NO179921B - Overgangsstykke for innkopling mellom et undervannsbrönnhode og et stigerör - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et overgangsstykke for innkopling mellom et undervanns-brønnhode og et stigerør for opprettelse av fluidforbindelse mellom stigerøret og en valgt rørkanal av et antall fra brønnhodet opphengte ikke-konsentriske rørkana-ler som strekker seg nedover i brønnen.

Ved brønner der det fra brønnhodet er opphengt et antall rørkanaler som strekker seg nedover i brønnen anvendes ofte kompletterings- eller overhalings-stigerør med flere kanaler. Disse flerrørs-strenger gir adgang til hver enkeltkanal, men i dype farvann kan plasseringen av flerrørs-strengene være vanskelig. De spesialbygde stigerør som gir adgang til hver enkeltkanal, for vaierprosesser, er dessuten meget kostbare.

US patentskrift 4 284 142 og 4 474 236 omtaler konstruksjoner av kompletterings/overhalings-stigerør av den spesialbygde flerkanalstype. Disse konstruksjoner danner flerkana-lene som strekker seg fullstendig gjennom konstruksjonen og gir adgang ved vannflaten til den enkelte kanal.

US patentskrift 4 291 724 beskriver et samlelednings-fordelingsapparat med adgang til et antall separate samleled-ninger ved hjelp av samlelednings-(TFL-)verktøy fra en enkelt tilkopling ved den øvre ende av konstruksjonen. Beskrivelsen omtaler dreiing av en sylinderkonstruksjon, hvorved den gjennomgående samleledning krummes i flukt med de enkelte kanaler, mens sylinderen dreies.

US patentskrift 4 319 637 omhandler et orienteringssystem for nedføring av et flerstrengs-røroppheng for en fjerninstal-lasjon, eksempelvis en undervannsbrønn.

Et overgangsstykke av ovennevnte art er i prinsippet kjent fra US patentskrift nr. 3 780 756. Liknende konstruksjoner er kjent fra GB patentsøknad nr. 2 000 826 og US patent nr. 3 674 123.

Formålet med oppfinnelsen er å frembringe en forbedret og mer prisgunstig stigerør-løsning enn de kjente konstruksjoner, og dette opnås ifølge oppfinnelsen ved bruk av et overgangsstykke av ovennevnte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i den karakteriserende del av det etterfølgende krav 1. Fordelaktige utføringsformer av overgangsstykket ifølge oppfinnelsen er angitt i de øvrige etterfølgende krav.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det følgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Figur 1 viser et sideriss av et kompletterings-stigerør av kjent type. Figur 2 viser et detaljert del-lengdesnitt av stigerøret ifølge figur 1.

Figur 3 viser et snitt langs linjen 3-3 i figur 1.

Figur 4 viser et sideriss av det forbedrete stigerør ifølge oppfinnelsen. Figur 5 viser et detaljert lengdesnitt av den nedre del av stigerøret ifølge figur 4, og omfatter figur 5A som viser det øvre parti av stigerørs-velgeren, 5B som viser det midtre eller forskjøvne parti av stigerørs-velgeren og 5C som viser det nedre parti av stigerørs-velgeren. Figur 6 viser et tverrsnitt langs linjen 6-6 i figur 5C som illustrerer rotasjonsstopper-konstruksjonen. Figur 7 viser et annet tverrsnitt langs linjen 7-7 i figur 5A, som illustrerer posisjonsindikator-anordningens konstruksj on.

Det er i figur 1, 2 og 3 vist et kompletterings-stigerør 10 omfattende en rekke seksjoner 12 som er sammenføyd ende mot ende, for opprettelse av forbindelse mellom vannflaten og et undervanns-brønnhode 14. Hver av seksjonene 12 innbefatter et rørformet hus 16 og et antall rørstrenger 18 som danner forbindelsen mellom overflaten og undervanns-brønnhodet 14. Som tydeligst vist i figur 3, er stigerøret 10 utstyrt med to rør-strenger 18a og 18b av stor diameter, idet strengen 18c har en litt mindre diameter, og et antall rørstrenger eller styreledninger 18d som strekker seg gjennom rørhusene 16 og er sammen-koplet, slik at hver streng 18 og styreledning 18d forløper sammenhengende fra den øvre ende til den nedre ende av stige-røret 10. Denne konstruksjon gir direkte adgang, gjennom de to rørstrenger 18a og 18b av stor diameter, til rørstrengene (ikke vist) i brønnhodet 14, for gjennomføring av vaier- og andre prosesser som er nødvendig i forbindelse med fullføring og overhaling. Hver av seksjonene 12 utgjør en komplett enhet, inneholdende samtlige av rørdelene, for opprettelse av de fullstendige rørstrenger 18. En slik konstruksjon er kost-bar og tungvint.

Et stigerør 20 med forbedret kanalvelger ifølge oppfinnelsen er vist i figur 4-7. Stigerøret 20 omfatter en rekke seksjoner 22 og strekker seg derved fra overflaten til under-vanns -brønnhodet 24. Stigerøret 20 er forskjellig fra de hit-til kjente stigerør, idet de øvre seksjoner 22 innbefatter enkeltrørdeler 26 som strekker seg fra vannflaten til et punkt nær undervanns-brønnhodet 24, mens styreledningen 77 er anordnet på yttersiden av rørdelene 26 og fortrinnsvis hensiktsmes-sig fastgjort eller forankret til delene 26 på kjent måte, for ikke å beskadiges av strømmene. Rørdelen 26 i den nederste seksjon 22 er forbundet med den øvre ende av en kanalvelger 28. Kanalvelgeren 28 har som funksjon å gi lettvint adgang fra rørdelen 26 til det indre av hver av brønnrørstrengene i brønnhodet 24, for fullførings- og overhalingsarbeider.

Kanalvelgeren 28 innbefatter en øvre rørdel 30 med en egnet innretning (gjengemuffe) for sammenkopling med underenden av den nedre rørdel 26, et hus 32 som omslutter alt unntatt det øvre parti av den øvre rørdel 30, en lageranordning 34 mellom den øvre ende av huset 32 og rørdelen 26, en anordning 36, fastgjort til den nedre ende av huset 32, med midler 38 for sammenkopling med undervanns-brønnhodet 24, en anordning 40 for begrensing av rørdelens 30 rotasjonsbevegelse i forhold til huset 32, og en anordning 42 for angivelse av den relative posisjon av rørdelen 30 i forhold til huset 32 og koplingsanordningen 38. Det bør bemerkes at stigerøret 20 kan nedføres med sin nedre ende forbundet med et nedføringsverktøy for et ventiltre eller et røroppheng.

Den øvre rørdel 30 er forsynt med et øvre og utvendig delspor 44 i en flens 46 som danner den øvre ende av huset 32, et nedre spor 48 med en innført splittring 50 som understøtter flensen 46 i forutvalgt høyde på rørdelen 30, en oppadrettet lagerstøtteflate 52, en rørlengde 54 og et mantelparti 56 som begge utgår fra undersiden av en ring 58 som danner støtte-flaten 52. Flensen 46 er forbundet med lagerringen 60 som har en innerrand 62, og med et øvre trykklager 64 mellom et øvre skulderparti 66 på randen 62 og undersiden av splittringen 50 og et nedre trykklager 68 mellom et nedre skulderparti 70 på randen 62 og støtteflaten 52. Den øvre ende av rørlengden 54 er sentrert i forhold til huset 32 og innbefatter et forskjø-vet parti 54a hvori rørlengden bøyes gradvis utad og deretter gjeninntar en vertikal stilling. Dette forskjøvete parti 54a av rørlengden 54 bør være minst 3 meter langt og har fortrinnsvis en lengde av 9 meter slik at bendene i partiet danner myke overganger hvorigjennom TFL-verktøy kan passere. Styreledninger 72 er gjennom flensen 46 forbundet med lagerringen 60 i posisjoner hvori de forbindes med gjennomgående kanaler 74 som i den motsatte ende er forbundet med ledninger 76 og strekker seg nedad gjennom huset 32 og på yttersiden av mantelpartiet 56 for å sammenkoples i husringen eller -elemen-tet 78 med kanaler 80 som strekker seg gjennom husringen 78 og står i forbindelse med motsvarende kanaler (ikke vist) i brønnhodeutstyret som er forbundet med den nedre ende av kanalvelgeren 20.

Huset 32 er i sin øvre ende fastskrudd på yttersiden av lagerringen 60, og avtettet ved underenden rundt den øvre ende av husringen 78. Huset 32 er fastgjort til husringen 78 ved hjelp av en smekkring 82 som befinner seg i inngrep med et innerspor 84 i huset 32 og et ytterspor 86 i husringen 78. 0-ringer 88 som er innført i spor på innersiden av huset 32 overfor sporet 84, danner avtetning mellom innerveggen av huset 32 og ytterveggen av husringen 78. Kanaler 90 og 92 (fig. 5C og 6) som strekker seg gjennom husringen 78, er i sine nedre ender forbundet med kanalen i røropphengene i brønnhodet, og ender ved den øvre ende av husringen 78, som vist i figur 5C. I husringen 78 er det også anordnet en gjennomgående kanal 94 som danner forbindelse med ringkammeret rundt rørstrengene i brønnhodet. En plugg 96 er plassert med sin mindre, nedre ende i kanalen 94a og med sin øvre ende av større diameter innført i kanalen 94b. Egnete pakninger er innmontert mellom yttersiden av pluggen 96 og innersiden av kanalene 94a og 94b. En gjennomgående sidekanal 97 i husringen 78 står i forbindelse med kanalen 94a ovenfor de nedre pakninger rundt yttersiden av pluggen 96 som derved, ved oppadgående bevegelse av pluggen 96, forbindes gjennom kanalen 94a med ringkammeret under det nedre husparti 78. En kanal 97a gjennom huset 78 står i forbindelse med kanalen 94b ovenfor pluggen 96, og benyttes for å bevege pluggen 96 nedad til en posisjon for avstenging av forbindelsen mellom sidekanalen 97 og den nedre ende av kanalen 94a. En øvre plugg 98 er anbragt i kanalen 94c ved den øvre ende av kanalen 94 og forsynt med en innmontert, fjærbelastet sperre 100 som strekker seg oppad fra pluggen, som vist og som beskrevet i det etterfølgende.

Som tidligere nevnt og som tydeligst vist i figur 5B, er rørlengden 54 krummet fra sin øvre posisjon i midten av huset 32 til sin forskjøvne, nedre posisjon i flukt med enten kanalen 90 eller kanalen 92, i avhengighet av den øvre rørdels 30 dreiebevegelse i forhold til huset 32. Som vist i figur 5C og 6, er en plate 102 anbragt ovenfor husringen 78 innenfor mantelpartiet 56 (fig. 5A), og underenden av rørlengden 54 strekker seg gjennom en åpning 104 i platen 102. Mantelpartiet 56 omslutter den øvre ende av det nedre hus 78, og O-ringer 105 danner en tetning derimellom, slik at den indre del av mantelpartiet er fullstendig avtettet og vil oppta trykk som innføres. Det er også anordnet en bueformet sliss 106 gjennom platen 102, og den øvre ende av den fjærbelastete sperre 100 strekker seg gjennom slissen 106, for å begrense dreiebevegelsen av rørdelen 26 og rørlengden 54 til posisjoner i aksial flukt med kanalene 90 og 92. Det er anordnet egnete midler 38 for opprettelse av forbindelse mellom den nedre ende av kanalvelgeren 2 0 og den øvre ende av nedføringsverktøyet (ikke vist i figur 5C) for ventiltreet eller røropphenget.

Posisjonsindikatoranordningen 42 er tydeligst vist i figur 7 og omfatter åpninger 108, 110 og 112 som strekker seg rundt halsen 114 av flensen 46 og hvor åpningen 110 alltid står i forbindelse med del-ringsporet 44, mens åpningene 108 og 112 står vekselvis i forbindelse med delsporet 110, i avhengighet av dreiebevegelsen av den øvre rørdel 3 0. Ved overføring av hydraulisk væske til åpningen 110 og forbinde åpningene 108 og 112 med indikatorer for sporing av det hyd-rauliske væsketrykk ved hver av de skiftende åpninger, vil det oppnås en indikasjon på stillingen av rørlengden 54 i forhold til kanalene 90 og 92.

Det bør bemerkes at ved å begrense lengden av rørlengdens 54 forskjøvne parti 54a, vil lengden av kanalvelgeren 28 begrenses og størstedelen av stigerøret 20 bestå av seksjoner av enkeltkanal-rørdeler. Dette vil i vesentlig grad redusere prisen for stigerøret uten å innvirke forstyrrende på adkoms-ten til undervannsbrønnhodet, for fullførings- eller overhalingsarbeider, og stigerøret blir på langt nær så tungvint som stigerørene av kjent type.

Claims (8)

1. Overgangsstykke for innkopling mellom et undervanns-brønnhode og et stigerør for opprettelse av fluidforbindelse mellom stigerøret og en valgt rørkanal av et antall fra brønn-hodet opphengte ikke-konsentriske rørkanaler som strekker seg nedover i brønnen, karakterisert ved at det omfatter en for innkopling i bunnen av stigerøret beregnet kanalvelger (28) med et rørformet hus (32) som i sitt nedre endeparti (36) opptar en nedre rørdel (38) som er innrettet til å forbindes med brønnhodet og som er utformet med et antall, stort sett vertikale, ikke-konsentriske, gjennomgående kanaler (90, 92) anordnet med innbyrdes avstand rundt den nedre rørdels midtakse, en øvre rørdel (30) som er dreibart montert i huset (32) og rager opp fra dette, slik at en stort sett vertikal kanal (90, 92) i den øvre rørdel (30) korrespon-derer med en stort sett vertikal kanal i stigerøret, idet den øvre rørdel (3 0) har en rørlengde (54) som strekker seg ned gjennom en gradvis overgang (54a) og ved sin nedre ende av-sluttes med et forskjøvet, stort sett vertikalt parti (54b) som selektivt kan bringes i flukt med forskjellige av kanalene

i den nedre rørdel (38) ved omdreining av den øvre rørdel (30) i forhold til huset (32), og idet den øvre rørdel også har et rørformet skjørt (56) som strekker seg ned rundt rørlengden (54) og inn i huset (32) og ved sin nedre ende ligger tettende an mot den nedre rørdel (38).

2. Overgangsstykke ifølge krav 1, karakterisert ved at det omfatter en anordning (40) for begrensing av den øvre rørdels (30) dreiebevegelse i forhold til den nedre rørdel (38).

3. Overgangsstykke ifølge krav 2, karakterisert ved at den nedre rørdel (38) er utstyrt med to gjennomgående kanaler (90, 92), og at den rotasjonsbegrensende anordning omfatter en plate (102) som er montert i huset (32) umiddelbart over den nedre rørdel og forsynt med en gjennomgående åpning (104) for opptak av underenden av den øvre rørdels forskjøvne parti (54a), og en bueformet sliss (106), en tapp (100) som er forbundet med den nedre rørdel (38) og strekker seg inn i den bueformete sliss (106), hvilken bueformete sliss (106) er slik plassert at platen bevirker opphør av den øvre rørdelens (30) dreiebevegelse når rørlengdens (54) forskjøvne endeparti (54b) befinner seg i flukt med en av de to kanaler (90, 92) i den nedre rør-del.

4. Overgangsstykke ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved styreledninger (72) som strekker seg inn i det indre av huset (32) ved dets øvre ende og ut fra huset ved dets nedre ende, og som er anbragt i ringkammeret mellom husets (32) innervegg og skjørtets (56) ytter-vegg.

5. Overgangsstykke ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det forskjøvne parti (54a) av den øvre rørdel (30) har en lengde av minst 3 meter.

6. Overgangsstykke ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det forskjøvne parti (54a) av den øvre rørdel (30) har en lengde av ca. 9 meter.

7. Overgangsstykke ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved en anordning (42) i til-knytning til huset (32), for indikering av den øvre rørdelens (30) dreiestilling i forhold til huset (32).

8. Overgangsstykke ifølge krav 7, karakterisert ved at indikatoranordningen (42) omfatter en flens (46) som er fastgjort til huset (32) og med en hals (114) som omslutter den øvre rørdelen (30), et del-ringspor (44) i yttersiden av rørdelen (30) innenfor flenshalsen, et antall kanaler (108, 110, 112) som strekker seg gjennom flenshalsen (114) i et slikt nivå at de kan forbindes med del-ringsporet (44), hvor minst én av kanalene tilfører hydraulisk trykkvæske til sporet (44), og de øvrige kanaler, når de står i forbindelse med sporet, leverer hydraulisk trykkvæske til yttersiden, for indikering av rørdelens (30) dreiestilling i huset (32).