NO20111426A1 - Aktiverende ringneseprofil og tetningsinngang - Google Patents

Aktiverende ringneseprofil og tetningsinngang Download PDF

Info

Publication number
NO20111426A1
NO20111426A1 NO20111426A NO20111426A NO20111426A1 NO 20111426 A1 NO20111426 A1 NO 20111426A1 NO 20111426 A NO20111426 A NO 20111426A NO 20111426 A NO20111426 A NO 20111426A NO 20111426 A1 NO20111426 A1 NO 20111426A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
ring
tapered surface
seal
sealing
groove
Prior art date
Application number
NO20111426A
Other languages
English (en)
Other versions
NO344447B1 (no
Inventor
Khanh Duong
Original Assignee
Vetco Gray Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vetco Gray Inc filed Critical Vetco Gray Inc
Publication of NO20111426A1 publication Critical patent/NO20111426A1/no
Publication of NO344447B1 publication Critical patent/NO344447B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/04Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B2200/00Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
    • E21B2200/01Sealings characterised by their shape

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

En brønnhode-tetningssammenstilling (21) som former en metall-til-metall tetning mellom indre og ytre brønnhodedeler(15, 10). En metalltetningsring (23) har indre og ytre vegger (25, 29) atskilt ved et spor (35). En elastomertetning (106) er lokalisert under tetningsringen (23) og har et bunnparti (108) som kontakter en oppovervendende skulder (110) til en henger (15). En aktiveringsring (41) med en konet nese (61) er flyttet inn i sporet (35). Den konede nese (61) har en sammensetningsvinkel som bestemmer hvor mye nesen (61) beveger seg inn i sporet (35) når en kraft en påført aktiveringsringen (41). Når elastomertetningen (106) er komprimert til et ønsket nivå, har belastningen på aktiveringsringen (41) økt til det punkt at den konede nese (61) til aktiveringsringen (41) ytterligere vil entre sporet (35) og tvinge de ytre og indre vegger (25, 29) til metalltetningen inn i tetningsinngrep med de indre og ytre brønnhodedeler(15,10).

Description

Området for oppfinnelsen:
[0001]Denne oppfinnelse angår generelt brønnhodesammenstillinger og spesielt et aktiverende ringneseprofil som tillater økt kompresjon av en tetning før en U-tetning er låst ned.
Bakgrunn for oppfinnelsen:
[0002]Tetninger er benyttet mellom indre og ytre brønnhode-rørdeler for å holde innvendige brønntrykk. Den indre brønnhodedel kan være en foringsrørhenger lokalisert i et brønnhodehus og som støtter en streng av foringsrør som strekker seg inn i brønnen. En tetning eller "packoff" tetter mellom foringsrørhengeren og brønnhodehuset. Alternativt kan den indre brønnhodedel være en rørhenger som opplagrer en streng av rør som strekker seg inn i brønnen for strømning av produksjonsfluid. Rørhengeren lander i en ytre brønnhodedel, som kan være et brønnhodehus, et ventiltre, eller et rørhode. En "packoff' (tetning) eller tetning tetter mellom rørhengeren og den ytre brønnhodedel. I tillegg til tetningen mellom de indre og ytre brønnhodedeler, kan en annen ringformet tetning, eller nød-tetning, være lokalisert under denne tetning.
[0003]En varietet av tetninger lokalisert mellom de indre og ytre brønnhodedeler har blitt anvendt i den tidligere kjente teknikk. Figur 1 viser en parti av en tetningssammenstilling i den tidligere kjente teknikk innen et brønnhodehus 10. Hus 10 er typisk lokalisert ved en øvre ende av en brønn og tjener som en ytre brønnhode-del. En aktiveringsring 2 er typisk tvunget nedover ved et setteverktøy eller vekten av en streng for å tvinge den inn i et spor 3 dannet ved en U-type metalltetningsring 4. Dette deformerer indre og ytre vegger av tetningsring 4 fra hverandre inn i respektiv tetningsinngrep med indre og ytre brønnhodedeler 15,10. Aktiveringsringen er typisk en massiv kileformet del. Deformasjon av de indre og vegger overskrider flytstyrken til materialet av tetningsringen 4, og gjør deformasjonen permanent. Tidligere kjente tetninger kan også innbefatte elastomer og delvis metall og elastomerringer. Tidligere kjente tetningsringer laget utelukkende av metall for å danne metall-til-metall tetninger er også anvendt.
[0004]Tetningene kan settes ved et setteverktøy, eller de kan settes i samsvar med vekten av strengen av foringsrør eller rør. Lokalisert under tetningsringen 4 er en nødtetning 5, i tilfelle tetning 4 svikter, som hviler på en skulder 6 formet på en indre brønnhodedel, slik som henger 15. Nødtetningen 5 kan være fremstilt av metall, ikke-metall, eller elastomermateriale, eller en kombinasjon derav. Nød-tetningen 5 kan være komprimert når nedoverkraft fra strengen er påført aktiveringsringen 2 for derved å bevirke at nødtetning 5 buer utover for å kontakte de indre og ytre brønnhodedeler 15, 10 ved et punkt under tetningsringen 4 ovenfor. Aktiveringsringen 2 deformerer imidlertid også metalltetningsringen 4 mot den ytre brønnhodedel 10 og den indre brønnhodedel 15. Hvis metalltetningsringen 4 er deformert mot de indre og ytre brønnhodedeler 15 og 10 før nødtetningen 5 er sammentrykket tilstrekkelig til å bule utover mot den ytre brønnhodedel 10, så kan nødtetningen 5 ikke være i stand til å utføre sin funksjon som en nødtetning og trykkintegritet kan reduseres.
[0005]Et behov eksisterer for en teknikk som adresserer tetningslekkasje-problemene beskrevet ovenfor. Spesielt eksisterer et behov for en teknikk for å sammenpresse en nødtetning en ønsket mengde før deformasjon av veggene til metall-til-metall tetningen. Den følgende teknikk kan løse disse problemer.
Sammenfatning av oppfinnelsen:
[0006]I en utførelse av den foreliggende teknikk, er en tetningssammenstilling fremskaffet som danner en metall-til-metall tetning og har egenskaper som øker tettbarhet i tetningssammenstillingen. Tetningssammenstillingen innbefatter også egenskaper som øker nød- eller oppbakkingstetningsegenskaper. Tetningsringen har indre og ytre vegger atskilt ved et spor og en elastomertetning er lokalisert under tetningsringen og har et bunnparti som kontakter en oppovervendende skulder til henger. En metallaktiveringsring har en konet nese som kan skyves inn i sporet under installasjon for å deformere de indre og ytre vegger inn i tetningsinngrep med indre og ytre brønnhodedeler som har flettinger (eng. wickers) formet derpå. En radial åpning eksisterer mellom den ytre vegg av tetningen og den indre vegg av sampassende hus. Slik åpning er påkrevd for installasjon på feltet og er tilstrekkelig stor til å kreve plastisk deformasjon av tetningslegemet, men ikke aktiveringsringen.
[0007]I en illustrert utførelse har nesen til aktiveringsringen en sammensetnings-vinkelkonfigurasjon som kan justeres for å tillate at en forhåndsbestemt mengde av kraft kan overføres til nødtetningen under tetningsringen. Den sammensatte vinkel bestemmer også hvor mye nesen beveger seg inn i sporet når en kraft er påført aktiveringsringen. Denne kraft og den ledsagende reaksjonskraft fra skulderen av hengeren komprimerer elastomertetningen for å bevirke at den buler utover. Utoverbulingen av elastomertetningen skaper en tetning mellom de indre overflater av indre og ytre brønnhodedeler. Når elastomertetningen er sammen-presset til et ønsket nivå, har lasten på aktiveringsringen økt til det punkt at den konede nese til aktiveringsringen ytterligere vil entre sporet og tvinge de ytre og indre vegger av metalltetningen inn i inngrep med de indre og ytre brønnhode-deler. Ved dette punkt er ikke noe ytterligere komprimering av elastomertetningen mulig.
[0008]I en eksempelutførelse omfatter også tetningssammenstillingen aktiveringsringen som opptar sporet. Holderingen hviler i en maskinert lomme på den ytre overflate av aktiveringsringen. Det ytre ben av tetningsringen er maskinert med en koning som opptar en koning formet på tilbakeholdelsesringen. Inngrepet sikrer at tetningssammenstillingen forblir inntakt som en massiv konstruksjon under landing, setting og gjenvinningsoperasjoner. Tilbakeholdelsesringen kan alternativt hvile i en maskinert lomme på den indre overflate av aktiveringsringen for å låse tetningen på hengeren (opphenget).
[0009] Kombinasjonen av lagret energi tilveiebrakt for aktiveringsringen, sammen-setningsvinkelkonfigurasjonen til aktiveringsringnesen, og den komprimerbare elastomertetning under tetningsringen, tilveiebringer fordelaktig økt nødtetning hvis metall-til-metall tetning svikter.
Kort beskrivelse av tegningene:
[0010]Figur 1 er et snittriss av en tetningssammenstilling til den tidligere kjente teknikk med en aktiveringsring låst til tetningen, men ikke satt, og med en nød-tetning dekomprimert;
[0011]Figur 2 er et snittriss av en tetningssammenstilling som senkes mellom ytre og indre brønnhodedeler, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen;
[0012]Figur 3 er et snitttriss av tetningssammenstilling i fig. 2 landet mellom ytre og indre brønnhodedeler i en ikke-satt posisjon, og med kompresjon av en nød-tetning, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen;
[0013]Figur 4 er et snittriss av tetningssammenstillingen i fig. 2 landet mellom ytre og indre brønnhodedeler i en satt posisjon, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen;
[0014]Figur 5 er et snittriss av nesen til en aktiveringsring før den entrer sporet til en tetningsring, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen;
[0015]Figur 6 er et snittriss av nesen til en aktiveringsring etter entring av et spor til en tetningsring og som deformerer vegger av tetningsringen, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen:
[0016]Med referanse til fig. 2 viser en utførelse av oppfinnelsen et parti av en brønnhodesammenstilling som innbefatter et høytrykks brønnhodehus 10. I dette eksempel er huset 10 lokalisert ved en øvre ende av en brønn og tjener som en ytre brønnhodedel av brønnhodesammenstillingen. Hus 10 har en boring 11 lokalisert deri. I dette eksempel er en indre brønnhodedel en foringsrørhenger 15, som er vist delvis i fig. 2 innen boring 11. Alternativt kunne brønnhodehus 10 være en rørspole eller et ventiltre, og foringsrørhenger 15 kunne isteden være en rør-henger, plugg, sikkerhetsventil, eller annen anordning. Foringsrørhenger 15 har en utvendige ringformet fordypning radialt atskilt innover fra boring 11 for å danne en tetningslomme 17. Flettinger 12 er lokalisert på et parti av brønnhodeboringen 11 og flettinger 18 er lokalisert på et parti av den sylindriske vegg til tetningslomme 17.1 dette eksempel er profilene til hvert sett av flettinger 12, 18 vist som kontinu-erlige profiler på boringen 11 og tetningslomme 17. Flettingen 12, 18 kan imidlertid være konfigurert i andre arrangementer.
[0017]Med fortsatt referanse til fig. 2, er en metall-til-metall tetningssammenstilling 21 senket mellom huset 10 og foringsrørhengeren 15 og lokalisert i tetningslomme
17. Tetningssammenstilling 21 innbefatter en tetningsring 23 formet av et metall slik som stål. Tetningsring 23 har en indre vegg 25 som har et indre tetningsben 27 for tetting mot den sylindriske vegg av foringsrørhenger 15. Tetningsring 23 har en ytre vegg overflate 29 bestående av ytre tetningsben 31 som tetter mot brønn-hode-husboring 11. Hver veggoverflate 25, 29 er sylindrisk og glatt og opptar flettingene 12,18 når deformert mot boringen 11 til huset 10 og tetningslommen 17 til foringsrørhengeren 15. Flettingene 12, 18 øker grepet for å hjelpe til med forhindringen av aksial bevegelse av tetningssammenstillingen når den er satt.
[0018]I fig. 2 eksempelet, er tetningsring 23 ensrettet, med kun en øvre seksjon; en tetningsring som er biretningsmessig kan imidlertid optimalt benyttes. Den øvre seksjon har et spor 35. De indre og ytre overflater som danner spor 35 omfatter generelt sylindriske overflater, som når sett i et aksialt tverrsnitt er generelt parallelle og hver følger en rett linje.
[0019]En ringformet aktiveringsring 41 opptar spor 35 på den øvre side. Som vist har aktiveringsringen 41 en akse AR som er vesentlig parallell med en akse (ikke vist) til brønnhodesammenstillingen. Aktiveringsring 41 er tvunget nedover inn i spor 35 ved et setteverktøy (ikke vist) forbundet til spor 43 på den indre diameter av øvre aktiveringsring 41 under setting. Alternativt kan tetningssammenstilling 21 og aktiveringsring 41 være del av en streng som er senket inn i boring 11, vekten av hvilken tvinger aktiveringsring 41 inn i spor 35. Hvis gjenvinning er nødvendig, kan sporene 43 opptas av et gjenvinningsverktøy (ikke vist) for å trekke aktiveringsring 41 fra satt posisjon. Aktiveringsring 41 kan være formet av metall, slik som stål. Sampassende overflater av aktiveringsring 41 og ytre tetningsben 31 kan være formet ved en låsekoning.
[0020]I en utførelse av oppfinnelsen er utoverforspent tilbakeholdelsesring 44 boret i en lomme 45 på den ytre overflate av øvre aktiveringsring 41. Ring 44 har spor 47 på sin ytre overflate og en kant som former en oppovervendende skulder 49. På den øvre ende av det ytre tetningsben 31 og på sin indre overflate, er en nedovervendende skulder 51 som støter mot skulder 49 til tilbakeholdelsesring 44, og forhindrer aktiveringsring 41 fra å trekke ut av tetningsring 23 når de to er koblet.
[0021]Som vist i fig. 2, 3 og 4 er en fordypning 53 formet under skulder 51 på den indre overflate av ytre tetningsben 31. Spor 55 er formet på den indre overflate av ytre tetningsben 31 like under fordypning 53. Nå med referanse til fig. 4, er aktiveringsringen 41 satt i en satt posisjon ved nedoversperring av ringen 41 for å innrette spor 47 med spor 55. Når aktiveringsringen 41 er satt, som i fig. 4, vil tilbakeholdelsesringen 44 bevege seg radialt fra lomme 45, og spor 47 på den ytre overflate av tilbakeholdelsesring 44 vil oppta og sperres ved spor 55 på den indre overflate av ytre tetningsben 31, og låser aktiveringsring 41 til tetningsring 23. Tilbakeholdelsesring 44 kan bevege seg nedover i forhold til spor 55, men ikke oppover.
[0022]Aktiveringsring 41 har en nese 61 eller inngrepsparti som opptar spor 35. Aktiveringsring 41 har en indre overflate 63 og en ytre overflate 65 for å oppta de motsatte indre sidevegger av spor 35 i tetningsring 23. Indre og ytre overflater 63, 65 kan være rette overflater som vist, eller optimalt buede overflater. Nøkkeltrekk med nesen 61 til aktiveringsringen 41 er omtalt i mer detalj i beskrivelsen av fig. 5 og 6.
[0023]I eksempelutførelsen i fig. 2, er en nedre forlengelse 100 festet ved gjenger til det nedre partiet av tetningsring 23. Den nedre forlengelse 100 strekker seg ned og forbinder til en øvre metallring 102. Den øvre metallring 102 kan være bundet, loddet, sveiset eller festet til den nedre forlengelse 100.1 dette eksempel holder den øvre metallring 102 sammen med en nedre metallring 104 en nød- eller oppbakkingstetning 106 mellom seg. Nødtetningen 106 kan være bundet til begge metallringer 102,104 og kan være fabrikert fra elastomer, metall, eller ikke-metalliske materialer, eller en kombinasjon derav. I dette eksempel er en landings-nese 108 forbundet til en bakre ende av den nedre metallring 104 for å tilrettelegge landing på en oppovervendende skulder 110 formet på det indre av foringsrørhenger 15. Skulderen 110 tilveiebringer et reaksjonspunkt under sette-operasjoner.
[0024]Med referanse til fig. 5 og 6 er et forstørret snittriss av nesen 61 til aktiveringsringen 63 vist i henholdsvis den ikke-satte og satte posisjon. Nesen 61 kan ha en ventilasjon 70 for å forhindre hydraulisk låsing og kan ha en første konet overflate eller parti 72 som koner nedover ved en vinkel 74 og har en andre konet overflate eller parti 80. De indre og ytre ben 27, 31 til tetningsring 23 har konede, oppovervendende skuldre 76, 82 ved deres øvre ender og nær åpningen av sporet 35. Skuldrene 76, 82 danner en tilhørende overflate på hvilken den andre konede overflate 80 til nesen 61 hviler når den er i den ikke-satte posisjonen. Koningen av de første og andre konede overflater 72, 80 danner en sammensatt vinkel som kan varieres for å oppnå en forsinkelse i inngangen av aktiveringsringen 63 inn i spor 35 til tetningsringen 23. For eksempel, hvis mindre koning er tilveiebrakt for den andre konede overflate 80 slik at den er planere, vil mer kraft være nødvendig å påføre aktiveringsringen 41 (fig. 2) for å tvinge nesen 61 inn i spor 35 og følgelig vil nødtetningen 106 sammentrykkes mer enn hvis en mindre kraft ble påført. Den and konede overflate 80 kan variere i koning fra 0 grader (flat), som tilveiebringer mest motstand, opptil 90 grader. Den første konede overflate 72 kan ha en koningsvinkel 74 som varierer mellom 0 og 30 grader. Forskjellige kombinasjoner av vinkler for begge konede overflater 72, 80 kan benyttes avhengig av anven-delsen og kan påvirkes av materialet og konstruksjonen av nødtetningen 106.
[0025]Ved å forsinke inngangen av aktiveringsringnesen 61 inn i sporet 35 ettersom kraft påføres aktiveringsringen 41 (fig. 2), er settingen av benene 27, 31 til tetningsringen 23 forsinket og kraften er derved overført til skulderen 110 (fig. 3) på hengeren 15, som virker som et reaksjonspunkt. Kraften på aktiveringsringen 41 og reaksjonskraften fra skulderen 110 (fig. 3) komprimerer derved nødtetningen 106 (fig. 2-4) for å bevirke at den buler utover inntil den former en tetning mot boringen 11 til huset 10 (fig. 3). Når nødtetningen 106 er komprimert tilstrekkelig til å bule utover mot den ytre brønnhodedel 10, kan overflatekraften mellom den andre konede overflate 80 til nesen 61 og den oppovervendende skulder 76 over-vinnes av kraften påført aktiveringsringen 41 (fig. 4) for derved å initiere inngangen av nesen 61 inn i spor 35.1 en eksempelutførelse er den første konede overflate 72 til nesen 61 betydelig mer konet enn den til den andre konede overflate 80 for å tilrettelegge inngang av nesen 61 inn i spor 35 og derved deformere benene 27, 31 til tetningsringen 23 mot flettingene 12, 18 til huset 10 og hengeren 15. Når benene 27, 31 er satt, kan ikke generelt elastomertetningen 106 (fig. 4) komprime-res ytterligere. Kontroll på mengden av kompresjon i elastomertetningen 106 (fig. 4) kan også avstemmes ved å variere overflatearealet mellom kontaktoverflaten til den andre konede overflate 80 og den oppovervendende skulder 76. Et større overflateareal ved denne kontaktoverflate kan hjelpe til med forsinkelsen av inngang av nesen 61 inn i sporet 35.
[0026] I et operasjonseksempel av utførelsen vist i fig. 2-6, er et setteverktøy eller streng (ikke vist) festet til tetningssammenstilling 21 (fig. 1) og senket inn i tetningslommen 17. Tetningssammenstilling 21 kan være sammenstilt på forhånd med aktiveringsring 41, tilbakeholdelsesring 44, tetningring 23, forlengelse 100 og nødtetning 106, alle forbundet som vist i fig. 2. Setteverktøyet eller strengen (ikke vist) kan festes til spor 43 på aktiveringsring 41. Den ytre vegg 29 til ytre tetningsben 31 vil være tett atskilt til flettinger 12 på brønnhodeboringen 11. Den indre vegg 25 til indre tetningsben 27 vil være nær atskilt med flettingene 18 på den sylindriske vegg til tetningslomme 17. Ved å skyve aktiveringsringen 41 nedover (slik som ved setteverktøyet) med tilstrekkelig kraft slik at den andre konede overflate 80 ved nesen 61 til aktiveringsringen 41 overfører kraft via den oppovervendende konede skulder 76, ned gjennom tetningsringen 23 til nødtetningen 106, for derved å komprimere tetningen 106 som vist i fig. 3. Kompresjon av nødtetning 106 bevirker at den buler radielt utover og tettende opptar boringen 11 til huset 10. Etter at tetningen 106 er komprimert tilstrekkelig for å bevirke at den buler utover mot den ytre brønnhodedel 10, er fortsatt kraft påført på aktiveringsringen 41 for å overvinne overflatekreftene mellom de andre konede overflater 80 til nesen 61 og de konede skuldrene 76 til tetningsringen 23, for å innføre nesen 61 i sporet 35. Pressing av nesen 61 inn i sporet 35 er tilrettelagt ved de første konede overflater 72 til nesen 61 fordi de har betydeligere mer koning og således mindre motstand enn de andre konede overflater 80. Videre bevirker inngrep av nese 61 med spor 35 at de indre og ytre tetningsben 27, 29 beveger seg radialt fra hverandre som vist i fig. 4 og 6. Den indre vegg 25 til indre tetningsben 27 vil forankre seg i flettinger 18 i tetningsinngrep idet den ytre vegg 29 til ytre tetningsben 31 vil forankre seg i flettinger 12 i tetningsinngrep. Når de indre og ytre tetningsben 27, 31 tetter mot flettinger 12, 18 til brønnhodedelene 10, 15, kan nødtetningen 106 ikke lenger være sammentrykket.
[0027]Under nedoverbevegelsen av aktiveringsringen 41 i forhold til tetningssammenstillingen 21, rir den utover forspente tilbakeholdelsesringen 44 mot fordypning 53. Som vist i fig. 4, ettersom kiledelen 61 til aktiveringsringen 41 går fremover i spor 35, opptas og sperres tilbakeholdelsesringen 44 og sporene 55 av spor 55 på den indre overflate av tetningsben 31. Som et resultat låser tilbakeholdelsesring 44 aktiveringsring 41 til tetningsring 23 som vist i fig. 4, og forhindrer tilbakeholdelsesring 44 fra å arbeide seg ut av tetningsringen 23. Ventilasjons-passasjer eller penetrasjonshull 70 (fig. 5) kan være innlemmet over kiledelen 61 og gjennom øvre aktiveringsring 41 slik at en hydraulisk låsetilstand ikke forhindrer aksial oppbygging av aktiverings- og tetningssystemet.
[0028]Deretter, under produksjon, kan varme brønnfluider bevirke at foringsrøret gror aksialt på grunn av varmevekst. Hvis således kan foringsrørhengeren 15 bevege seg oppover i forhold til brønnhodehuset 10. Det indre tetningsben 27 vil bevege seg oppover med foringsrørhengeren 15 og i forhold til det ytre tetningsben 31. Tilbakeholdelsesringen 44 vil gripe sporene 55 for å motstå enhver oppoverbevegelse av aktiveringsring 41 i forhold til ytre tetningsben 31. Flettingene 12, 18 vil opprettholde tetningsinngrep med den indre vegg 25 til indre tetningsben 27 og ytre vegg 29 til ytre tetningsben 31.
[0029]Hvis tetningen formet av flettingene 12, 18 og de indre og ytre tetningsben 27, 31 er brakt i fare på grunn av overflødig varmevekstperioder eller høyere operasjonstrykk, så kan nødtetningen 106 opprettholde tetningsintegritet mellom de ytre og indre brønnhodedelene 10, 15.
[0030]I tilfellet av at tetningssammenstillingen 21 skal fjernes fra boring 11, er et setteverktøy forbundet til gjenger 43 på øvre aktiveringsring 41. En oppadrettet aksial kraft er påført øvre aktiveringsring 41, som bevirker at den tilbaketrekkes fra spor 35 og tilbakeholdelsesring 44 for å frigjøre spor 55 på tetningsben 31. På grunn av tilbakeholdelsesskuldre 49, 51 vil imidlertid aktiveringsring 41 forbli koblet med tetningsring 23, som forhindrer de to fra fullstendig å separeres.
[0031]I en ytterligere utførelse (ikke vist), kunne brønnhodehuset 10 være en rørspole eller et ventiltre. Videre kunne foringsrørhengeren 15 isteden være en nedlåsningshenger, rørhenger, plugg, sikkerhetsventil eller annen anordning.
[0032]Idet oppfinnelsen har blitt vist i kun én av sine former, vil det være åpenbart for de som er faglært på området at den ikke er således begrenset men er mot-takelig for forskjellige forandringer uten å avvike fra omfanget av oppfinnelsen. For eksempel kunne tetningen være konfigurert for å motstå trykk i to retninger, hvis ønsket, med to aktiveringsringer. I tillegg kunne hver aktiveringsring være flek-sibel, istedenfor fast.

Claims (15)

1. Brønnhodesammenstilling med en akse, karakterisert ved: en ytre brønnhodedel (10) med en boring (11); en indre brønnhodedel (15) i boringen (11); et ringformet rom (17) mellom de indre og ytre brønnhodedeler (15, 10); en tetningsdel (23) med indre og ytre ringformede vegger (25, 29) som danner et spor (35) derimellom; og en ringform aktiveringsring (41) i spor (35) og med en nedre ende (61) med en konet overflate (80) ved en vinkel skrå til en akse av ringen (41) og som strekker seg lateralt fra aksen til ringen (41) slik at når ringen (41) er innført i sporet (35) kontakter den konede overflate (80) en øvre kant (76) til én av veggene (25, 29).
2. Sammenstilling ifølge krav 1, videre karakterisert ved: et sett av flettinger (12, 18) formet i det minste én av tetningsoverflatene, en glatt sylindrisk overflate (11, 17) som støter opp til settet av flettinger (12, 18); og motstående tetningsoverflater i boringen (11) og på et utvendig parti (17) av den indre brønnhodedel (15).
3. Sammenstilling ifølge krav 1, videre karakterisert veden forlengelse (100) festet til en nedre ende av tetningsdelen (23).
4. Sammenstilling ifølge krav 3, videre karakterisert vedet par av metallringer (102, 104) bundet til ene eller andre side av et tetningselement (106), en bakre til én av metallringene (102) forbundet til en nedre ende av forlengelsen (100) forbundet til tetningsringen (23), et bakre av den andre metallring (104) forbundet til en toppende av en landings forlengelse (108), hvor landingsforlengelsen (108) tilveiebringer en overflate for å kontakte et reaksjonspunkt (110) under installasjon.
5. Sammenstilling ifølge krav 1, videre karakterisert vedet tetningselement (106) lokalisert mellom tetningsdelen (23) og en landingsforlengelse (108) som strekker seg nedover, hvori vinkelen til den konede overflate (80) er formet slik at tetningselementet (106) er komprimert og buler utover for tettende å oppta den ytre brønnhodedel (10) før aktiveringsringen (41) innsettes i sporet (35).
6. Sammenstilling ifølge krav 1,karakterisert vedat den konede overflate (80) er en første konet overflate, sammenstillingen omfatter videre en andre konet overflate (72) tilstøtende første konede overflate (80) på en side motsatt en nedre avslutningsende (61) av ringen (41), hvor en vinkel (74) mellom den andre konede overflate (72) og ringaksen er mindre enn vinkelen mellom den første konede overflate (80) og aksen.
7. Sammenstilling ifølge krav 6,karakterisert vedat de første og andre konede overflater (80, 72) er på indre og ytre sider (63, 65) av aktiveringsringen (41).
8. Sammenstilling ifølge krav 1,karakterisert vedat de indre og ytre vegger (25, 29) har en konet oppovervendende skulder (76) og skulderen (76) er kontaktet av den konede overflate (80) til aktiveringsringen (41).
9. Sammenstilling ifølge krav 1,karakterisert vedat den konede overflate (80) formet på en neseende (61) til aktiveringsringen (41) har en koning som kan variere fra omkring 90 grader til 0 grader fra aksen av ringen (41).
10. Sammenstilling ifølge krav 6,karakterisert vedat den andre konede overflate (72) har en koning som kan variere fra omkring 0 grader til omkring 30 grader fra aksen av ringen (41).
11. Sammenstilling ifølge krav 1,karakterisert vedat en konet oppovervendende skulder (76) formet på de indre og ytre vegger (25, 29) til tetningsdelen (23) har et område som fordeler en kraft påført aktiveringsringen (41) slik at glidende inngrep av aktiveringsringen (41) med de indre og ytre vegger (25, 29) er forsinket inntil et tetningselement (106) er komprimert og former en trykkbarriere i det ringformede rom (17).
12. Fremgangsmåte for tetting av et ringformet rom i en brønnhodesammen-stilling, karakterisert ved: tilveiebringing av en tetningssammenstilling (21) som omfatter en ytre brønnhodedel (10) med en boring (11), en indre brønnhodedel (15) i boringen, et ringformet rom (17) mellom de indre og ytre brønnhodedeler (15, 10), en tetningsdel (23) med indre og ytre ringformede vegger (25, 29) som danner et spor (35) derimellom, en ringformet aktiveringsring (41) i spor (35) og med en nedre ende (61) med en konet overflate (80) ved en vinkel skrå til en akse av ringen (41) og som strekker seg lateralt fra aksen av ringen (41) slik at når ringen (41) er innført i spor (35) kontakter den konede overflate (80) en øvre kant (76) til en av veggene (25, 29); og en elastisk tetning (106) på nedre ende av tetningssammenstilling (21); innføring av tetningen (23) inn i rommet; konet overflate (80) kontaktes med en øvre overflate (76) til et ben (27, 31); forming av en tetning med den elastiske tetning (106) ved påføring av en nedoverkraft på aktiveringsringen (41) for å komprimere og deformere den elastiske tetning (106); innføing av aktiveringsring (41) i spor (35) ved å øke nedoverkraften på aktiveringsringen (41) for å overvinne en reaksjonskraft ved et grensesnitt hvor den konede overflate (80) kontakter den øvre overflate (76) til benet (27, 31).
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert vedat den konede overflate (80) er i en første konet overflate, sammenstillingen omfatter videre en andre konet overflate (72) til-støtende første konede overflate (80) på en side motsatt en nedre avslutnings ende (61) av ringen (41), hvor en vinkel (74) mellom den andre konede overflate (72) og ringaksen er mindre enn vinkelen mellom den første konede overflate (80) og aksen.
14. Sammenstilling ifølge krav 12, videre karakterisert vedtilveiebringelse av et tetningselement (106) lokalisert mellom tetningsdelen (23) og en landingsforlengelse (108) som strekker seg nedover, hvori vinkelen til den konede overflate (80) er formet slik at tetningselementet (106) er komprimert og buler utover for tettende å oppta den ytre brønn-hodedel (10) før aktiveringsringen (41) innføres i sporet (35).
15. Sammenstilling ifølge krav 12,karakterisert vedat: den konede overflate (80) formet på en neseende (61) av aktiveringsringen (41) har en koning som kan variere fra omkring 90 grader til 0 grader fra aksen av ringen (41); og en andre konet overflate (72) har en koning som kan variere fra 0 grader til omkring 30 grader fra aksen av ringen (41).
NO20111426A 2010-10-26 2011-10-21 Brønnhodesammenstilling med en akse samt fremgangsmåte for tetting av et ringformet rom mellom indre og ytre brønnhodedeler til brønnhodesammenstillingen NO344447B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/912,487 US8668021B2 (en) 2010-10-26 2010-10-26 Energizing ring nose profile and seal entrance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20111426A1 true NO20111426A1 (no) 2012-04-27
NO344447B1 NO344447B1 (no) 2019-12-09

Family

ID=45373202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20111426A NO344447B1 (no) 2010-10-26 2011-10-21 Brønnhodesammenstilling med en akse samt fremgangsmåte for tetting av et ringformet rom mellom indre og ytre brønnhodedeler til brønnhodesammenstillingen

Country Status (8)

Country Link
US (2) US8668021B2 (no)
CN (2) CN102454377A (no)
AU (1) AU2011236015A1 (no)
BR (1) BRPI1104267B8 (no)
GB (1) GB2485047B (no)
MY (1) MY164060A (no)
NO (1) NO344447B1 (no)
SG (1) SG180119A1 (no)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8167312B2 (en) 2008-07-10 2012-05-01 Vetco Gray Inc. Metal seal adjustable casing sub
US8668021B2 (en) 2010-10-26 2014-03-11 Vetco Gray Inc. Energizing ring nose profile and seal entrance
US8720586B2 (en) 2011-06-30 2014-05-13 Vetco Gray Inc. Hybrid seal
US20130087977A1 (en) * 2011-10-05 2013-04-11 Gary L. Galle Damage tolerant casing hanger seal
US9103182B2 (en) 2011-12-28 2015-08-11 Vetco Gray Inc. Metal-to-metal sealing arrangement for control line and method of using same
MY154693A (en) * 2012-01-26 2015-07-15 Vetco Gray Inc Dual metal seal system
US8950483B2 (en) * 2012-07-13 2015-02-10 Vetco Gray U.K. Limited System and method for umbilical-less positional feedback of a subsea wellhead member disposed in a subsea wellhead assembly
US9057231B2 (en) * 2012-09-13 2015-06-16 Vetco Gray Inc. Energizing ring divot back-out lock
US11193353B2 (en) * 2012-10-04 2021-12-07 Halliburton Energy Services, Inc. Sliding sleeve well tool with metal-to-metal seal
US9169711B2 (en) 2012-11-15 2015-10-27 Vetco Gray Inc. Slotted metal seal
GB2503344B (en) 2013-05-17 2014-07-02 Meta Downhole Ltd Pipe coupling
US9797215B2 (en) * 2014-08-05 2017-10-24 Vetco Gray Inc. Ratcheted E-ring retention device
CN104832121A (zh) * 2015-03-13 2015-08-12 美钻能源科技(上海)有限公司 一种新型环空金属密封钢圈
US10184311B2 (en) 2015-10-21 2019-01-22 Vetco Gray, LLC Wellhead seal assembly with lockdown and slotted arrangement
US9982503B2 (en) 2016-03-31 2018-05-29 Vetco Gray, LLC Wellhead metal seal with energizing ring having trapped fluid reliefs
US10900316B2 (en) 2016-09-14 2021-01-26 Vetco Gray Inc. Wellhead seal with pressure energizing from below
CN108019179B (zh) * 2017-11-21 2020-11-06 纽威石油设备(苏州)有限公司 一种金属密封组件及油管悬挂器
GB2600303B (en) * 2019-07-08 2023-03-29 SPM Oil & Gas PC LLC Highly elastic metal seal
CN116927707A (zh) * 2023-08-28 2023-10-24 中国石油大学(北京) 一种双环水下井口密封总成

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1872665A (en) 1931-05-22 1932-08-23 Diamond Metal Products Company Swivel pipe coupling
US2628112A (en) 1949-11-14 1953-02-10 Phillips Petroleum Co Self-aligned lubricating stuffing box
US3284086A (en) 1963-10-31 1966-11-08 Phillips Petroleum Co Stuffing box packing
US4496162A (en) 1982-08-23 1985-01-29 Cameron Iron Works, Inc. Well sealing assembly having resilient seal ring with metal end caps
US4521040A (en) 1982-09-17 1985-06-04 Vetco Offshort, Inc. Combined metal and elastomer seal
US4595053A (en) * 1984-06-20 1986-06-17 Hughes Tool Company Metal-to-metal seal casing hanger
US4702481A (en) 1986-07-31 1987-10-27 Vetco Gray Inc Wellhead pack-off with undulated metallic seal ring section
US4714111A (en) 1986-07-31 1987-12-22 Vetco Gray Inc. Weight/pressure set pack-off for subsea wellhead systems
US4751965A (en) 1987-04-30 1988-06-21 Cameron Iron Works Usa, Inc. Wellhead seal assembly
US4742874A (en) * 1987-04-30 1988-05-10 Cameron Iron Works Usa, Inc. Subsea wellhead seal assembly
US5060724A (en) * 1989-04-07 1991-10-29 Abb Vetco Gray Inc. Casing hanger seal locking mechanism with detent
US4949787A (en) 1989-04-07 1990-08-21 Vetco Gray Inc. Casing hanger seal locking mechanism
US5230498A (en) 1990-10-09 1993-07-27 Fisher Controls International, Inc. Live load packing system
JP3469304B2 (ja) 1994-04-12 2003-11-25 三菱電機株式会社 半導体装置
US5456314A (en) 1994-06-03 1995-10-10 Abb Vetco Gray Inc. Wellhead annulus seal
NO974191L (no) 1996-09-13 1998-03-16 Halliburton Energy Serv Inc Mekanisk aktivisert element
US6082402A (en) 1998-03-20 2000-07-04 Abb Vetco Gray, Inc. Metal seal hydraulic coupling
GB2355479B (en) 1999-10-20 2003-08-27 Vetco Gray Inc Abb Casing packoff
US6318729B1 (en) 2000-01-21 2001-11-20 Greene, Tweed Of Delaware, Inc. Seal assembly with thermal expansion restricter
GB2370323B (en) 2000-12-20 2002-11-20 Fmc Corp Alternative metallic seals
US6763891B2 (en) 2001-07-27 2004-07-20 Abb Vetco Gray Inc. Production tree with multiple safety barriers
DE10342751B4 (de) 2003-09-16 2005-08-18 Samson Ag Dichtungsanordnung
US7240735B2 (en) 2003-12-10 2007-07-10 Vetco Gray Inc. Subsea wellhead assembly
US7861789B2 (en) 2005-02-09 2011-01-04 Vetco Gray Inc. Metal-to-metal seal for bridging hanger or tieback connection
US7614447B2 (en) 2007-04-26 2009-11-10 Vetco Gray Inc. System, method, and apparatus for energizable metal seals in well heads
EP2546557A1 (en) 2007-09-13 2013-01-16 Cameron International Corporation Multi-elastomer seal
US8096560B2 (en) 2008-06-30 2012-01-17 Vetco Gray Inc. Metal-to-metal seal for smooth bore
US8167312B2 (en) 2008-07-10 2012-05-01 Vetco Gray Inc. Metal seal adjustable casing sub
US8636072B2 (en) 2008-08-12 2014-01-28 Vetco Gray Inc. Wellhead assembly having seal assembly with axial restraint
US7762319B2 (en) 2008-11-11 2010-07-27 Vetco Gray Inc. Metal annulus seal
US8146670B2 (en) 2008-11-25 2012-04-03 Vetco Gray Inc. Bi-directional annulus seal
US8186426B2 (en) 2008-12-11 2012-05-29 Vetco Gray Inc. Wellhead seal assembly
CN201367881Y (zh) * 2009-03-20 2009-12-23 江苏金石油气井口科技有限公司 多座式快装井口装置
US8312922B2 (en) 2009-06-02 2012-11-20 Vetco Gray Inc. Metal-to-metal seal with travel seal bands
CN201606024U (zh) * 2009-09-28 2010-10-13 苏州道森压力控制有限公司 全金属密封油气井口装置
US8245776B2 (en) 2009-10-20 2012-08-21 Vetco Gray Inc. Wellhead system having wicker sealing surface
US8631878B2 (en) 2010-01-21 2014-01-21 Vetco Gray Inc. Wellhead annulus seal assembly and method of using same
US8668021B2 (en) 2010-10-26 2014-03-11 Vetco Gray Inc. Energizing ring nose profile and seal entrance
US8851194B2 (en) 2011-03-29 2014-10-07 David L. Ford Seal with bellows style nose ring
US20130087977A1 (en) 2011-10-05 2013-04-11 Gary L. Galle Damage tolerant casing hanger seal

Also Published As

Publication number Publication date
US8851185B2 (en) 2014-10-07
CN103225486A (zh) 2013-07-31
GB201118176D0 (en) 2011-12-07
GB2485047B (en) 2017-04-12
AU2011236015A1 (en) 2012-05-10
US20120118585A1 (en) 2012-05-17
BRPI1104267B8 (pt) 2020-09-01
BRPI1104267A2 (pt) 2013-04-24
GB2485047A (en) 2012-05-02
MY164060A (en) 2017-11-15
CN102454377A (zh) 2012-05-16
SG180119A1 (en) 2012-05-30
US20120098203A1 (en) 2012-04-26
NO344447B1 (no) 2019-12-09
US8668021B2 (en) 2014-03-11
BRPI1104267B1 (pt) 2020-08-04
CN103225486B (zh) 2016-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20111426A1 (no) Aktiverende ringneseprofil og tetningsinngang
US8622142B2 (en) Sealing wellhead members with bi-metallic annular seal
US8205670B2 (en) Metal annulus seal
US20100300705A1 (en) Metal-to-metal seal with travel seal bands
NO20110926A1 (no) Flatetetning av veketypen og bronnhodesystem som innbefatter den samme
NO20111726A1 (no) Metall-til-metall ringromstetningsarrangement
NO20120351A1 (no) Posisjonsfri ekspanderende lasering for undervanns- ringsomstetninger for fastlasing (lockdown)
NO342362B1 (no) Forbedret tie-back tilkoblingselement for innvendige stigerør i undervanns brønnhoder
NO341855B1 (no) Havbunnsbrønnhodeanordning og en fremgangsmåte for installering av samme
US10767434B2 (en) Hydraulic wellhead connector
NO20190469A1 (en) Wellhead seal with pressure energizing from below
NO20111067A1 (no) Full diameter kompresjontetningsfremgangsmate
US20140083713A1 (en) Secondary System and Method for Activating a Down Hole Device
NO20130352A1 (no) Brønnhodesammenstilling med sinusformet tetningsprofil samt en fremgangsmåte for å sammenstille denne
EP0421037A1 (en) Hydraulic/torsion packoff installation tool and method of using same
NO318736B1 (no) Frigjorbart stoppverktoy
NO20150545A1 (no) Hard stop energizing ring
CN110685625B (zh) 液压式防顶防掉工具
NO20130096A1 (no) Dobbeltmetall-tetningssystem
CN204571910U (zh) 一种天然气井井下双重堵塞的装置
NO333568B1 (no) Pakningsanordning for a danne tetninger mot en omgivende rordel i en bronnboring