NO20111652A1 - Radielt aktuert kobling - Google Patents

Radielt aktuert kobling Download PDF

Info

Publication number
NO20111652A1
NO20111652A1 NO20111652A NO20111652A NO20111652A1 NO 20111652 A1 NO20111652 A1 NO 20111652A1 NO 20111652 A NO20111652 A NO 20111652A NO 20111652 A NO20111652 A NO 20111652A NO 20111652 A1 NO20111652 A1 NO 20111652A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
actuation
coupling
production pipe
contact surface
pipe hanger
Prior art date
Application number
NO20111652A
Other languages
English (en)
Other versions
NO334302B1 (no
Inventor
Robert Johansson
Original Assignee
Aker Subsea As
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 Aker Subsea As filed Critical Aker Subsea As
Priority to NO20111652A priority Critical patent/NO334302B1/no
Priority to PCT/EP2012/073342 priority patent/WO2013079390A2/en
Priority to US14/359,566 priority patent/US9145754B2/en
Priority to MYPI2014701238A priority patent/MY168050A/en
Priority to BR112014013146-5A priority patent/BR112014013146B1/pt
Priority to GB1410077.0A priority patent/GB2514019B/en
Priority to CN201280058580.9A priority patent/CN103975121B/zh
Publication of NO20111652A1 publication Critical patent/NO20111652A1/no
Publication of NO334302B1 publication Critical patent/NO334302B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
    • E21B33/043Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads specially adapted for underwater well heads

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)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Supports For Pipes And Cables (AREA)
  • Holders For Apparel And Elements Relating To Apparel (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)

Abstract

En produksjonsrørhenger (1) innrettet til å lande i et rørformet element (101) og omfattende en koblingssammenstilling (11) for hydraulisk kobling mellom produksjonsrørhengeren (1) og det rørformete elementet (101). Et koblingselement (17) er innrettet til å bevege seg radialt mellom en ytre koblet posisjon og en indre ikke-koblet posisjon. Et aktueringselement (25) med en kontaktflate (25f) er innrettet til å påføre en utoverrettet aktueringskraft på en indre aktueringsflate (17a) til koblingselementet. Aktueringselementet (25) har en langstrakt form og omfatter to aktueringsseksjoner (25x, 25y) innrettet til å bli utsatt for en radialt utoverrettet kraft fra en aktueringsanordning (27). Kontaktflaten (25f) er anordnet med en avstand fra begge nevnte aktueringsseksjoner (25x, 25y). Aktueringselementet (25) er innrettet til å bli beveget i den radialt utoverrettete retningen slik at bevegelse av i det minste en av de to aktueringsseksjonene (25x, 25y) stanser etter at den radiale bevegelsen av kontaktflaten (25f) stanser. Bevegelsen av kontaktflaten (25f) blir stanset idet koblingselementet (17) når den koblete posisjonen.

Description

Produksjonsrørhenger med koblingssammenstilling
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en produksjonsrørhenger med en koblingssammenstilling som er innrettet til å etablere hydraulisk kobling med et motstående anordnet motstykke på en indre flate av et rørformet element, så som et ventiltre.
Bakgrunn
I oljeindustrien og særlig i innenfor havbunnsfeltet er det vanlig å tilveiebringe anordninger som kan koble og frakoble elektriske forbindelser og fluidforbin-delserfra avstand. For eksempel blir hydrauliske forbindelser og kanaler anvendt for å styre trykk og å tilveiebringe mekanisk bevegelse av utstyr, så som låsing og opplåsing av låser og ventiler. Videre, elektriske forbindelser og kommunikasjonsbaner er tilveiebrakt for måling av for eksempel temperaturer og trykk.
Et eksempel på slik fjernstyrt (dykkerløs eller til og med ROV-løs) etablerte forbindelser er forbindelsene mellom en produksjonsrørhenger som er landet i rørspolen til et ventiltre (XT) og XT selv. Patentpublikasjon US6158716 be-skriver en produksjonsrørhenger (TH) som har et flertall radielt aktuerte koblingselementer. På den radielt utovervendende siden har koblingselementene et grensesnitt som er innrettet for inngrep (det vil si anstøt) med et motvendende motstykke anordnet i ventiltrespolen (XT spool). Når TH er landet i ventiltrespolen blir koblingselementer beveget radielt inn i inngrep med motstykket for å etablere tette hydrauliske koblinger. Endene til de hydrauliske kanalene til koblingselementene og motstående motstykker er innrettet med hverandre og en omsluttende tetning er etablert, som omringer de nevnte motstående kanalendene. Den vedlagte Fig. 3 er fra US6158716 og viser koblingselementet (20) anordnet i produksjonsrørhengeren.
Tettingen til løsningen beskrevet i patentpublikasjon US6158716 er etablert ved å presse en tetningsbærende del (koblingselementet 20) mot en tetningsflate Qf. tetningsflate 203 til Fig. 3 som viser kjent teknikk) til den motstående delen. På grunn av de vesentlige trykk som kan være til stede i utstyr i forbindelse med havbunnsbrønner blir de to motstående delene presset mot hverandre med en betydelig kraft for å sikre ordentlig tetting. Denne kraften må være over en nedre terskel for å sikre tetningsfunksjon, samt være under en øvre terskel for å bibeholde den mekaniske integriteten til de tilknyttete delene. Man behøver således en løsning som tilveiebringer en forspenning mellom en valgt øvre og nedre kraftgrense.
Et annet mål når koblingselementet blir presset radielt inn i tetningsinngrep med motstykket er å presse det i en strengt radiell retning med resultantkraften i det aksiale senteret til koblingselementet. Det vil si, man må sikre at tetningsflaten blir presset mot det motvendende motstykket med et jevnt trykk over hele are-alet til tetningsflaten.
Oppfinnelsen
I samsvar med et første aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en produk-sjonsrørhenger som er innrettet til å lande i et rørformet element, så som et ventiltre, og å omfatte en koblingssammenstilling som er innrettet for å etablere en hydraulisk kobling mellom produksjonsrørhengeren og det rørformete elementet. I samsvar med oppfinnelsen omfatter koblingssammenstillingen et koblingselement som er innrettet til å bevege seg radielt mellom en ytre koblet posisjon og en indre ikke-koblet posisjon. Begrepet radialt er i forhold til en aksialt løpende senterakse til det rørformete elementet og/eller produksjons-rørhengeren selv. Koblingselementet fremviser en ytre flate som er innrettet til å etablere nevnte hydrauliske kobling med en motstående og innovervendt flate til det rørformete elementet når presset imot denne. Den nevnte innovervendte flaten til det rørformete elementet kan meget vel være flaten til en komponent som er festet til det rørformete elementet, så som en penetrator anordnet i en vegg til det rørformete elementet. Koblingselementet omfatter en hydraulisk kanal som er innrettet til å innrette seg med en hydraulisk kanal i det rørformete elementet. Koblingselementet omfatter en radiell indre aktueringsflate.
Videre, i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen omfatter koblingssammenstillingen også et aktueringselement som har en kontaktflate som er innrettet til å utøve en aktueringskraft på den indre aktueringsflaten i en radiell utoverrettet retning. Aktueringselementet fremviser en langstrakt form og omfatter to aktueringsseksjoner som er innrettet til å bli eksponert for en radiell utoverrettet kraft fra en aktueringsanordning. Kontaktflaten er anordnet med en avstand fra begge av de nevnte aktueringsseksjonene. Aktueringselementet er innrettet til å bli beveget i den radialt utoverrettete retningen på en slik måte at bevegelsen til i det minste én av de to aktueringsseksjonene vil stanse etter at den radielle bevegelsen av kontaktflaten har stanset. Bevegelsen av kontaktflaten blir stanset når koblingselementet når den koblete posisjonen.
Aktueringselementet vil følgelig fungere som en bladfjær, og bibeholde en radial utoverrettet kraft på koblingselementet. Som vil forstås av en fagmann på området vil forspenningen fastsettes av fjærstivheten.
Avstanden mellom kontaktflaten og de to aktueringsseksjonene er fortrinnsvis en avstand langs den aksiale retningen. Avstanden kan imidlertid også være i en tangentiell retning.
Med begrepet langstrakt form på aktueringselementet skal det forstås en form på dets tverrsnitt som er tilstrekkelig tynn i forhold til dens utstrekning i den radielle og/eller tangentielle retningen, til at aktueringselementet gjøres flek-sibelt. Fleksibiliteten til aktueringselementet har som funksjon at den gjør bevegelse av én av de nevnte aktueringsseksjonene mulig når bevegelse av kontaktflaten er blitt stanset. Denne ytterligere bevegelsen vil resultere i en forspenning av koblingselementet i den radialt utoverrettete retningen, det vil si mot det motvendende rørformete elementet. Aktueringselementet kan følgelig være for eksempel en fleksibel stangformet komponent eller en fleksibel plate-formet komponent.
I én utførelsesform omfatter aktueringselementet to parallelle skråstilte flater som er innrettet til å gli samtidig langs to motstående skråstilte flater til aktueringsanordningen. På denne måten vil aktueringselementet ikke endre sin orientering. Det vil kun endre sin posisjon, idet det blir beveget radielt utover ved inngrep med aktueringsanordningen. Strengt sagt vil imidlertid de to aktueringsseksjonene til aktueringselementet bevege seg litt lengre enn dets kontaktflate, på grunn av forspenningsfunksjonen som beskrevet ovenfor. Kontaktflaten til aktueringselementet eller den indre flaten til koblingselementet kan ha en sfærisk eller konveks, kurvet form. Koblingselementet fremviser fortrinnsvis en slik flate. Som vil bli beskrevet i utførelseseksemplet nedenfor, sikrer disse trekkene en sentral posisjonering av kreftene mellom aktueringselementet og koblingselementet. Dette vil videre sikre en jevn kraftfordeling mellom koblingselementet og den motstående flaten til det rørformete elementet.
I den koblete posisjonen kan to støtteflater til aktueringsanordningen være innrettet til å støte mot motsatt anordnete og parallelt ragende aktueringsflater til aktueringselementet. Av de nevnte parallelt ragende aktueringsflatene er én anordnet på hver aktueringsseksjon. I denne utførelsesformen er støtteflatene til aktueringsanordningen og aktueringsflatene til aktueringselementet fortrinnsvis parallelle med en aksialt ragende senterakse til produksjonsrørhengeren. På denne måten vil det ikke oppstå aksialt rettete krefter mellom aktueringsanordningen og aktueringselementet.
I samsvar med en utførelsesform er koblingssammenstillingen konstruert på en slik måte at under en første aktuering av koblingssammenstillingen er aktueringselementet innrettet til å deformere seg både på en elastisk og plastisk måte når den i det minste ene av de to aktueringsseksjonene beveger seg etter at bevegelsen av kontaktflaten stanser. Dette trekket gjør at aktueringselementet tilpasser seg de andre delene av koblingssammenstillingen og det rørformete elementet når det brukes for første gang.
Selv om produksjonsrørhengeren i samsvar med oppfinnelsen er særlig fordel-aktig i forbindelse med havbunnsbrønner, kan den også anvendes i tilknytning til landbaserte brønner, slik det vil forstås av en fagmann på området.
Eksempel på utførelsesform
Idet hovedtrekkene ved den foreliggende oppfinnelsen er blitt beskrevet ovenfor, vil et mer detaljert eksempel på utførelsesform nå bli beskrevet med henvisning til figurene, der
Fig. 1 viser den nedre delen av en produksjonsrørhenger, som er forsynt med koblingssammenstillingen i samsvar med oppfinnelsen i en ikke-koblet posisjon; Fig. 2 viser delene i Fig. 1, imidlertid med koblingssammenstillingen i den koblete stillingen; Fig. 3 er et perspektivriss av en koblingssammenstilling fra den kjente teknikk; Fig. 4 er et forstørret tverrsnittsriss av delene til koblingssammenstillingen i
samsvar med oppfinnelsen, i en ikke-koblet tilstand;
Fig. 5 er et mer detaljert tverrsnittsriss av koblingssammenstillingen vist i Fig.
4, i en ikke-koblet tilstand;
Fig. 6 er det samme tverrsnittsrisset som Fig. 5, imidlertid med koblingssam menstillingen i en mellomtilstand; Fig. 7 er det samme tverrsnittet som Fig. 5 og Fig. 6, imidlertid med koblings sammenstillingen i en koblet tilstand; Fig. 8 er et separat tverrsnittsriss av en bevegelig aktueringsdel til hoved legemet; Fig. 9 er et separat tverrsnittsriss av et aktueringselement til koblingssammen stillingen; Fig. 10 er et forstørret tverrsnittsriss av et koblingselement til koblingssammen stillingen; Fig. 11 er et sideriss av den indre flaten av en bærering til koblingssammenstil lingen; Fig. 12 er et perspektiv tverrsnittsriss av deler av koblingssammenstillingen; Fig. 13 er et tverrsnittsriss av deler av koblingssammenstillingen i en koblet
tilstand; og
Fig. 14 er det samme risset som Fig. 13 i en ikke-koblet tilstand.
Fig. 1 viser en produksjonsrørhenger (TH) 1 (egentlig er det en nedre del eller en penetratorsammenstilling til en produksjonsrørhenger, den henvises imidlertid til som en produksjonsrørhenger heri for enkelthets skyld) forsynt med en koblingssammenstilling 11 i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Koblingssammenstilingen 11 har en bærering 13 som strekker seg rundt omkretsen til TH 1. Bæreringen 13 har et flertall hull 15 som strekker seg gjennom bæreringen 13 i en radiell retning. Inne i hullene 15 til bæreringen 13 er det anordnet koblingselementer 17. Koblingselementene 17 er innrettet til å gli frem og tilbake i en radiell retning inne i hullene 15 til bæreringen 13. Gjennom bæreringen 13 strekker det seg et hovedlegeme 19. Ved den øvre enden av hovedlegemet 19 er det koblet ytterligere deler (ikke vist) til TH. Bæreringen 13 er resiprokerende opplagret på hovedlegemet 19, på en slik måte at bæreringen 13 og hovedlegemet 19 kan bevege seg i forhold til hverandre i den aksiale retningen. Denne bevegelsen skjer under kobling og frakobling av koblingssammenstillingen 11.
Ved den nedre delen av produksjonsrørhengeren 1 vist i Fig. 1 er det en orienteringshylse 18.
Når TH 1 er anordnet inne i et rørformet element, så som spolen til et ventiltre (ikke vist i Fig. 1 og Fig. 2), vil koblingselementene 17 bli presset i en radiell utoverrettet retning og inn i tetningskontakt med et motstående motstykke ( jf. Fig. 4 til Fig. 6). Når TH 1 skal trekkes vil koblingselementene 17 bli beveget tilbake, i en radialt innoverrettet retning, for å forhindre dem fra å komme i kontakt med en del av det rørformete elementet (for eksempel XT spolen) når TH 1 blir trukket. Fig. 1 viser koblingssammenstillingen 11 i en ikke-koblet tilstand, det vil si med koblingselementene 17 i en tilbaketrukket posisjon. Prosessen med å bevege koblingselementene 17 i nevnte radiale retning vil bli beskrevet lengre ned. Fig. 2 viser de samme delene som Fig. 1, imidlertid med koblingssammenstillingen i den koblete posisjonen, det vil si i den radialt utstrakte posisjonen. I den koblete posisjonen er hovedlegemet 19 i en nedre posisjon i forhold til bæreringen 13 enn i den ikke-koblete posisjonen vist i Fig. 1.
Også vist i Fig. 1 og Fig. 2 er et flertall hydrauliske ledninger (rør) 21 som strekker seg fra den nedre delen av TH 1 og til koblingselementene 17. En del av de hydrauliske ledningene 21 er anordnet i spalter 23 i orienteringshylsen 18. De hydrauliske ledningene 21 er tilstrekkelig fleksible til å tillate den radiale bevegelsen av koblingselementene 17 under tilkobling og frakobling.
Fig. 3 er et perspektivriss av en løsning fra den kjente teknikk (Fig. 12 til US6158716). Som ved koblingssammenstillingen 11 i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen har den kjente løsningen en bærering (30) med hull. I hvert av hullene er det et koblingselement (20) innrettet til å bli presset ut i en radial retning for å danne en tetningskobling med et motvendende motstykke. Videre, som ved koblingssammenstillingen 11 i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen, er den kjente løsningen vist i Fig. 3 innrettet til å bibeholde en forspenning på koblingselementet i den radiale retningen, når koblingselementet er i den koblete posisjonen. I den kjente løsningen er imidlertid forspenningen basert på friksjon, mens en annen teknikk blir anvendt i koblingssammenstillingen 11 i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. For en forklaring av den kjente forspenningsløsningen er det henvist til publikasjonen. Løsningen i samsvar med oppfinnelsen vil bli beskrevet i det følgende.
Prosessen med å bevege og å forspenne koblingselementene 17 inn i den koblete posisjonen vil nå bli beskrevet med henvisning til Fig. 4 til Fig. 7. Fig. 4 viser et tverrsnitts sideriss av deler av koblingssammenstillingen 11 (venstre) som har landet inne i spolen 101 til et XT (høyre) til en havbunnsbrønn. Også vist er en seksjon til en øvre del 1a av produksjonsrørhengeren 1.1 spolen 101 er det et gjennomgående hull 103 i hvilket det er anordnet en penetrator 105 med en hydraulisk kanal 107. Ved den radielle innsiden av penetratoren 105 (venstre side i Fig. 4) fremviser penetratoren 105 en kanalmunning 109 omgitt av en tetningsflate 111. Formålet med koblingssammenstillingen 11 i TH 1 er å bevege og forspenne koblingselementet 17 radialt utover fra den tilbaketrukkete ikke-koblete posisjonen vist i Fig. 4 til den utstrakte koblete posisjonen i hvilken koblingselementet 17 støter an mot og tetter mot tetningsflaten 111 til penetratoren 105.
Ned fra koblingselementet 17 strekker det seg en hydraulisk ledning 21. Den hydrauliske ledningen 21 kommuniserer med en hydraulisk kanal 21a inne i koblingselementet 17. Når TH 1 har landet blir en koblingselementmunning 21b innrettet med og vender mot kanalmunningen 109 til penetratoren 105. Følgelig, når koblingselementet 17 blir beveget radielt utover (mot høyre i Fig. 4) vil en hydraulisk forbindelse bli etablert mellom den hydrauliske ledningen 21 og den hydrauliske kanalen 107 i penetratoren 105.
Radialt innenfor koblingselementet 17 er det anordnet et aktueringselement 25 og radialt innenfor aktueringselementet 25 er det en aktueringsanordning i form av en aksial bevegelig aktueringsdel 27.1 denne utførelsesformen er den aksialt bevegelige aktueringsdelen 27 en del av hovedlegemet 19. Også vist i Fig. 4 (samt i Fig. 1) er én av et flertall spiralfjærer 29, hvis hensikt vil bli forklart lengre ned.
Fig. 5, Fig. 6 og Fig. 7 viser forstørrete riss av deler av koblingssammenstillingen 11 i en ikke-koblet tilstand, en mellomtilstand og i en koblet tilstand, henholdsvis. Det henvises først til Fig. 5. Når TH 1 er landet i spolen 101 til XT vil en bæreringlandingsflate 13a gå i inngrep med en spolelandingsskulder 101a. Dette hindrer bæreringen 13 fra å bevege seg lengre nedover inne i spolen 101. Hovedlegemet 19 til TH 1 vil imidlertid fortsette å bevege seg lengre ned inne i spolen 101. Denne ytterligere bevegelsen vil gjøre at den aksialt bevegelige aktueringsdelen 27 glir nedover langs den indre flaten til aktueringselementet 25. Aktueringselementet 25 er fast i den aksiale retningen, men kan beveges i den radielle retningen for å presse og bevege koblingselementet 17 radielt utover. I Fig. 4 og Fig. 5 har den aksialt bevegelige aktueringsdelen 27 ennå ikke beveget seg i forhold til aktueringselementet 25, som følgelig er i den radielle indre posisjonen. Følgelig er koblingselementet 17 ikke i den koblete posisjonen. Koblingselementet 17 har en ytre flate 17b som er innrettet til å støte an mot tetningsflaten 111 til penetratoren 105. Som fremgår av Fig. 5 har den ytre flaten 17b ennå ikke kommet i kontakt med tetningsflaten 111.
I mellomtilstanden vist i Fig. 6 har imidlertid den aksialt bevegelige aktueringsdelen 27 blitt beveget en avstand nedover i forhold til bæreringen 13 og aktueringselementet 25. Under denne bevegelsen blir en første og andre skråstilt flate 25c, 25d til aktueringselementet 25 glidd langs motvendende og hovedsakelig parallelle skråstilte flater 27c, 27d til den aksialt bevegelige aktueringsdelen 27. Den radialt utoverrettete bevegelsen til aktueringselementet 25 har beveget koblingselementet 17 inn til anstøt med den motvendte tetnings flaten 111 til penetratoren 105. Man skal merke seg at det er hovedsakelig ingen innbyrdes bevegelse mellom koblingselementet 17 og aktueringselementet 25, idet de frem til dette stadiet har beveget seg sammen i den radiale retningen. Aktueringselementet 25 fremviser en kontaktflate 25f som støter an mot og overfører den radialt rettete kraften på koblingselementet 17.
Det henvises fortsatt til mellomtilstanden vist i Fig. 6. Selv om koblingselementet 17 er blitt beveget inn i anstøt med tetningsflaten 111 til penetratoren 105, har de første og andre aktueringsflatene 25c, 25d til aktueringselementet 25 fortsatt ikke glidd hele veien til enden av de første og andre skråstilte flatene 27c, 27d. Følgelig, når den aksialt bevegelige aktueringsdelen 27 fortsetter å bevege seg nedover, blir den øvre og nedre delen av aktueringselementet 25 presset en ytterligere avstand radialt utover.
Det henvises til den koblete tilstanden vist i Fig. 7. Når de første og andre skråstilte flatene 25c, 25d til aktueringselementet 25 har glidd forbi de motvendende første og andre skråstilte flatene 27c, 27d til den aksialt bevegelige aktueringsdelen 27, entrer en første aktueringsflate 25a til aktueringselementet inn i kontakt med en motstående første støtteflate 27a til den aksialt bevegelige aktueringsdelen 27. Tilsvarende entrer en andre aktueringsflate 25b inn i kontakt med en andre støtteflate 27b til aktueringsdelen 27. På aktueringselementet 25 er den første aktueringsflaten 25a anordnet i en øvre første aktueringsseksjon 25x til aktueringselementet 25, mens den andre aktueringsflaten 25b er anordnet ved en nedre andre aktueringsseksjon 25y. De første og andre skråstilte flatene 25c, 25d til aktueringselementet 25 er også anordnet i den første og andre aktueringsseksjonene 25x, 25y, henholdsvis. Kontaktflaten 25f som støter an mot koblingselementet 17 (det vil si støter an mot koblings-elementets indre flate 17a, jf. Fig. 10) er anordnet ved en midtre seksjon av aktueringselementet 25 og har en avstand til både den første og andre aktueringsseksjonen 25x, 25y.
Fagmannen på området vil nå erkjenne at, ved henvisning til Fig. 4 til Fig. 7, de første og andre aktueringsflatene 25a, 25b til aktueringselementet 25 er blitt beveget en ytterligere radial avstand enn det kontaktflaten 25f er. Dette resulterer i en forspenning av koblingselementet 17 i den radiale utoverrettete retningen. I den koblete tilstanden vil aktueringselementet 25 følgelig fungere som en forspent bladfjær.
For klarhets skyld viser Fig. 8 og Fig. 9 separate tverrsnittsriss av den aksialt bevegelige aktueringsdelen 27 og aktueringselementet 25, slik at posisjonene til de forskjellige flatene blir mer synlige. Ved den midtre seksjonen av den aksialt bevegelige aktueringsdelen 27 er det en utovervendt passiv flate 27e. Tilsvarende, ved den midtre seksjonen av aktueringselementet 25 er det en innovervendt passiv flate 25e. Man bør merke seg at under aktuering av koblingselementet 17, det vil si under bevegelse av aktueringselementet 25 fra den ikke-koblete tilstanden i Fig. 5 til den koblete tilstanden i Fig. 7, endrer aktueringselementet 25 hovedsakelig ikke sin orientering, kun sin posisjon. Det vil si, den dreier ikke. Som nevnt ovenfor vil dens form imidlertid bli noe endret under forspenningsfunksjonen, imidlertid kun på elastisk måte.
Man kan også forestille seg et aktueringselement (i form av en bladfjær) som er i stand til å deformere seg plastisk under den første monteringen. I et slikt tilfelle kan den plastiske deformasjonen ta høyde for og tilpasse seg til de individuelle toleransene til hver unik produksjonsrørhenger. Man ville da måtte sikre at aktueringselementet har evnen til å ha tilstrekkelig gjenværende elastisk område etter å ha blitt plastisk deformert.
Fig. 10 viser en prinsippskisse av koblingselementet 17 i kontakt med kontaktflaten 25f til aktueringselementet 25. Koblingselementet 17 er på sin radialt indre flate forsynt med en indre aktueringsflate i form av en indre koblings-elementflate 17a som støter an mot kontaktflaten 25f. Den indre koblingselementflaten 17a har en sfærisk flate eller en krummet flate som er innrettet til å komme i kontakt med kontaktflaten 25f til aktueringselementet 25 hovedsakelig ved senterdelen til den indre koblingselementflaten 17a. Dette trekket sikrer at kraften fra aktueringselementet 25 på koblingselementet 17 forblir hovedsakelig ved senterdelen av den indre koblingselementflaten 17a, selv om det skulle være en liten endring i vinkel mellom de to delene. Videre, dette trekket sikrer at resultantkraften fra koblingselementet 17 på tetningsflaten 111 til penetratoren 105 også vil være lokalisert hovedsakelig ved den sentrale delen. Dette tilveiebringer en jevn kraftfordeling på tetningsflatene (eller tetning-ene) som er innrettet for tetning av koblingen mellom koblingselementet 17 og penetratoren 105.
I stedet for å ha den indre koblingselementflaten 17a sfærisk formet eller krummet, kan man ha kontaktflaten 25 til aktueringselementet krummet eller sfærisk. Man ville da imidlertid måtte sikre at toppunktet til kontaktflaten 25f faktisk ville komme i kontakt med koblingselementet 17 ved dens senterdel.
Det kan være anordnet tetninger som omsirkler koblingselementmunningen 21b fortetting mot tetningsflaten 111 til penetratoren 105.
Fig. 11 viser noen deler av koblingssammenstillingen 11, sett fra den radielle innsiden av bæreringen 13. Ved den høyre siden av Fig. 11 kan man se hvordan koblingselementet 17 er anordnet i et hull 15 i bæreringen 13 og er i stand til å bevege seg en avstand i den radielle retningen. Den hydrauliske kanalen 21a i koblingselementet 17 er også vist, og har en forbindelse med den hydrauliske ledningen 21. Radielt innenfor koblingselementet 17 er aktueringselementet 25 vist. I tillegg til de tre viste koblingselementene 17 er en elektrisk kobling 117 også vist. Denne koblingen er imidlertid ikke i inngrep med et aktueringselement av typen som aktuerer de andre koblingselementene 17. For illustra-sjonsformål er ett av aktueringselementene 25 fjernet fra denne tegningen.
Videre til venstre i Fig. 11 er det vist to ytterligere aktueringselementer 25.1 dette risset kan man se at de er forsynt med to utragende pinner 31 ved deres øvre ende. De utragende pinnene 31 strekker seg hver inn i et holdespor 33 som sikrer at aktueringselementet 25 ikke vil bevege seg i den aksiale retningen, men tillater det å bevege seg i den radiale retningen. Holdesporet 33 ut-gjøres av en del av bæreringen 13 og et holdeelement 35 som er festet til bæreringen 13 med en bolt. Et tilbaketrekkingselement 37 er festet til hovedlegemet 19. Tilbaketrekkingselementet 37 er anordnet for å trekke koblingselementet 17 og aktueringselementet 25 radialt innover under trekking av produksjonsrørhengeren 1. Dette vil bli beskrevet nedenfor under henvisning til
Fig. 13 og Fig. 14.
Fig. 12 er et forstørret perspektiv tverrsnittsriss av deler av koblingssammenstillingen 11. Flertallet av spiralfjærer 29, som også er vist i andre tegninger, er forspente for å holde koblingssammenstillingen 11 i den ikke-koblete tilstanden (jf. Fig. 5). På denne måten, når produksjonsrørhengeren 1 ikke har landet i spolen 101, er koblingselementene 17 i den tilbaketrukkete posisjonen inne i hullene 15 til bæreringen 13. Fig. 13 og Fig. 14 illustrerer hvordan koblingselementene 17 blir trukket tilbake til den ikke-koblete tilstanden når hovedlegemet 19 beveger seg oppover i forhold til bæreringen 13. Denne funksjonen er lignende funksjonen beskrevet i publikasjonen US6158716 fra den kjente teknikk (jf. Fig. 3 i denne foreliggende søknaden). Til hovedlegemet 19 er det festet et tilbaketrekkingselement 37 som strekker seg ut fra hovedlegemet 19. Tilbaketrekkingselementet 37 fremviser en skråstilt tilbaketrekkingsflate 37a som er innrettet til å gå i inngrep med en motstående flate til koblingselementet 17 når hovedlegemet 19 beveger seg oppover i forhold til bæreringen 13. Denne innbyrdes bevegelsen mellom hovedlegemet 19 og bæreringen 13 blir tilveiebrakt av spiralfjærene 29 som er funk-sjonsmessig anordnet mellom bæreringen 13 og den øvre flensen 19a til hovedlegemet. Følgelig, ved trekking av produksjonsrørhengeren 1 vil man ikke risi-kere at noen av koblingselementene 17 forblir i den utstrakte posisjonen (kob-lingsposisjonen). Fig. 13 viser koblingselementet 17 i en koblet posisjon og Fig. 14 viser koblingselementet 17 i en tilbaketrukket posisjon. Det er fortrinnsvis anordnet én tilbaketrekkingsflate 37a på begge sider av aktueringselementet 25.
Koblingssammenstillingen 11 til produksjonsrørhengeren 1 i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen kan ha ett koblingselement 17 eller flere koblingselementer 17, for eksempel 2, 3 eller 5, eller til og med flere. Videre, den kan være en produksjonsrørhenger 1 innrettet for en havbunnsbrønn. Produksjons-rørhengeren 1 kan imidlertid også være innrettet for en landbasert brønn.
I stedet for aksial bevegelse av aktueringsdelen 27 i forhold til aktueringselementet 25, kan man også forestille seg en tangentiell retning på bevegelsen. For eksempel kan en aktueringsring anordnet radialt innenfor aktueringselementene være forsynt med skråstilte flater som går i inngrep med aktueringselementet når aktueringsringen blir rotert om senteraksen i forhold til bæreringen. Funksjonsflatene (25a', 25b', 25c', 25d') til aktueringselementet 25' ville da vært anordnet langs et horisontalt plan, det vil si et plan normalt på aksen til det rørformete elementet (eller spolen 101).
Man kan også forestille seg et annet aktueringselement (25) som er innrettet til å dreie i en radial utoverrettet retning for å påføre kraft og bevegelse på koblingselementet. Aktueringselementet ville da blitt presset innenfra ved en dreieseksjon og en aktueringsseksjon, og ville påføre kraft på koblingselementet fra en seksjon mellom disse to seksjonene.

Claims (6)

1. En produksjonsrørhenger (1) innrettet til å lande i et rørformet element (101) og omfattende en koblingssammenstilling (11) innrettet for opprettelse av en hydraulisk kobling mellom produksjonsrørhengeren (1) og det rørformete elementet (101), hvorved koblingssammenstillingen (11) omfatter - et koblingselement (17) innrettet til å bevege seg radielt mellom en ytre koblet posisjon og en indre ikke-koblet posisjon, hvilket koblingselement (17) fremviser en ytre flate (17b) innrettet til å etablere nevnte hydrauliske kobling med en motstående og innover vendt flate (111) til det rørformete elementet (101) når det presses mot dette, idet koblingselementet (17) omfatter en hydraulisk kanal (21a) innrettet til å innrette seg med en hydraulisk kanal (107) i det rørformete elementet (101), og hvorved koblingselementet (17) omfatter en radialt indre aktueringsflate (17a); - et aktueringselement (25) med en kontaktflate (25f) innrettet til å påføre en aktueringskraft på den indre aktueringsflaten (17a) i en radielt utoverrettet retning; karakterisert vedat - aktueringselementet (25) fremviser en langstrakt form og omfatter to aktueringsseksjoner (25x, 25y) som er innrettet til å bli utsatt for en radiell utoverrettet kraft fra en aktueringsanordning (27); - at kontaktflaten (25f) er anordnet med en avstand fra begge nevnte aktueringsseksjoner (25x, 25y); og - at aktueringselementet (25) er innrettet til å bli beveget i den radielle utoverrettete retningen på en slik måte at bevegelse av i den minste én av de to aktueringsseksjonene (25x, 25y) stanser etter at den radielle bevegelsen av kontaktflaten (25f) stanser, hvorved bevegelsen av kontaktflaten (25f) blir stanset idet koblingselementet (17) når den koblete posisjonen.
2. Produksjonsrørhenger i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat aktueringselementet (25) omfatter to parallelle skråstilte flater (25c, 25d) som er innrettet til å gli samtidig langs to motstående skråstilte flater (27c, 27d) til aktueringsanordningen (27).
3. Produksjonsrørhenger i samsvar med patentkrav 1 eller 2,karakterisert vedat kontaktflaten (25f) til aktueringselementet (25) eller den indre flaten (17a) til koblingselementet (17) fremviser en sfærisk eller konveks, krummet form.
4. Produksjonsrørhenger i samsvar med patentkrav 1, 2 eller 3,karakterisert vedat i den koblete posisjonen er to støtteflater (27a, 27b) til aktueringsanordningen (27) innrettet til å støte an mot motsatt anordnete og parallelt ragende aktueringsflater (25a, 25b) til aktueringselementet (25), av hvilke parallelt ragende aktueringsflater (25a, 25b) én er anordnet ved hver aktueringsseksjon (25x, 25y).
5. Produksjonsrørhenger i samsvar med patentkrav 4,karakterisert vedat støtte-flatene (27a, 27b) til aktueringsanordningen (27) og aktueringsflatene (25a, 25b) til aktueringselementet (25) er parallelle med en aksialt ragende senterakse til produk-sjonsrørhengeren (1).
6. Produksjonsrørhenger i samsvar med et av de foregående patentkravene,karakterisert vedat under en første aktuering av koblingssammenstillingen (11) er aktueringselementet (25) innrettet til å deformere både på en elastisk og plastisk måte når den i det minste ene av de to aktueringsseksjonene (25x, 25y) beveger seg en avstand etter at bevegelsen av kontaktflaten (25f) har stanset.
NO20111652A 2011-11-30 2011-11-30 Produksjonsrørhenger med koblingssammenstilling NO334302B1 (no)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20111652A NO334302B1 (no) 2011-11-30 2011-11-30 Produksjonsrørhenger med koblingssammenstilling
PCT/EP2012/073342 WO2013079390A2 (en) 2011-11-30 2012-11-22 Tubing hanger with coupling assembly
US14/359,566 US9145754B2 (en) 2011-11-30 2012-11-22 Tubing hanger with coupling assembly
MYPI2014701238A MY168050A (en) 2011-11-30 2012-11-22 Tubing hanger with coupling assembly
BR112014013146-5A BR112014013146B1 (pt) 2011-11-30 2012-11-22 suporte de tubulação com montagem de acoplamento
GB1410077.0A GB2514019B (en) 2011-11-30 2012-11-22 Tubing hanger with coupling assembly
CN201280058580.9A CN103975121B (zh) 2011-11-30 2012-11-22 具有耦合组件的油管挂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20111652A NO334302B1 (no) 2011-11-30 2011-11-30 Produksjonsrørhenger med koblingssammenstilling

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20111652A1 true NO20111652A1 (no) 2013-05-31
NO334302B1 NO334302B1 (no) 2014-02-03

Family

ID=47263315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20111652A NO334302B1 (no) 2011-11-30 2011-11-30 Produksjonsrørhenger med koblingssammenstilling

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9145754B2 (no)
CN (1) CN103975121B (no)
BR (1) BR112014013146B1 (no)
GB (1) GB2514019B (no)
MY (1) MY168050A (no)
NO (1) NO334302B1 (no)
WO (1) WO2013079390A2 (no)

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3719070A (en) * 1971-03-09 1973-03-06 Vetco Offshore Ind Inc Double sealed tubular connector apparatus
US3851897A (en) * 1973-05-24 1974-12-03 Rucker Co Well connector
US4306742A (en) * 1980-02-14 1981-12-22 Cactus Pipe & Supply Co., Inc. Pipe hanger
US4703774A (en) * 1985-12-04 1987-11-03 Vetco Gray Inc. Subsea safety check valve system
GB8622311D0 (en) * 1986-09-16 1986-10-22 Nat Supply Co Uk Ltd Wellhead connection of hydraulic control lines
US4796922A (en) * 1987-12-30 1989-01-10 Vetco Gray Inc. Subsea multiway hydraulic connector
GB2288418B (en) 1994-03-16 1998-07-15 Fmc Corp Tubing hanger incorporating a seal
US5582438A (en) * 1994-12-21 1996-12-10 Wilkins; Robert L. Lateral connector for tube assembly
US5671812A (en) * 1995-05-25 1997-09-30 Abb Vetco Gray Inc. Hydraulic pressure assisted casing tensioning system
AU2001249391B2 (en) * 2000-03-24 2005-03-03 Fmc Technologies, Inc. Tubing hanger system with gate valve
US6520263B2 (en) * 2001-05-18 2003-02-18 Cooper Cameron Corporation Retaining apparatus for use in a wellhead assembly and method for using the same
US6609734B1 (en) * 2002-02-11 2003-08-26 Benton F. Baugh Torus type connector
GB2420363B (en) * 2003-07-23 2007-01-10 Fmc Technologies Subsea tubing hanger lockdown device
WO2005068775A1 (en) * 2003-12-17 2005-07-28 Fmc Technologies, Inc. Electrically operated actuation tool for subsea completion system components
GB2448262B (en) * 2003-12-17 2008-11-19 Fmc Technologies Electrically operated THRT
GB0816898D0 (en) 2008-09-16 2008-10-22 Enovate Systems Ltd Improved subsea apparatus
SG171900A1 (en) * 2009-01-09 2011-07-28 Cameron Int Corp Single trip positive lock adjustable hanger landing shoulder device
CN201391312Y (zh) * 2009-03-30 2010-01-27 大庆石油学院 钻柱与钻井液耦合动力学行为研究试验台
US8813837B2 (en) * 2009-03-31 2014-08-26 Vetco Gray Inc. Wellhead system having resilient device to actuate a load member and enable an over-pull test of the load member
GB2479552B (en) * 2010-04-14 2015-07-08 Aker Subsea Ltd Subsea wellhead providing controlled access to a casing annulus
US20130068466A1 (en) * 2011-09-16 2013-03-21 Vetco Gray Inc. Latching mechanism with adjustable preload

Also Published As

Publication number Publication date
US20140345873A1 (en) 2014-11-27
MY168050A (en) 2018-10-11
GB201410077D0 (en) 2014-07-23
WO2013079390A3 (en) 2014-02-13
GB2514019B (en) 2019-02-06
CN103975121A (zh) 2014-08-06
NO334302B1 (no) 2014-02-03
US9145754B2 (en) 2015-09-29
WO2013079390A2 (en) 2013-06-06
BR112014013146A2 (pt) 2017-06-13
CN103975121B (zh) 2016-09-28
BR112014013146B1 (pt) 2021-05-04
GB2514019A (en) 2014-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11441707B2 (en) Hands free gasket retention mechanism
CN103132927B (zh) 滑动促动管连接器
US10156114B2 (en) Poppet assembly for use in a subsea connection system
EP2100000B1 (en) A connector
NO340016B1 (no) Stigerørsforbindelse
US8393354B2 (en) Self-sealing hydraulic control line coupling
ATE508314T1 (de) Sicherheits-schnellanschluss-kupplung für das zusammenbauen von zwei rohren
KR102229524B1 (ko) 정면 고리형 실을 구비한 유체 전달 평면 커플러
MX2018008621A (es) Sistema conector para conectar de manera liberable conductos de fluido.
JP6571099B2 (ja) 独立部材圧力逃しカムを有する流体搬送カップリング
US7913716B2 (en) Sealing element and a coupling device provided with such a sealing element
WO2014197132A1 (en) Wet connection system, downhole system using wet connection system, and method thereof
EP3613941B1 (en) Hydraulic connector and method for achieving a hydraulic conection
US8668014B2 (en) Subsurface safety valve for high temperature and high pressure wells
NO20111652A1 (no) Radielt aktuert kobling
BR122020024558B1 (pt) Sistema e método para conector universal de alta capacidade
NO20140639A1 (no) Hydraulisk verktøy
US9970582B1 (en) Subsea collet connection system having ejection and secondary unlocking capability
GB2540214A (en) Completion Plug Assembly & Method
NO20201353A1 (en) Ball valve with pressure absorbing accumulator
GB2581086A (en) Insert safety valve system
IT201700016526A1 (it) Raccordo rapido per la connessione di un tubo ad un componente idraulico o pneumatico o di due tubi tra loro.

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: AKER SOLUTIONS AS, NO