NO20110926A1 - Flatetetning av veketypen og bronnhodesystem som innbefatter den samme - Google Patents
Flatetetning av veketypen og bronnhodesystem som innbefatter den samme Download PDFInfo
- Publication number
- NO20110926A1 NO20110926A1 NO20110926A NO20110926A NO20110926A1 NO 20110926 A1 NO20110926 A1 NO 20110926A1 NO 20110926 A NO20110926 A NO 20110926A NO 20110926 A NO20110926 A NO 20110926A NO 20110926 A1 NO20110926 A1 NO 20110926A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- seal
- sealing surface
- wellhead
- wick
- hanger
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 79
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims 3
- KJLPSBMDOIVXSN-UHFFFAOYSA-N 4-[4-[2-[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propan-2-yl]phenoxy]phthalic acid Chemical compound C=1C=C(OC=2C=C(C(C(O)=O)=CC=2)C(O)=O)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OC1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 KJLPSBMDOIVXSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 2
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 2
- 241000191291 Abies alba Species 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/04—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/04—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
- E21B33/0422—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads a suspended tubing or casing being gripped by a slip or an internally serrated member
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Seal Device For Vehicle (AREA)
Description
Område for oppfinnelsen
[0001]Denne oppfinnelse angår generelt brønnhode-sammenstillinger og spesielt en tetning for tetning mellom brønnhodedeler.
Bakgrunn for oppfinnelsen
[0002]Tetninger er benyttet mellom indre og ytre brønnhodedeler for å holde innvendig brønntrykk. Den indre brønnhodedel kan være en foringsrørhenger lokalisert i et brønnhodehus som opplagrer en streng av foringsrør som strekker seg inn i brønnen. Alternativt, kan den indre brønnhodedel være en rørhenger som opplagrer en streng av rør som strekker seg inn i brønnen for strømmingen av produksjonsfluid. Rørhengeren lander i en ytre brønnhodedel, som kan være et brønnhodehus, et ventiltre (juletre), eller et rørhode. Et tetningselement eller tetning tetter mellom den indre brønnhodedel og den ytre brønnhodedel. I tillegg, kan nødringroms-tetninger benyttes i tilfelle pakningselementet svikter.
[0003]Noen ganger svikter imidlertid alle disse tetninger for å opprettholde trykkintegritet og beredskaps-tetningsforanstaltninger må tas. Selvtettende hengere er typisk benyttet som beredskapstetningsvalg når både primære og nødringromstetninger har sviktet for å opprettholde trykkintegritet. En selvtettende henger kan erstatte den defekte tetning med to separate tetninger, én til hengeren under og en annen til huset. En elastomerisk flatetetning kan benyttes for å danne tetningen mellom den selvtettende henger og foringsrørhengeren nedenfor. Elastomertetningen kan forringes, eller bli skadet, og således kompromittere tetningen som beredskapsvalget må tilveiebringe. Det samme problem kan oppstå mellom nedlåsingshengere som tetter mot en henger under og i tillegg kan kreve bruken av en lang isolasjonshylse som strekker seg til hengeren under når slikt er påkrevet.
[0004]Et behov eksisterer for en teknikk som adresserer feilene med beredskaps-tetninger, som øker robustheten av beredskaps-tetningsvalg, og som minimaliserer isolasjonshylse-lengdekrav når nedlåsingshengere er anvendt. De følgende teknikker kan løse én eller flere av problemene fremsatt ovenfor.
Sammenfatning av oppfinnelsen
[0005]I en utførelse av den foreliggende teknikk, er en tetningssammenstilling anordnet som omfatter: en ringformet tetning lokalisert i en lomme dannet av en brønnhodeboring og det ytre parti av en indre brønnhodedel slik som en brohenger og foringsrørhenger. I denne utførelse er et vekeprofil formet på den nedadvendende tetningsoverflate som biter inn i den motstående tetningsoverflate. Vekeprofilet kan være herdet. Disse egenskaper tilveiebringer robusthet ved å opprettholde integriteten av flatetetningen. Oppbakkingstetninger kan også være lokalisert innen fordypninger formet på den nedovervendende tetningsoverflate.
[0006]Flatetetningen fungerer på lignende måte som den radiale aktiverte metall-til-metall-tetning men er isteden aksialt aktivert. I tilfellet med en brohenger, vil landingsstrengvekt eller last fra setting av ringromstetningen skape en tilstrekkelig last for å tvinge vekeprofilen til å "bite" inn i det bløtere materiale til flatetetningen slik som lavkarbonstål eller binær legering. Elastomertetninger kan også anvendes som oppbakkingstetninger som effektivt ikke vil ha noe ekstrusjonsåpning på grunn av forbelastningen av grenseflaten fra ringromstetningen.
[0007]Når benyttet som en brohenger, er flatetetningen trykksatt forsterket på grunn av den netto nedoverbelastning på brohengeren. Med trykk nedenfra, kan den vinklede overflate til toppen av hengeren også virke til å øke kontaktkrefter, som gjør tetningstrykket forsterket fra begge retninger.
[0008]Denne flatetetningsutforming kan også benyttes for en tetnings-nedlåsingshenger, i hvilket tilfelle en låsering på nedlåsingshengeren skaper en tilstrekkelig last for å tvinge vekeprofilet til å bite inn i den motstående tetningsoverflate for å danne en flat tetning. Videre kan hengeren være dimensjonert slik at isolasjonshylsen tetter inn i en boring større enn vekens indre flatediameter, som tillater flatetetningen til å trykkforsterkes også i den primære retning. En veketype flatetetning på en tetnings-nedholdingshenger vil tillate at isolasjonshylsen fester seg direkte inn i nedlåsingshengeren, og betydelig forkorter isolasjonshylsen og igjen styretrakten og trehøyden. Festing inn i nedlåsingshengeren sørger også for standardisering på den korte isolasjonshylsen istedenfor å måtte skape spesialløsninger spesifikt for hvert prosjekt.
[0009]Denne bruk av feltutprøvet veketeknologi for å utføre forbedrede flatetetninger mellom brønnhodedeler opprettholder produksjonsintegritet og tilveiebringer en robust metall-til-metall-tetning for beredskap og produksjonsbruk. I tillegg, vil bruken av forbedret flatetetning på nedlåsingshengere senke tiden og kostnaden involvert i isolasjonshylse-installasjoner på grunn av den kortere lengde og standardisering av isolasjonshylsen.
Kort beskrivelse av tegningene
[0010]Figur 1 er et snittriss av en brønnhodesammenstilling med en tetningssammenstilling i den satte posisjon, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
[0011]Fig. 2 er et utvidet snittriss av flatetetningen til tetningssammenstillingen i fig. 1, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
[0012]Fig. 3 er et snittriss med en illustrerende frekvens for en kjøreoperasjon for tetningssammenstillingen, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
[0013]Fig. 4 er et snittriss som illustrerer en påfølgende sekvens for en kjøringsoperasjon for tetningssammenstillingen, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
[0014]Fig. 5 er et snittriss som illustrerer en ytterligere sekvens av en kjøre-operasjon for tetningssammenstilling, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
[0015]Fig. 6 er et snittriss av en tetningssammenstilling med et vekeprofil formet på en oppovervendende overflate, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
[0016]Fig. 7 er et snittriss av en tetningssammenstilling med et vekeprofil som omfatter et flertall av tenner formet på en nedovervendende overflate, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
[0017]Fig. 8 er et snittriss av en tetningssammenstilling med et vekeprofil som omfatter et flertall av bølgeformer formet på en nedovervendende overflate, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
[0018]Fig. 9 er et snittriss av en tetningssammenstilling med en konet tetningsoverflate, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
[0019]Fig. 10 er et snittriss av en tetningssammenstilling med en nedlåsingshenger, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
[0020]Fig. 11 er et snittriss av en tetningssammenstilling med et vekeprofil som omfatter et flertall av tenner formet på en herdet nedovervendende overflate og et bløtt innlegg på oppovervendende overflate, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen
[0021]Med referanse til fig. 1, viser en utførelse av oppfinnelsen et parti av en tetningssammenstilling 9 lokalisert mellom et ytre brønnhode 12 og indre brønn-hodedel 10.1 den illustrerte utførelse, er det ytre brønnhode 12 et høytrykkshus. Den indre brønnhodedel 10 kan være en brohenger (eng.: bridging hanger) som er landet på en eksisterende foringsrørhenger 14. Det kan imidlertid være en andre foringsrørhenger landet på en eksisterende foringsrørhenger i et stablet arrange-ment. Brohengeren 10 er typisk landet på foringsrørhengeren 14 når en ringroms-tetning 16, lokalisert mellom brønnholdet 12 og foringsrørhengeren 14, har sviktet. Brohengeren 10 har en utvendig sylindrisk overflate 18 og et innvendig profil 20. Når landet, strekker et nedre parti 22 til brohengeren 14 seg innvendig inn i et tilhørende profil formet i foringsrørhengerens 14 indre.
[0022]Med fortsatt referanse til fig. 1, danner flatetetningsoverflater 24, 28 en flatetetning ettersom de tettende opptar hverandre når de er aksialt aktivert. Som vist i fig. 2, vender en tetningsoverflate 24, dannet på foringsrørhengeren 14 oppover og heller radialt innover idet motstående tetningsoverflate 28 formet på brohengeren 10 vender nedover og også heller radialt innover. I dette eksempel, er den dannede flatetetning trykkforsterket på grunn av den netto nedadtettede belastning på brohengeren 10; trykk nedenfra forsterker også flatetetningen på grunn av de hellende tetningsoverflater 24, 28. Også, i dette eksempel, kan et vekeprofil 26 være formet på den nedovervendende tetningsoverflate 28. Vekene 26 er ikke gjenger, men en rekke av små trekantformede, parallelle spor og rigger på tetningsoverflaten. Vekene kan ha en dybde som strekker seg fra 1/16" til 1/8" og er formet av metall som kan bite inn i den oppovervendende tetningsoverflate 24 for å danne en metall-til-metall-tetning som er en bedre tetning enn en glatt overflate eller elastomerflatetetning. Aktivering av flatetetningsoverflatene 24, 28 kan skje i samsvar med f.eks. hydraulisk kraft, strengvekt, eller moment, med vekeprofilet 26 som biter seg inn i den motstående tetningsoverflate 24. Et bløtt materialinnlegg 40 kan være formet på den oppovervendende tetningsoverflate 24 som er deformert av vekeprofilet 26 under setting. I dette eksempel, kan oppbakkingsflatetetninger 44 være lokalisert innen ringformfordypninger 42 formet på den nedovervendende tetningsoverflate 28 til brohengeren 10. Oppbakkingsflatetetninger 44 kan være fremstilt av bløte metall O-ringer eller et elastomer. Hvis tetninger 44 ikke er benyttet, kan veke 40 så strekke seg over overflate 28. Med tetninger 44, er veke 26 kun innvendig av tetning 44 og utvendig av tetning 44.
[0023]Med referanse til fig. 3, kan en ringformet tetning 30 være satt ved kraft påført en aktiveringsring 31. Aktiveringsringen, i dette eksempel, tvinger fra hverandre benspissene til et par av ben som danner den ringformede tetning 30. Den ringformede tetning 30 er satt i en lomme 32 dannet av boringen til brønn-hodet og halsen til brohengeren 10 og har ytre overflater som skaper en metall-til-metall-tetning med boringen til brønnhodet og den ytre overflate av brohengeren 10 når satt. Den ringformede tetning 30 kan være bi-metallisk med et metall med lavere flytgrense som danner områdene for tetningskontakt, slik som endene til benene som danner den ringformede tetning 30.
[0024] Under kjøreoperasjonen, som vist i fig. 3 til 5, er brohengeren 10 og ringromstetningen 30 festet til et setteverktøy 50 ved riggoverflaten. Setteverktøyet 50 har en hals 52 for forbindelse til en borestreng (ikke vist) og et innvendig legeme 56 og et utvendig legeme 58. Brohengeren 10 i dette eksempel er forbundet til det innvendige legeme 56 til setteverktøyet 50 idet ringromstetningen 30, innbefattende aktiveringsringen 31, er båret av det utvendige legeme 58 til setteverktøyet 50. Setteverktøyet 50 senker brohengeren 10 og ringromstetningen 30 ned i brønnen inntil den nedovervendende tetningsoperatør 28 til brohengeren 10 lander på den oppovervendende tetningsoverflate 24 til foringsrørhengeren 14 nedenfor den. Fordi ringromstetningen 16 på foringsrørhengeren 14 har sviktet for å holde trykk, må brohengeren 10 nødvendigvis tette av kommunikasjon med ringrommet under foringsrørhengeren 14.
[0025]Når brohengeren 10 er landet på foringsrørhengeren 14, bevirker ytterligere kraft påført setteverktøyet 50 at det utvendige legeme 48 aksialt glir i forhold til det innvendige legeme 56 til setteverktøyet 50. Som vist i fig. 4, avleverer denne virkning ringromstetningen 30 til lommen 32 landet av boringen til brønnhodet 12 og et ytre parti av brohengeren 10.1 dette eksempel, vil kraften påkrevet for å skyve ringromstetningen 30 inn i lommen 32 også fullstendig bygge opp flatetetningen til brohengeren 10 ved å tvinge vekeprofilet 26 formet på den nedover vendende tetningsoverflate 28 til brohengeren for å bite inn i den motstående, oppovervendende tetningsoverflate 24 på foringsrørhengeren 14. Begge tetningsoverflater 24, 28 som danner flateløsningen og ringromstetningen 30 er nødvendig for å utføre oppgaven som ringromstetningen 16 under unnlot å utføre.
[0026]Den oppovervendende overflate 24 til foringsrørhengeren 14 kan være formet av et bløtere metall enn det til vekeprofilet 26 eller veke 26 kan inneholde et innlegg av bløtt materiale. Videre kan vekeprofilet 26 være formet fra en annen type av metall som er hardere enn det til resten av den oppovervendende overflate 24, slik som Inconel® 725. Flytstyrken til karbonstål-foringsrørhengeren 14 er omkring 55 til 110 ksi, avhengig av anvendelsen. Vekene kan ha 120 ksi minimums-flytstyrke og en hardhet kan variere mellom grovt mindre enn 20 Rockwell C ("HRC") til større enn grovt 37 HRC. Denne høyere hardhet av vekene 26 på den nedovervendende flate 28 sikrer biting inn i den oppovervendende overflate 24.
[0027]Ytterligere nedadrettet kraft fra setteverktøyet 50, som vist i fig. 5, vil fullstendig sette ringromstetningen 30 ved å drive aktiveringsringen 31 mellom benene til ringromstetningen 30 for å tvinge benene utover og inn i tetningsinngrep med boringen til brønnhodet 12 og halsen til brohengeren 10. Setteverktøyet 50 kan så frigjøres og gjenvinnes til overflaten.
[0028]I en ytterligere utførelse illustrert i fig. 6, er et vekeprofil 60 formet på den oppovervendende tetningsflate 24 til foringsrørhengeren 14. Et bløtt innleggs-materiale 62 kan være formet på den nedovervendende tetningsoverflate 28 til brohengeren 10. Vekeprofilet 10 deformerer det bløte innlegg 62 når tetningsoverflatene 24, 28 tettende opptar for å danne en flatetetning mellom brohengeren 10 og foringsrørhengeren 14. Oppbakkingstetninger 44 kan valgfritt være benyttet. Hvis oppbakkingstetninger 44 er benyttet, så er veke 60 lokalisert innvendig og utvendig av oppbakkingstetningene 44. Hvis ingen oppbakkingstetninger er benyttet, strekker vekeprofilet 60 seg over overflaten som i fig. 7.
[0029]I en ytterligere utførelse vist i fig. 7, omfatter en vekeprofil et flertall av tenner 72. Tennene 72 kan være herdet for å øke bittet av tennene på den oppovervendende overflate 70 til foringsrørhengeren 14 under etableringen av flatetetningen mellom brohengeren 10 og foringsrørhengeren 14.1 fig. 7, er oppbakkingstetninger 42 ikke anvendt. Veke 72 strekker seg vesentlig over den fulle bredden av skulderen på brohengeren 10. Som vist i fig. 11, kan et herdet metall-lag 150 også formes på én av tetningsoverflatene med vekeprofilet 152 formet på det harde metall. Tetningsflaten 154 motsatt de herdede veker 152 kan også være et bløtt innlegg 156 som er deformert av vekeprofilet 152.
[0030]I en ytterligere utførelse illustrert i fig. 8, omfatter et vekeprofil en bølge-formet nedovervendende tetningsoverflate 82 på broveggen 10. Bølgeegenskapen (detaljer) kan være belagt med et bløtt metall slik som sølv eller tinn for å bevirke en gasstett tetning når den nedovervendende tetningsoverflate 82 tettende opptar den oppovervendende tetningsflate 80 til foringsrørhengeren 14 for derved å skape en flatetetning. Denne konfigurasjon er generelt sinusformet.
[0031]I en ytterligere utførelse illustrert i fig. 9, opptar en oppovervendende ytre tetningsoverflate 90 på foringsrørhengeren 14 tettende den nedovervendende tetningsoverflate 92 til brohengeren 10.1 tillegg opptar en konisk indre tetningsoverflate 96 formet på brohengeren 10 tettende en motstående konisk indre tetningsoverflate 94 på foringsrørhengeren 14. Disse koniske overflater danner sammen en flatetetning mellom brohengeren 10 og foringsrørhengeren 14. Tetningsoverflate 92 er en grenseflate mellom overflaten 92 og den sylindriske hals 93 til brohengeren 10. Tetningsoverflate 92 er ved grenseflaten mellom overflate 90 og sylindrisk boring til foringsrørhenger 14. Vinkelen kan variere og i dette eksempel er den omkring 30 til 45 grader i forhold til vertikalen.
[0032]I en ytterligere utførelse illustrert i fig. 10, kan en flatetetning som beskrevet ovenfor også være opprettet mellom en nedlåsningshenger 100 og nedre henger 102, slik som en foringsrørhenger. Nedlåsningshengeren 100 er typisk installert ved toppen av en stabel av hengere funnet i brønnhodet 12 og fungerer for å motstå oppoverbevegelse og krefter på grunn av trykk fra under stabelen av hengere så vel som termisk vekst av foringsrørstrenger. Nedlåsingshengere tetter typisk ikke til foringsrørhengeren 102 under disse og opplagrer ikke en streng av foringsrør. En ringformet tetning 160 tetter ringrommet mellom foringsrørhengeren 102 og brønnhodet 12 og virker ikke sammen med nedlåsingshengeren 100 ovenfor. En flatetetning, i denne utførelse, er etablert ved en oppovervendende tetningsoverflate 144 på foringsrørhengeren 102 som tettende opptar en nedovervendende tetningsoverflate 142 på nedlåsningshengeren 100. Et vekeprofil 140 like mye som beskrevet ovenfor kan være innbefattet i flatetetningen. I tillegg, kan en oppbakkings-flatetetning 44 (fig. 2), slik som beskrevet ovenfor, også være benyttet.
[0033]Når nedlåsningshengeren 100 er satt, er den nå på plass ved en konvensjonell låsesammenstilling 108 som omfatter en mutter 110, en sperrering 112, og en aktiveringsdel 114 med en konet overflate 122. Aktiveringsdelen 114 tvinger en innoverforspent låsering eller C-ring 116 inn i et profil 118 formet på boringen av brønnhodehuset 12. Låseringen 116 er opplagret nedenifra ved en oppovervendende skulder 120 formet på nedlåsingshengeren 100.
[0034]Under en setteoperasjon for nedoverlåsningshengeren 100, er nedlåsningsringen 100, låsesammenstillingen 108, og den ikke-ekspanderte låseringen 116 sammenstilt på et setteverktøy (ikke vist) ved overflaten og er senket inn i brønnen inntil den nedovervendende tetningsoverflate 142 kommer i kontakt med den oppovervendende tetningsoverflate 144. Initielt er aktiveringsdelen 114 i opp-posisjon og kan holdes på plass ved f.eks. skjærbolter.
[0035]Nedlåsnings-hengerens 100 setteverktøy påføres så en aksial last på toppen av aktiveringsdelen 114, skjærer boltene og driver dem ned. Sperreringen 112 forhindrer aktiveringsdelen 14 fra å bevege seg tilbake. Kraften igjen bevirker at låseringen 116, opplagret av skulderen 120, ekspanderer radialt utover ettersom den glir langs den konede overflate 124 til aktiveringsdelen 114. Låseringen 116 er ekspandert inntil den kommer i kontakt med profilet 118 på boringen til brønnhodehuset 112.
[0036]Ytterligere nedoverkraft på aktiveringsdelen 114 genererer forhåndslast ettersom låseringen 116 er komprimert mellom profilet 118 og den oppovervendende skulder 120 til låsningshengeren 100. Denne kompresjonskraft er overført ned gjennom nedlåsningshengerens 100 legeme inntil hengeren 102 nedenunder, og således forbelaster flatetetningens grenseflate dannet av de motstående tetningsoverflater 144, 142.
[0037]Ved etablering av en flatetetning mellom de motstående tetningsoverflater 144, 142, er trykkintegritet overført opp nærmere toppen av brønnhodet 12, som tillater en isolasjonhylse (ikke vist) eller et ventiltre (ikke vist) til å bindes direkte til nedlåsningshengeren 100 istedenfor å måtte stikke frem ytterligere ned brønn-hullsboringen for å nå foringsrørhengeren 102 lokalisert nedenfor. Isolasjonshylsen vil således skape en radial tetning til boringen av nedlåsningshengeren 100 ved en aksial posisjon som er omkring ved midtpunktet til aktiveringsdelen 114. I en ikke-tettende nedlåsningshenger, vil partiet til nedlåsningshengerlegemet som stikker frem inn i boringen til hengeren under dette ikke være tilstede og isolasjonshylsen vil således måtte danne en radial tetning til boringen til hengeren under nedholdingshengeren direkte tilstøtende ringromstetningen 106. Det skal bemerkes at denne tetningsposisjon er mye lavere i brønnhodesammenstillingen enn tetningsposisjonen tilveiebrakt ved en nedlåsningshenger med en flatetetning.
[0038]I nedlåsningshenger-anvendelser, har en kortere isolasjonshylse mange fordeler siden mindre innretninger er påkrevet for å installere ventiltreet, og derved redusere kostnaden av både ventiltreet og enhver innretningsstyringstrakt nødvendig for installasjonen. I alle anvendelser av oppfinnelsen, er hovedfordelen ved å benytte denne type av veke økt flatetetning i forhold til tradisjonelle radiale tetninger, det positive bitt eller interferens som er mulig med en flatetetning. Dette danner ikke kun en bedre gasstett tetning, men er også mer motstandsdyktig mot riper og rester som er allesteds-nærværende i boremiljøer. Også siden flatetetningen skaper en tetning som er ytterligere utenbords enn hva som er mulig med en radial tetning, som typisk er formet på den indre diameter av hengeren, er flatetetningen mer motstandsdyktig mot høye trykk i ringrommet siden trykk under foringsrørhengeren 14 virker for ytterligere å komprimere flatetetningsgrenseflaten og forme en enda tettere tetning via trykkaktivering. Videre begrenser ikke en flatetetning "drivdiameteren" til foringsrørhengeren 14 under denne og tillater større borkronediametre å kunne benyttes for påfølgende boringsoperasjoner.
[0039]Idet oppfinnelsen har blitt vist i kun valgte former, vil det være åpenbart for de som er faglært på området at den ikke er således begrenset men er mottakelig for forskjellige forandringer uten å avvike fra området av oppfinnelsen. For eksempel, kan tetninger med indre og ytre ben som er kilt fra hverandre ved en aktiveringsring erstattes med andre typer av nedpakninger.
Claims (12)
1. Brønnhodesammenstilling med en akse,
karakterisert ved: en ytre brønnhodedel (12) med en boring; en første indre brønnhodedel (14) lokalisert i boringen med en oppadgående flatetetningsoverflate (24), og med en kant (24) på en øvre ende; en andre indre brønnhodedel (10) lokalisert i boringen og med en nedovervendende skulder (28) som lander på kanten og har en nedovervendende tetningsoverflate (28); og et vekeprofil (26) formet på én ende av tetningsoverflatene (24, 28) som er neddykket på den andre tetningsoverflate når den andre indre brønnhodedel (12) er satt på plass.
2. Sammenstilling ifølge krav 1,
karakterisert vedat vekeprofilet (26) er formet på den nedovervendende tetningsoverflate (28) på den andre indre brønnhodedel (10).
3. Sammenstilling ifølge krav 1,
karakterisert vedat vekeprofilet (26) er formet på den oppovervendende tetningsoverflate (24) på den første indre brønnhodedel (14).
4. Sammenstilling ifølge krav 1,
karakterisert vedat vekeprofilet (26) er formet på et hardt metall-lag (50) formet på én av tetningsoverflatene (24, 28).
5. Sammenstilling ifølge krav 1, videre
karakterisert vedet bløtt innlegg (62) formet på én av de oppover- og nedovervendende tetningsoverflater (24, 28) som er deformert av vekeprofilet (26) når satt.
6. Sammenstilling ifølge krav 1,
karakterisert vedat vekeprofilet (26) har en generelt sinusformet utforming.
7. Sammenstilling ifølge krav 1,
karakterisert vedat kanten (24) heller nedover i en radial innoverretning og har en konisk indre tetningsoverflate (94) ved en brattere vinkel enn kanten (24); og skulderen (28) heller nedover i en radial innoverretning og har en konisk indre tetningsoverflate (96) med en brattere vinkel enn kanten (24); og den koniske indre tetningen (96) til skulderen (28) passer sammen med den indre tetningsoverflate (94) til kanten (24).
8. Sammenstilling ifølge krav 1, videre
karakterisert veden oppbakkingsflatetetning (44) lokalisert innen en fordypning (42) formet på den nedovervendende tetningsoverflate (28) til den andre indre brønnhodedel (10).
9. Sammenstilling ifølge krav 8,
karakterisert veden oppbakkingstetningen (44) er én av følgende: a. en metallisk ring; eller b. en elastomertetning;
hvori oppbakkingstetningen (44) er lokalisert i et sentralt område mellom indre og ytre kanter av den nedovervendende tetningsoverflate (28); og vekene (26) er lokalisert på den nedovervendende tetningsoverflate (28) innvendig og utvendig fra oppbakkingstetningen (44); og
en tetningsoverflate (24, 28) er formet av tilhørende konede skuldre hvor hver konet skulder er lokalisert tilstøtende de oppover- og nedovervendende tetningsoverflater (24, 28).
10. Sammenstilling i følge krav 1, videre
karakterisert veden pakningstetning (16) lokalisert mellom en ytre vegg av den indre brønnhodedel (14) og boringen til den ytre brønnhodedel (12).
11. Sammenstilling i følge krav 1, videre
karakterisert veden andre pakningstetning (30) lokalisert mellom en ytre vegg av den andre indre brønnhodedel (10) og boringen av den ytre brønn-hodedel (12).
12. Fremgangsmåte for tetting mellom brønnhodedeler,
karakterisert ved: installering av en ytre brønnhodedel (12) med en boring; installering av en første indre brønnhodedel (14) lokalisert i boringen med en oppadgående tetningsoverflate (24) og en med en kant (24) på en øvre ende; kjøring og landing av en andre indre brønnhodedel (10) i boringen, den andre indre brønnhodedel (10) har en nedovervendende skulder for landing på kanten (24) og en nedovervendende tetningsoverflate (28); forming av en vekeprofil (26) på én av tetningsoverflatene (24, 28) som er neddykket på den ytre tetningsoverflate når den andre indre brønnhodedel (10) er satt på plass; og anvending av en kraft på den landede andre indre brønnhodedel (10) for det ved å sette tetningsoverflatene (24, 28) mot hverandre.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/826,443 US8950752B2 (en) | 2010-06-29 | 2010-06-29 | Wicker-type face seal and wellhead system incorporating same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20110926A1 true NO20110926A1 (no) | 2011-12-30 |
Family
ID=44485211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20110926A NO20110926A1 (no) | 2010-06-29 | 2011-06-28 | Flatetetning av veketypen og bronnhodesystem som innbefatter den samme |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8950752B2 (no) |
AU (1) | AU2011202992A1 (no) |
BR (1) | BRPI1102722A2 (no) |
GB (1) | GB2481696A (no) |
MY (1) | MY152410A (no) |
NO (1) | NO20110926A1 (no) |
SG (1) | SG177110A1 (no) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8167312B2 (en) | 2008-07-10 | 2012-05-01 | Vetco Gray Inc. | Metal seal adjustable casing sub |
US9103182B2 (en) | 2011-12-28 | 2015-08-11 | Vetco Gray Inc. | Metal-to-metal sealing arrangement for control line and method of using same |
US9376881B2 (en) | 2012-03-23 | 2016-06-28 | Vetco Gray Inc. | High-capacity single-trip lockdown bushing and a method to operate the same |
CA2877921C (en) * | 2012-06-28 | 2017-05-30 | Fmc Technologies, Inc. | Mudline suspension metal-to-metal sealing system |
US9169711B2 (en) | 2012-11-15 | 2015-10-27 | Vetco Gray Inc. | Slotted metal seal |
US20140238699A1 (en) * | 2013-02-22 | 2014-08-28 | Vetco Gray Inc. | Wellhead annulus seal having a wickered surface |
US20160076328A1 (en) * | 2013-09-19 | 2016-03-17 | Vetco Gray Inc. | Seal With Soft Material Inlay |
US9683421B2 (en) | 2013-10-31 | 2017-06-20 | Vetco Gray Inc. | Wellbore sealing assembly with grooves for enhanced sealing and lockdown capacity |
US9732582B2 (en) | 2014-09-26 | 2017-08-15 | Vetco Gray Inc. | Wellbore sealing with hybrid wicker system |
US9797214B2 (en) | 2014-11-24 | 2017-10-24 | Vetco Gray Inc. | Casing hanger shoulder ring for lock ring support |
US20190078415A1 (en) * | 2017-09-12 | 2019-03-14 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Single-cone bidirectional slip system |
US11598418B2 (en) * | 2020-04-14 | 2023-03-07 | Patriot Research Center, LLC | Metal to metal vee seal |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3127198A (en) * | 1964-03-31 | figure | ||
US1834581A (en) * | 1926-08-30 | 1931-12-01 | Safety Mining Co | Seal construction |
US1906826A (en) * | 1930-07-12 | 1933-05-02 | United Superior Union Company | Pipe coupling |
US2269486A (en) * | 1941-07-15 | 1942-01-13 | Paul A Santoro | Self-sealing gasket |
US3287034A (en) * | 1962-05-03 | 1966-11-22 | Parker Hannifin Corp | Coupling for tubes |
US3747963A (en) * | 1972-05-17 | 1973-07-24 | Cajon Co | High vacuum flange assembly with o-ring gasket |
US4615544A (en) * | 1982-02-16 | 1986-10-07 | Smith International, Inc. | Subsea wellhead system |
US5025864A (en) * | 1990-03-27 | 1991-06-25 | Vetco Gray Inc. | Casing hanger wear bushing |
US5080173A (en) * | 1991-01-30 | 1992-01-14 | Abb Vetco Gray Inc. | Tieback wellhead system with sidetrack facilities |
US5465794A (en) * | 1994-08-23 | 1995-11-14 | Abb Vetco Gray Inc. | Hydraulic seal between tubing hanger and wellhead |
US6510895B1 (en) | 2000-11-06 | 2003-01-28 | Fmc Technologies | Energized sealing cartridge for annulus sealing between tubular well components |
US6668919B2 (en) * | 2001-03-01 | 2003-12-30 | Abb Vetco Gray Inc. | Casing hanger system with capture feature |
US20070013146A1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Gariepy James A | Sealing ring and method |
US8245776B2 (en) * | 2009-10-20 | 2012-08-21 | Vetco Gray Inc. | Wellhead system having wicker sealing surface |
US20110308793A1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Vetco Gray Inc. | High integrity hanger and seal for casing |
US8511387B2 (en) * | 2010-07-09 | 2013-08-20 | Bp Corporation North America Inc. | Made-up flange locking cap |
US8499838B2 (en) * | 2010-07-09 | 2013-08-06 | Bp Corporation North America Inc. | Subsea locking connector |
-
2010
- 2010-06-29 US US12/826,443 patent/US8950752B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-06-14 BR BRPI1102722-3A patent/BRPI1102722A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2011-06-21 AU AU2011202992A patent/AU2011202992A1/en not_active Abandoned
- 2011-06-22 SG SG2011046026A patent/SG177110A1/en unknown
- 2011-06-22 MY MYPI2011002914 patent/MY152410A/en unknown
- 2011-06-27 GB GB1110866.9A patent/GB2481696A/en not_active Withdrawn
- 2011-06-28 NO NO20110926A patent/NO20110926A1/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2011202992A1 (en) | 2012-01-19 |
BRPI1102722A2 (pt) | 2012-11-20 |
US8950752B2 (en) | 2015-02-10 |
US20110316236A1 (en) | 2011-12-29 |
GB2481696A (en) | 2012-01-04 |
MY152410A (en) | 2014-09-30 |
GB201110866D0 (en) | 2011-08-10 |
SG177110A1 (en) | 2012-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO20110926A1 (no) | Flatetetning av veketypen og bronnhodesystem som innbefatter den samme | |
EP2357314B1 (en) | Bi-metallic annular seal and wellhead system incorporating same | |
US6705615B2 (en) | Sealing system and method | |
US7967299B2 (en) | Body to bonnet seal on a blowout preventer | |
US9133678B2 (en) | Metal annulus seal | |
US4615544A (en) | Subsea wellhead system | |
US8312922B2 (en) | Metal-to-metal seal with travel seal bands | |
AU594550B2 (en) | Annular wellhead seal | |
US9033054B2 (en) | Metal to metal seal for downhole tools | |
US7096956B2 (en) | Wellhead assembly with pressure actuated seal assembly and running tool | |
GB2492478A (en) | Setting a double seal assembly | |
NO342276B1 (no) | Brønnhodesammenstilling med en akse og fremgangsmåte for tetting av en indre brønnhodedel til en ytre brønnhodedel | |
NO311308B1 (no) | Tetningsapparat for anvendelse i et underjordisk borehull samt en fremgangsmåte for tetting i et borehull | |
NO20111426A1 (no) | Aktiverende ringneseprofil og tetningsinngang | |
EP1497528B1 (en) | Split carrier annulus seal assembly for wellhead systems | |
NO344422B1 (no) | Brønnhodesammenstilling med en akse omfattende et ytre brønnhodeelement og et indre brønnhodeelement samt fremgangsmåte for tetting av et indre brønnhodeelement til et ytre brønnhodeelement | |
NO20190469A1 (en) | Wellhead seal with pressure energizing from below | |
NO20111067A1 (no) | Full diameter kompresjontetningsfremgangsmate | |
GB2159554A (en) | Subsea wellhead system | |
US10138698B2 (en) | External locking mechanism for seal energizing ring | |
WO2021077083A1 (en) | Sealing assembly | |
NO333568B1 (no) | Pakningsanordning for a danne tetninger mot en omgivende rordel i en bronnboring | |
NO20130096A1 (no) | Dobbeltmetall-tetningssystem |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |