en posisjon mellom den øvre og nedre plugginnretning.

Pluggutløseranordninger plassert i det øvre parti av et brønn-foringsrør under et foringsrøroppheng og festet til den nedre ende av en borestreng, blir vanligvis benyttet ved sementeringsoperasjoner for å sementere et foringsrørs ringrom inntil et sko-skjøterør. Vanligvis frigjøres en nedre plugg i enheten og sement pumpes inn i foringsrøret over den nedre plugg, hvilket presser den nedre plugg nedad inntil den kommer i hvilestilling ved den øvre ende av sko-skjøterøret. Den nedre plugg avtetter mot den indre overflate av foringsrøret, slik at slam under den nedre plugg og sement over den nedre plugg ikke blir blandet. Når den nedre plugg har nådd sin nederste stilling, åpnes den nedre plugg for å tillate sement å passere gjennom denne. Sementen passerer derette gjennom en flytekrave og/eller flytesko og en åpning i den nedre ende av sko-skjøterøret og inn i foringsrørets ringrom. En ventil i flytekraven og/eller flyteskoen forhindrer reversert bevegelse av sementen gjennom foringsrøret.

Når den korrekte sementmengde er innført i foringsrøret og borestrengen, slippes en frigjøringspil eller borerørsplugg ned i borestrengen. Frigjøringspilen kontakter en låsemeka-nisme over den øvre plugg, og avstenger dermed den sentrale åpning i den øvre plugg og frigjør den fra borestrengen. Fluid pumpet ned i borestrengen ovenfra presser den øvre plugg, og pilen eller borerørspluggen låst til denne, ned mot den nedre plugg som presser resten av sementen gjennom sko-skjøterøret .

Den øvre plugg stopper når den kontakter den nedre plugg. Når sementen har herdet, bores den øvre og nedre plugg ut av foringsrøret. Et slikt tidligere kjent undervanns frigjør-ingsplugg-system er beskrevet i Halliburton Services Sales og Service Catalog 43, sidene 2424-2426.

Et problem med det tidligere system er at når en kule slippes for å frigjøre den nedre plugg utøves høye trykk på den indre overflate av pluggene. Dette frigjøringstrykk kan sprenge de øvre og nedre plugginnsatser dersom spesielle konstruksjonsmaterialer ikke benyttes. Slike materialer, så som varmebehandlet aluminiumslegering, gir en mye sterkere plugg, men den økte styrke medfører en hardere og sterkere legering som er mer vanskelig å bore ut etterpå. Pluggut-løseranordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse har en indre hylseinnretning mot hvilken trykket påføres slik at intet trykk utøves på innsiden av hverken den øvre eller nedre plugg. Således kan pluggene tilvirkes med lavere styrke, mykere aluminiumslegeringer eller til og med delvis tilvirket av plast. Dette resulterer i en pluggenhet som er mye lettere å bore ut etter sementeringsoperasjonen.

Nok et problem med den tidligere kjente anordning er at en kompleks dobbelt kravemekanisme benyttes som er forholdsvis kostbar å produsere. En del av kravemekanismen er også utsatt for sement og kan evt. bli tilstoppet under sementeringsoperasjonen og vil gjøre det umulig å frigjøre den øvre plugg. Den foreliggende oppfinnelse benytter en enkelt kravemekanisme som er tettende adskilt fra fluidene i borestrengen inntil umiddelbart før frigjøring av den øvre Plugg-

Nok et problem med det tidligere system er at det er vanskelig eller umulig å sammenstille ute i felten. Utformingen av den foreliggende oppfinnelse er konstruert slik at to plugger enkelt monteres ved enkelt gjenge-inngrep. Dette gjør også at den foreliggende oppfinnelse lett kan tilpasses situasjoner hvor kun en plugg er ønskelig.

Et ytterligere problem med den tidligere kjente anordning er at ingen ventilering tilveiebringes mellom pluggene fordi det var nødvendig for enheten å motstå trykk på innsiden av disse. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer ventil-eringsretninger mellom pluggene og over den øvre plugg som forhindrer for tidlig frigjøring av den nedre plugg og vrengning av tetningsleppene på den øvre og nedre plugg.

Som indikert, er det av og til ønskelig å ha kun en plugg istedet for to-pluggs-utformningen. I disse tilfeller virker den eneste plugg på hovedsakelig den samme måte som den øvre plugg beskrevet her. Den foreliggende oppfinnelse som enkelt monteres eller demonteres tilveiebringer en anordning som er hurtig tilpassbar for enten en en-pluggs eller to-pluggs versj on.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en pluggutløseranordning av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at den innbefatter innretninger for å avstenge ventileringsorganene før utløsning av den nedre plugginnretning.

Ytterligere formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremkomme av den følgende detaljerte beskrivelse av den foretrukne utførelse og gitt sammen med tegningene som illustrerer en slik foretrukket utførelse. Fig. 1 viser pluggutløseranordningen ifølge foreliggende oppfinnelse, installert i sin første stilling i et brønn-foringsrør. Fig. 2A - 2C viser et langsgående snitt av anordningen i sin første stilling før frigjøring av noen av dens komponenteter. Fig. 3 viser et tverrsnitt tatt langs linjen 3-3 iflg. fig. 2C. Fig. 4 viser et lengdesnitt av en alternativ utførelse av den øvre plugg i anordningen. Fig. 5 viser et lengdesnitt av den nedre plugg straks etter at den er frigjort fra den øvre plugg. Fig. 6 viser et lengdesnitt av den nedre plugg i bunnen av brønn-foringsrøret og med en strømningsventil i dette i en åpen stilling. Fig. 7A og 7B viser et lengdesnitt gjennom anordningen etter frigjøring av den øvre plugg der den øvre plugg er i inngrep med den nedre plugg i den nedre ende av brønn-foringsrøret.

Det vises nå til tegningene, og nærmere bestemt fig. 1, hvor pluggutløseranordningen ifølge foreliggende oppfinnelse er vist og generelt angitt med henvisningstallet 10. Anordningen 10 har en øvre adapter 12 forbindbar til den nedre ende av en borestreng 14, og er plassert i et brønn-foringsrør 16. Brønn-foringsrøret 16 bæres av et foringsrøroppheng eller brønnhode 18 på sjøbunnen 20. Et ringformet betongfundament 22 holder foringsrøropphenget 18 på plass i brønnboringen 24.

Vanligvis er en flytesko 26 festet til den nedre ende av brønn-foringsrøret 16. Flyteskoen 26 har en ytre hylse 28, og en tilbakeslagsventilanordning 30, holdt på plass av et sementparti 32. Tilbakeslagsventilanordningen 30 innbefatter en tilbakeslagsventil 34.

Flyteskoen 26 har en nedre åpning 36, som åpner inn i det ytre foringsrørringrom 38 mellom brønn-foringsrøret 16 og brønnboringen 24.

Flyteskoen eller foringsrørskoen 26 er av en i og for seg kjent type, og i en alterantiv utførelse, også kjent i faget, kan en flytekrage e.l. anordning benyttes i den øvre ende av et sko-skjøterør. I nok en utførelse kan en styresko som har en helt åpen og hovedsakelig uhindret sentral åpning gjennom seg, uten at en flytekrage benyttes. Anordning 10 kan benyttes med hvilke som helst av disse anordninger, og oppfinnelsen er ikke ment å være begrenset til bruk med bare den illustrerte flytesko eller foringsrørsko.

Det vises nå til fig. 2A-2C, hvor detaljer ved pluggutløser-anordningen 10 nå vil bli omtalt. Som vist i fig. 2A, har den øvre ende av den øvre adapter 12 en gjenget åpning 40, tilpasset for innfesting til en borestreng 14. Den nedre ende av den øvre adapter 12 er forbundet til et utligningshus 42 med den gjengede forbindelse 44. Tetningsinnretninger 46, slik som en 0-ring, tilveiebringer tettende samvirke mellom den øvre adapter 12 og utligningshuset 42.

Utligningshuset 42 har en første boring 48, en andre boring 50, en tredje boring 52 og en fjerde boring 54. Utligningshuset 42 har også en tverrgående utligningsåpning 56 gjennom seg i kommunikasjon med den andre boring 50.

En tilbakeslagsventilinnretning 58 er plassert i utligningshuset 42 på et sted i lengderetningen mellom den nedre ende 60 av den øvre adapter 12, og en skråflate 62 i utligningshuset 42 mellom den tredje boring 52 og den fjerde boring 54. Tilbakeslagsventilinnretningen 58 innbefatter et ventilhus 64 og en ventiltetning 66 tilvirket av et elastomert materiale, slik som gummi. En tetningsinnretning 68, slik som en 0-ring, tilveiebringer tettende samvirke mellom ventilhuset 64 og den første boring 48 i utligningshuset 42. En tetningsleppe 70 på ventiltetningen 66 tilveiebringer tettende samvirke mellom ventiltetningen og den tredje boring 52 i utligningshuset 42. Således kan det ses at et ringvolum

72 dannes mellom tetningsinnretningene 68 og utligningshuset 42 og er i kommunikasjon med ventileringsåpningen 56. Det kan også ses at ventileringsåpningen 56 således er tettende adskilt fra den sentrale åpning 74 gjennom pluggutløseranord-ningen 10. Således er en ventileringsinnretning anordnet hvor ventilering tillates fra brønn-foringsrøret 16 til borestrengen 14, mens ventilering fra borestrengen til brønn-foringsrøret forhindres.

Den nedre ende av utligningshuset 42 er festet til et lagerhus 76 med en gjenget forbindelse 78 med tetningsinnretninger 80 som skaper tettende samvirke mellom dem.

Roterbart plassert inne i lagerhuset 76 er den øvre ende av en sviveldor 82. Sviveldoren 82 har et radielt utad forløpende skulderparti 84 som er roterbart båret av et øvre kulelager 86 og nedre kulelager 88, mellom den nedre ende 90 av utligningshuset 42 og den oppad vendende skulder 92 i lagerhuset 76. Således innbefatter anordningen 10 svivelinn-retningen for å tilveiebringe relativ rotasjon mellom borestrengen 14 og komponentene under sviveldoren 82.

Tetningsinnretningen 94 tilveiebringer tettende samvirke mellom siveldoren 82 og den fjerde boring 54 i utligningshuset 42 over lagrene 86 og 88, og en tetningsinnretning 96 tilveiebringer tettende samvirke mellom sviveldoren og lagerhuset 76 under lagrene.

Lagerhuset 76 har et tverrhull 98 gjennom seg inntil det øvre lagret 86 og et lignende tverrgående hull 100 inntil det nedre lager 88. Hullene 98 og 100 tilveiebringer innretninger for å smøre lagrene 86 og 88 resp. Selv om hullene 98 og 100 er vist i det samme lengderiss i fig. 2A, er hullene fortrinnsvis vinkelmessig avstandsplassert 180° fra hverandre. Etter smøring av lagrene 86 og 88 benyttes rørplugger 102 og 104 for tettende å avstenge hullene 98 og 100 resp.

Det vises nå til fig. 2B hvor den nedre ende av sviveldoren 82 er festet til den øvre ende av en nedre kobling 106 med gjengeforbindelsen 108. En tetningsinnretning 110 tilveiebringer tettende samvirke mellom sviveldoren 82 og den nedre kobling 106. Den nedre kobling 106 har en første boring 112 og en andre boring 114 gjennom seg.

Den nedre ende av den nedre kobling 106 er forbundet til en kraveholder 116 med en gjengeforbindelse 118. Kraveholderen 116 har en første boring 120 og en andre boring 122 gjennom seg med en ringformet, skråskulder 124 derimellom.

Den øvre ende av en krave 126 er plassert i kraveholderen 116, under den nedre kobling 106, slik at hodepartiet 128 på et antall kravefingre 130 gjør inngrep med skulderen 124 i kraveholderen 116.

Kraven 126 har en boring 132 og har en hovedsakelig oppad vendende skulder 134 ved den nedre ende av boringen 132.

En frigjøringshylse 136 er glidbart plassert i, og har en ytre overflate 138 i nært avstandsforhold med den andre boring 114 i den nedre kobling 106 og boringen 132 i kraven 126. Det kan også ses at i den opprinnelige stilling vist i fig. 2B holder frigjøringshylsen 136 hodepartiene 128 på kravefingrene 130 i inngrep med skulderen 124 i kraveholderen 116.

En skjærinnretning 140, slik som en skjærtapp, er i inngrep med kraven 126 og forløper inn i en forsenkning 142 i frigjøringshylsen 136, og holder således frigjørbart frigjøringshylsen i den opprinnelige stilling som vist i fig. 2B.

En tetningsinnretning 142 tilveiebringer tettende samvirke mellom den nedre kobling 106 og den øvre ende av frigjørings-hylsen 136 over kravefingrene 130. Likeledes tilveiebringer en tetningsinnretning 144 tettende samvirke mellom boringen 132 av kraven 126 og frigjøringshylsen 136 under kravefingrene 130. Således, før aktivering av frigjøringshylsen 136, er innretningen anordnet for å hindre kommunikasjon mellom kravefingrene 130 og den sentrale åpning 74 i pluggutløser-anordningen 10. Som det vil tydeligere fremgå i det etter-følgende, sikrer dette at sement og andre fluider i borestrengen 40 ikke kommer i konflikt med den riktige betjening av kravefingrene 130.

Et mellomparti av kraven 126 har en første utvendig gjenge 146, og den nedre ende av kraven 126 har en andre utvendig gjenge 148. Fortrinnsvis er den andre utvendige gjenge 148 mindre enn den første utvendige gjenge 146.

En første eller øvre plugginnretning 150 er festet til kraven 126 som vist i fig. 2B, og også som vist i fig. 2C, forløper nedad fra kraven. Den øvre plugginnretning 150 har et legeme eller innsats 152 med et øvre, innad rettet parti 154 som danner en gjenget forbindelse 156 med den første utvendige gjenge 146 på kraven 126. Innsatsen 152 har en hovedsakelig sylindrisk indre overflate 158 under det øvre parti 154.

Innsatsen 152 i den øvre plugginnretning 150 er i det vesentlige omgitt av en kappe 160 bundet til innsatsen og fortrinnsvis tilvirket av elastomert materiale. Kappen 160 har et øvre, innad rettet parti 162 inntil det øvre parti 154 av innsatsen 152 og et innad rettet nedre parti 164 inntil den nedre ende av innsatsen 152. Et generelt langsgående parti 166 av kappen 160 sammenknytter det øvre parti 162 og det nedre parti 164. Et antall avstrykere eller avskrapere 168 forløper utad og ved en vinkel oppad fra lengdepartiet 166. Som det vil bli mer fullstendig forklart senere, er avskraperne 168 tilpasset for tettende inngrep med den innvendige overflate av brønn-foringsrøret 16.

I den første utførelse av den øvre plugginnretning, er innsatsen 152 tilvirket av et forholdsvis sterkt materiale, slik som aluminium. Et slikt materiale tilveiebringer en tilstrekkelig sterk gjenget forbindelse 156 med den utvendig gjenge 146 på kraven 126 og tilveiebringer videre tilstrekkelig støtte for kappen 160.

Det vises nå til fig. 4 hvor en alternativ første eller øvre plugginnretning 150' er vist festet til kraven 126. Den alternative øvre plugginnretning 150' innbefatter et legeme eller innsats 170 tilvirket av et lettvektig materiale slik som plast, med en støttering 172 tilvirket av et sterkere materiale, slik som aluminium og er plassert ovenfor. Innsatsen 170 danner en gjenget forbindelse 174 med den utvendige gjenge 146 på kraven 126, og støtteringen 172 danner en gjenget forbindelse 176 med den utvendige gjenge 146. Den nedre ende av innsatsen 170 har en hovedsakelig sylindrisk innvendig overflate 178 som er mindre enn den innvendige overflate 158 av innsatsen 152 i den første utførelse.

Som med den første utførelse, omgir i hovedsak en kappe 180, fortrinnsvis tilvirket av elastomert materiale, og er bundet til innsatsen 170. Kappen 180 har et øvre, innad rettet parti 182 inntil den øvre ende av innsatsen 170, og den utvendige diameter av støtteringen 172. Et innad rettet, nedre parti av kappen 180 er plassert inntil den nedre ende av innsatsen 170. Et lengdeparti 186 av kappen 180 forløper mellom det øvre parti 182 og det nedre parti 184. Som med den første utførelse forløper et antall avstrykere eller avskrapere 188 vinkelmessig oppad og utad fra lengdepartiet 186. Igjen er avstrykeren 188 tilpasset for tettende samvirke med den innvendige overflate av brønn-foringsrøret 16.

For begge de øvre plugginnretninger 150 eller 150', er den nedre ende av kraven 126 festet til en kravekobling 190 med den gjengede forbindelse 192 tildannet med den utvendige gjenge 148 på kraven 126. En tetningsinnretning 194 tilveiebringer tettende inngrep mellom kraven 126 og kravekoblingen 190. Det kan ses at den utvendige overflate 196 er nærmere den innvendige diameter 178 av innsatsen 170 i den alternative øvre plugginnretning 150' enn den innvendige overflate 158 av innsatsen 152 i den første utførelse av den øvre plugginnretning 150.

Det vises nå til fig. 2C og 4, hvor den nedre ende av kravekoblingen 190 har en boring 198 med en nedad vendende skulder 200 inntil .denne. Glidbart plassert i boringen 190 og inntil skulderen 200 er en ventileringshylse 202. Ventileringshylsen 202 er frigjørbart festet til kravekoblingen 190 med skjærinnretninger 204, slik som en skjærtapp. En tetningsinnretning 206 tilveiebringer tettende inngrep mellom ventileringshylsen 202 og boringen 198 i kravekob-1ingen 190.

Ventileringshylsen 202 danner en oppad åpnende boring 208 i hvilken en ventileringsventil 210 er glidbart plassert. Som best vist i fig. 3 er ventileringsventilen 210 frigjørbart festet til ventileringshylsen 202 med skjærinnretninger 212. Skjærinnretningene 212 er vinkelmessig avstandsplassert fra skjær innretningen 204. Som vist i fig. 3 er vinkelf orskyv-ningen omtrentlig 45", men vinkelen er ikke særlig kritisk.

En elastomer, ringformet pakning 211 er plassert i den øvre ende av ventileringsventilen 210 over skjærinnretningene 212. Pakningen 211 holdes på plass av ringen 213 som er festet til ventileringsventil 210 med gjengeforbindelsen 215.

Øvre tetningsinnretninger 214 og nedre tetningsinnretninger 216 tilveiebringer tettende inngrep mellom ventileringsventilen 210 og boringen 208 i ventileringshylsen 202. På innsiden av ventileringsventilen 210 er et vinkelmessig plassert ringformet sete 218.

Ventileringshylsen 202 danner en ventileringsinnretning, slik som den tverrgående ventileringsåpning 220, i kommunikasjon med boringen 208. Når ventileringsventilen 210 er i den første stilling vist i fig. 2C, er ventileringsåpningen 220 under den nedre tetningsinnretning 216.

På innsiden av den nedre ende av ventileringshylsen 202 er en oppad vendende ringformet skulder 222 som begrenser nedad bevegelse av ventileringsventilen 210 som er beskrevet i det etterfølgende.

Glidbart plassert rundt en utvidet nedre ende av ventileringshylsen 202 er en bøssing 224. Tetningsinnretninger 226 tilveiebringer tettende samvirke mellom bøssingen 224 og ventileringshylsen 202. Den nedre ende av bøssingen 224 ligger inntil en oppad vendende ytre skulder 228 på ventileringshylsen 202. Skjærinnretningene 230, slik som en skjærtapp, tilveiebringer frigjørbart feste mellom bøssingen 224 og ventileringshylsen 202.

Festet til bøssingen 224 er en andre eller nedre plugginnretning 232. Den nedre plugginnretning 232 innbefatter et legeme eller innsats 234 som har et øvre, innad rettet parti 236 som er festet til bøssingen 224 med gjengeforbindelsen 238.

Hovedsakelig omgivende og bundet til innsatsen 234 er en tett passende kappe 240, fortrinnsvis tilvirket av elastomert materiale. Kappen 240 har et øvre, innad rettet parti 242 inntil det øvre parti 236 av innsatsen 234 og et innad rettet nedre parti 244 inntil den nedre ende av innsatsen 234. Et i hovedsak langsgående parti 246 av kappen 240 sammenknytter det øvre parti 242 og det nedre parti 244. Forløpende vinkelmessig oppad og utad fra lengdepartiet 246 er et antall fleksible avstrykere 248. Som det vil bli omtalt i nærmere detalj her, er avstrykerne 248 tilpasset for tettende inngrep med innsiden av brønn-foringsrøret 16. Forløpende på tvers gjennom den nedre plugginnretning 232, og fortrinnsvis kryssende en langsgående senterlinje av denne, er en fangbolt 250. I en ende av fangbolten 250 er et hode 252 som er plassert i et hull 254 i kappen 240, og er i inngrep med en utvendig flate på innsatsen 234. Motsatt hode 252 har fangbolten 250 en gjenget ende (ikke vist) som er i inngrep med en gjenget åpning på motsatte side (heller ikke vist) av innsatsen 234.

Det kan ses at montering av pluggutløseranordningen 10 inn i enten en enkelt plugg eller topluggs versjonen er en enkel affære. Den øvre ende av anordningen 10 innbefatter kravemekanismen og den øvre plugginnretning 150 eller 150' forbundet dertil. En underanordning innbefattende den nedre plugginnretning 232, bøssingen 224, ventileringshylsen 202, ventileringsventilen 210 og kravekoblingen 190, kan enkelt festes til og tas av fra den øvre plugginnretning 150 ved å tilsette og bryte ut gjengekoblingen 192. Således er omdanning ute i feltet enkelt og det kreves ingen spesielle monteringsteknikker. De tidligere kjente undervanns utløser-plugger som allerede er beskrevet, krever skjærtappfor-bindelser ved alle punkter, og således er de svært vanskelige å modifisere eller montere ute i felten. Med andre ord, er innretninger anordnet i den foreliggende oppfinnelse for hurtig å adskille den nedre plugginnretning 232 fra den øvre plugginnretning 150 eller 150' ute i felten.

Virkemåten til pluggutløseranordningen 10 skal nå omtales og fig. 1 viser dens utgangsstilling. Når det er ønskelig å begynne og sementere foringsrørets ringrom 38, pumpes en kule 256 ned borestrengen 14 på en kjent måte. Kulen 256 kommer til hvile på setet 218 i ventileringsventilen 210 som vist i fig. 2C.

Den innvendige diameter av pakningen 211 er mindre enn diameteren av kulen 256, men pakningen 211 vil avbøye nedad og utad tilstrekkelig slik at kulen 256 vil passere pakningen. Den innvendige diameter av ringen 213 er litt større enn kulen 256 og tilveiebringer oppad støtte for pakningen 211. På denne måte tilveiebringer pakningen 211 og ringen 213 en innretning for å hindre bevegelse oppad av kulen 256. Dette sikrer at kulen 256 forblir i stilling på setet 218 i ventileringsventilen 210.

Trykksetting av borestrengen 14 trykksetter således den sentrale åpning 74 og ved et forutbestemt første trykk avkjæres skjærtappen 212 hvilket tillater bevegelse nedad av ventileringsventilen 210. Fortrinnsvis er dette trykk omkring 2068 KPa. Ventileringsventilen 210 vil bevege seg nedad inntil den kommer til hvile mot skulderen 222 og ventileringshylsen 202, og det kan ses at den øvre og nedre tetningsinnretning 214 og 216 vil tettende isolere ventil-er ingsåpningen 220 fra den sentrale åpning 74.

Den nedre ende av kraven 126, kravekoblingen 190, ventileringshylsen og bøssingen 224 kan sies å danne en indre hylseinnretning 257 som forløper gjennom den øvre plugginnretning 150 til hvilken den nedre plugginnretning 232 er forbundet. Det kan ses at trykket i den sentrale åpning 74 i den indre hylseinnretning 257 ikke utøves mot den indre overflate 158 i den øvre plugginnretning 150 eller den innvendige overflate 178 i den alternative øvre plugginnretning 150'. Således er en innretning tilveiebragt for å forhindre et utløsningstrykk fra å bli påført en øvre plugginnretning 150, og harde, høyfaste materialer er ikke nødvendig. Følgelig kan lavfaste materialer, som til og med innbefatter plast, såsom i den alterantive utførelse 150', benyttes i den øvre plugginnretning som tillater enklere boring og vil bli beskrevet i nærmere detalj senere. Til slutt skal det også naturligvis forstås at den indre hylseinnretning 257 også virker som en innretning for å forhindre trykket i den sentrale åpning 74 fra å bli pådratt innsiden av den nedre plugginnretning 232 ettersom kulen 256 i hovedsak tetter mot setet 218.

Det vises nå til fig. 5 hvor ytterligere trykk kan påføres den sentrale åpning 74 gjennom borestrengen 14, slik at skjærtappen 204 avskjæres. Således frigjøres ventileringshylsen 202 fra kravekoblingen 190, som naturligvis frigjør den nedre plugginnretning 232 fra den øvre plugginnretning 150 eller 150'. Den nedre plugginnretning 232 er derfor fri til å bevege seg nedad gjennom brønn-foringsrøret 16 mot flyteskoen 26. Sement pumpet fra overflaten ned gjennom borestrengen 14 vil presse den nedre plugginnretning 232 for slik å bevege den nedad i brønn-foringsrøret 16 og avstryk-eringene 148 vil skrape den innvendige overflate av brønnfor-ingsrøret 16 fri for boreslam eller andre fluider som allerede var tilstede og tettende adskille slammet fra sementen over den nedre plugginnretning 232. Til slutt vil den nedre plugginnretning 232 komme til anlegg eller hvile mot den innvendige, øvre flate 258 på flyteskoen 26. Det nedre parti 244 av kappen 240 vil tilveiebringe tettende samvirke mellom den nedre plugginnretning 232 og den øvre overflate 258.

Ytterligere trykk påført gjennom borestrengen 14 og forings-røret 16 vil utøves mot kulen 256 ved et nivå tilstrekkelig til å avskjære skjærinnretningene 230. Når dette skjer, vil ventileringshylsen 202, ventileringsventilen 210 og kulen 256 falle nedad inne i den nedre plugginnretning 232 til den stoppes av fangbolten 250. Således er en ventilinnretning tilveiebragt hvorved en fluipassasje 260 dannes gjennom den nedre plugginnretning 232 som tilveiebringer fluidkommunika-sjon mellom brønn-foringsrøret 16 over den nedre plugginnretning og en innløpsåpning 262 i flyteskoen 26. Det vises igjen til fig. 1 hvor en tilbakeslagsventil 34 vil åpnes av trykket slik at sement vil strømme fra brønn-foringsrøret 16 gjennom den nedre åpning 36 i flyteskoen 26 og inn i det ytre foringsrør-ringrom 38.

Etter at den ønskede sementmengde er pumpet gjennom systemet stoppes pumpingen av operatøren. Ved dette tidspunkt er det ønskelig å frigjøre den øvre plugginnretning 150 eller 150' og pumpe den nedad gjennom brønn-foringsrøret 16, for å forskyve eller fortrenge all sementen nedunder gjennom flyteskoen 26, slik at ingen sement vil herde inne i brønn-foringsrøret 16.

For å frigjøre den øvre plugginnretning 150 eller 150', pumpes en frigjøringspil eller borerørsplugg 264 ned borestrengen 14, som vist i fig. 1.

Frigjøringspilen eller borerørpluggen 264 er av kjent type, og er konstruert for tettende å gjøre inngrep med den innvendige overflate av borestrengen 14 og for tettende å avstenge den sentrale åpning 74 i pluggutløseranordningen 10. Som vist i fig. 2B kontakter pluggen 264 den skrå skulder 137 i frigjøringshylsen 136. Borestrengen 14 pådras til et forutbestemt andre trykk over pluggen 264, som medfører en nedad rettet kraft mot frigjøringshylsen 136, tilstrekkelig til å avskjære skjærinnretningene 140. Frigjøringshylsen 136 presses nedad inntil den kontakter den skrå skulder 134 i kraven 126. I denne nederste stilling av frigjøringshylsen 136 frigjøres kravefingrene 130 og hodepartiet 128 på disse, for radiell innad bevegelse.

Ytterligere trykk i borestrengen 14 vil medføre at hodepartiene 128 på kravef ingrene 130 kobles fra skulderen 124 i kraveholderen 116. Således er frigjøringsinnretninger tilveiebragt for å frigjøre den øvre plugginnretning 150 eller 150' for påfølgende bevegelse nedad gjennom brønn-foringsrøret 16.

En lignende kravemekanisme kan benyttes til å feste den nedre plugginnretning 232 til den øvre plugginnretning 150 eller 150' snarere enn skjærinnretningene 204 som allerede beskrevet. Med andre ord kan ventileringshylsen 202 bygges opp med kravefingre derpå. I denne utførelse ville ventileringsventilen 210 også tilveiebringe en tetning for kravemekanismen før bevegelse av denne med kulen 256. Samtidig med frigjøring av kravefingrene i denne utførelse, ville ventileringsåpningen 220 bli stengt av ventileringsventilen 210.

Det vises nå til fig. 7Å og 7B, hvor den frigjorte øvre plugginnretning 150 er vist etter at den har beveget seg nedad gjennom brønn-foringsrøret 16, hvor den er i kontakt med den nedre plugginnretning 232. Pluggen 264 er vist med en låsenese 266 forbundet til et elastomert legeme 268. Låsenesen 266 innbefatter et dorparti 270 med en skulder 272 som kontakter skulderen 137 i frigjøringshylsen 136. En sneppring 274 plassert mellom en holder 276 og dorpartiet 270 er tilpasset til å utvide seg utad slik at bevegelse oppad av pluggen 264 forhindres av skulderen 278 i frigjøringshylsen 136. Tetningsinnretninger 280 tilveiebringer tettende inngrep mellom dorpartiet 270 og frigjøringshylsen 136. Som tydelig vist i fig. 7A, er kravef ingrene 130 og hodepartiene 128 fullstendig frigitt.

En frigjøringspil som har avskrapere istedet for et pærefor-met legeme 228 kan også benyttes. En slik frigjør ingspil ville fortrinnsvis ha lignende festeinnretninger, slik som låsenesen 266.

Etterhvert som den øvre plugginnretning 150 eller 150' pumpes nedad gjennom brønn-foringsrøret 16, fortrenges sementen nedunder utad. gjennom flyteskoen 26 og inn i det ytre foringsrør-ringrom 38. Når den øvre plugginnretning 150 når den nederste stilling, kontakter den nederste avskarper på kappen 160 tettende den øverste avskraper 248 på kappen 240 til den nedre plugginnretning 232. Likeledes, med den alterantive øvre plugginnretning 150', vil den nederste avskraperring 188 kontakte den øverste avskraper 248.

Etter at sementen har herdet, bores pluggen 264, den øvre plugginnretning 150 eller 150' og den nedre plugginnretning 232 ut av foringsrøret 16 slik at brønnen kan settes i produksjon. På grunn av oppbygningen av anordningen 10, hvor trykket ikke pådras de indre partier av selve den øvre og nedre plugginnretning, vil åpenbart de korresponderende mykere materialer i innsatsen 152 i den øvre plugginnretning 150 og innsatsen 234 i den nedre plugginnretning 232, lette utboring. Plastinnsatsen 170 til den alternative øvre plugginnretning 150', gir en enda større fordel, skjønt begge utførelser er vesentlig overlegne de harde materialer som kreves i de tidligere kjente utløserplugger.

Claims (1)

1.

Pluggutløseranordning (10) for bruk i et brønnforingsrør (16) som skal sementeres i en undervannsbrønn, innbefattende en øvre plugganordning (150) som kan frigjørbart festes til en borestreng (14) og plasseres i foringsrøret (16); en nedre plugginnretning (232) frigjørbart festet til den øvre plugginnretning (150); og ventileringsorganer (202,220) for å tilveiebringe ventilering mellom borestrengen (14) og foringsrøret (16) ved en posisjon mellom den øvre og nedre plugginnretning; karakterisert ved at den innbefatter innretninger (210) for å avstenge ventileringsorganene (202,220) før utløsing av den nedre plugginnretning (232 ).