NO20111774A1

NO20111774A1 - Trommelenhet for en brønnintevensjonsstreng

Info

Publication number: NO20111774A1
Application number: NO20111774A
Authority: NO
Inventors: Mads Bjoernenak; Tore Aarsland; Kenny Armstrong; Erik Zachariassen; Rune Moen
Original assignee: C6 Technologies As; Stimline As
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2013-06-24
Also published as: DK2794459T3; EP2794459B1; US20130161441A1; WO2013095158A1; EP2794459A1; NO337443B1; US9169102B2

Abstract

Oppfinnelsen er en trommelenhet (T) for en intervensjonsstreng (0) foren brønn, omfattende - en trommel (1) med en radius (R) for intervensjonsstrengen (0), anordnet i en strukturell ramme (2) og roterbarved en motor (22); - hvor trommelen (1) er anlagt løpende frem og tilbake langs en trommelakse (10) og drevet av en skyttelmotor (26), for styrt vikling av intervensjonsstrengen (0) på trommelen (1) i forhold til en første, fast føring (4) i den strukturelle rammen (2); - en strekkkompensator (3) for intervensjonsstrengen (0), - hvori strekk-kompensatoren (3) omfatter en ledebue (31), hvorledebuen er forflyttbar i en retning vinkelrett på trommelakselen (10) ved hjelp av en kraftinnretning (6) på den strukturelle rammen (2); - hvor intervensjonsstrengen (0) løper mellom ledebuen (31) og den første faste føringen (4) til eller fra en første ende (31A) av ledebuen (31) på trommelen (1), - hvori intervensjonsstrengen (0) løper via en andre, motsatte ende (31B) av ledebuen (31) via en andre, fast føring (5) på den strukturelle rammen (1), til eller fra brønnen.

Description

Innledning

Den foreliggende oppfinnelsen gjelder en kabeltrommel for en intervensjonsstreng. Mer spesifikt omfatter oppfinnelsen en kabeltrommel innrettet til å bevege seg aksielt inne i en ramme for å holde en konstant påløpsvinkel for vikling og avvikling av strengen.

Bakgrunnsteknikk og relaterte problemer derved

I brønnintervensjons-operasjoner som bruker en streng spolet på utsiden av en trommel mens man bruker en intervensjonsstreng-leggeføring som påfører en påløpsvinkel. Leggeføringen flytter intervensjonsstrengen sideveis og påfører en påløpsvinkel på strengen. En påløpsvinkel-variasjon med ellers konstant trommelrotasjonshastighet og strenghastighet medfører vanligvis en uønsket spenningsvariasjon. Mange av de publiserte patenter omfatter en trommel med en vippbar rotasjonsakse i den hensikt å opprettholde kabelen nær en vinkelrett linje mot trommelen.

US3524606 Cable reel mounting, beskriver en trommel for å senke og hale inn en kabel gjennom et sett med horisontale lederuller på toppen av et vertikalt rør. Trommelakselen er anordnet vippbar for å tillate kabelen å løpe tangensielt mellom trommelen og rullene for alle sideveis posisjoner av kabelen på trommelen, for å redusere påløpsvinkel-variasjon av kabelen i forhold til trommelen.

US3690409 beskriver en annen vippbar trommel innrettet for å holde påløpsvinkelen nær opptil perpendikulær-linjen på trommelen ved å veksle endene av trommelen aksielt mens kabelen vikles eller avvikles. En fordel ved US3690409 er en økt tillatt aksiallengde på trommelen og således en økt kabellengde-kapasitet.

GB2296001 beskriver et vinsjeapparat for å sette ut eller ta inn line over en nokke anordnet i en avstand fra trommelen. Trommelaksen er vippbar for å opprettholde påløpsvinkelen for linen nær perpendikulærlinj en.

WO2006/027553 Richards beskriver en trommel hvor den innkommende linen løper via en diamantskruestyrt linefører som legger kabelen med en påløpsvinkel nær vinkelrett på trommen. Den diamantskrue-styrte lineføreren tillater linen å rettes parallelt med trommelakselen.

DE19942608 Becker beskriver en vinsj med en aksielt vandrende vaiertrommel med ett enkelt lag. Den aksiale vandringen for vaiertrommelen er der for å lede vaieren inn gjennom en fast innløpsposisjon på vinsjen mens trommelen veksler langs sin akse.

WO2010/117162 beskriver også en slik aksielt vandrende trommel i en ramme med et fast innløpspunkt.

US7753344 til Moretz beskriver også en aksielt vandrende trommel i et vinsjhus med en sentralt anordnet fast innløpsposisjon på huset.

US2810439 McCullough beskriver en brønnhodevinsj med en aksielt vandrende trommel i et vinsjhus, hvori vinsjhuset er innrettet for å forbindes under trykk til brønnhodet.

EP0571207 beskriver en vinsjsammenstilling med en vandrende trommel og en løpegatt for å lede vaieren inn på trommelen under en ønsket påløpsvinkel.

Et annet problem i bakgrunnsteknikken gjelder relative hastighetsvariasjoner mellom trommelen og injektorhodet. Dersom vi forsøker å stoppe intervensjonsstrengen under en haleoperasjon hvor vi kjører strengen ut av brønnen løper vi risikoen av å ødelegge kabelen eller injektorhodet svært fort. Dette er på grunn av massetregheten av de forskjellige komponentene som involveres, fordi injektorhodemotorene beveger mindre masse og er mye hurtigere til å svare enn spoleenhetsmotoren som roterer en tromme med betydelig rotasjonstreghetsmoment. Motsatt er det slik at når man mater intervensjonsstrengen inn i brønnen og plutselig stopper den, vil rotasjonstreghetsmomentet for den store trommelen med den opprullede streng bety at den vil fortsette å forsøke å mate ut kabel til tross for at injektorhodet allerede har stoppet kabelen. Den vanlige måten å kompensere for slike hastighetsforskjeller ofte brukt i kveilerørsopprigginger er å la kveilerøret løpe gjennomluften slik at når de stopper hurtig så vil lengden av den frie buen gjennom luften endre seg for å kompensere. Imidlertid er ikke en fri vandring av intervensjonsstrengen hengende i en bue mellom injektorhodets svanehals og trommelenheten ønskelig både ut fra sikkerhetsbetraktninger overfor operatører og mekanisk skade, spesielt når avstanden er stor og svingebevegelsene av strengen er betraktelige.

Dersom en indre-leggende trommel benyttes og injeksjonshodet kjører kabelen inn i brønnen og plutselig stopper vil massetregheten av den store trommelen tilsi at den vi forsette å forsøke å mate ut den stive kablelen selv om injektorhodet allerede har stoppet. Dette kan skade kabelen ved langsgående kompresjon og påfølgende bukling eller indre forskyvning.

Kort sammendrag av oppfinnelsen

De ovennevnte problemene kan avhjelpes ved anvendelsen av den foreliggende oppfinnelsen. Oppfinnelsen er 1. En trommelenhet (T) for en intervensjonsstreng hvor trommelen er montert inne i en strukturell ramme og innrettet til å skyttle sideveis i forhold til strengens retning, for å tillate rett spoling og kompensasjon for strekkspenningsvariasjoner. Mer spesifikt er oppfinnelsen definert i det vedlagte krav 1 og er en trommelenhet (T) for en intervensjonsstreng (0) for en brønn, omfattende en trommel (1) med en radius (R) for intervensjonsstrengen (0), anordnet i en strukturell ramme (2) og roterbar ved en motor (22); hvor trommelen (1) er anordnet løpende frem og tilbake langs en trommelakse (10) og drevet av en skyttelmotor (26), for styrt vikling av intervensjonsstrengen (0) på trommelen (1) i forhold til en første, fast føring (4) i den strukturelle rammen (2); en strekk-kompensator (3) for intervensjonsstrengen (0), hvori strekk-kompensatoren (3) omfatter en ledebue (31), hvor ledebuen er forflyttbar i en retning vinkelrett på trommelakselen (10) ved hjelp av en kraftinnretning (6) på den strukturelle rammen (2);- hvor intervensjonsstrengen (0) løper mellom ledebuen (31) og den første faste føringen (4) til eller fra en første ende (31A) av ledebuen (31) på trommelen (1), - hvori intervensjonsstrengen (0) løper via en andre, motsatte ende (31B) av ledebuen (31) via en andre, fast føring (5) på den strukturelle rammen (1), til eller fra brønnen.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er gitt i de underordnede vedlagte kravene.

Kort figurbeskrivelse

Oppfinnelsen er illustrert i de vedlagte tegningene, hvori,

Fig. 1 er et isometrisk riss av en trommelenhet (T) ifølge oppfinnelsen, med en intervensjonsstreng delvis viklet opp på trommelen. Intervensjonsstrengen er for en brønn. Trommelen er anordnet sideveis forskyvbar drevet av en motor i dens aksielle retning, vinkelrett på den innkommende strengen for legging av strengen på en styrt måte på trommelen, og utstyrt med en kompensator for å holde et ønsket strekkspenningsnivå i intervensjonsstrengen (3) under kjøringen av trommelen. Hele trommelapparatet er anordnet i en stålramme. Intervensjonsstrengen, som kan være en karbonfiberarmert relativt stiv kabel, eller en ordinær intervensjonsstreng eller kveilerør, er vist løpende ut (eller inn) via en føring som omfatter bøyningsrestriktorledd utenfor rammen. Fig. 2 er et sideriss av rammen med trommelen i den venstre delen vist av rammen, og kompensatoren vist i den høyre rammedelen. De to rammedelene kan i en utførelse deles fra hverandre for å bli transportert adskilt. Fig. 3 er et sideriss av rammen, trommelen og kompensatoren, med den lukkede føringsbanen omfattende bøyningsrestriktorer lagt horisontalt og over en svanehals til et injektorhode på en brønn. Fig. 4 viser enderiss med to forskjellige oppleggsmønstre på en trommel ifølge oppfinnelsen.

Utførelser av oppfinnelsen

Oppfinnelsen er illustrert i Fig. 1 og Fig. 2, en trommelenhet (T) for en intervensjonsstreng for en brønn, spesielt en petroleumsbrønn. Oppfinnelsen omfatter de følgende hovedtrekkene: - En trommel (1) med en raduis (R) for intervensjonsstrengen (0), hvor trommelen (1) er anordnet i en strukturell ramme (2) og roterber ved en motor (22). Trommelen (1) har en radius (R) like stor som eller større enn en minste tillatte bøyningsradius (RO) for intervensjonsstrengen. For karbonfiberarmerte intervensjonsstenger av radier 010 mm til 015 mm anvendt av søkeren, er den minste tillatte bøyningsradius (RO) mellom 1,4 m og 1,8 m. Diameteren av trommelen burde således være >=2R0, i det minste mellom 2,8 m og 3,6 m. Trommelen (1) bør tilpasses til den største av disse og ha en diameter på 3,8 m slik at den typiske høyden av rammen vil være større enn trommelen, f.eks. 4.2 m. En slik trommel kan romme en kabellengde på 10 km for en 010 mm kabel. - Trommelen (1) er anordnet bevegelig langs trommelens akse (10) og forflytningen er drevet av en andre skyttelmotor (26). Således oppnår i styrt vikling i forhold til intervensjonsstrengen (0) i at intervenjsons [strengen] kan løpe i en rett linje i forhold til en første, fast føring (4) i den strukturelle rammen (2) under leggingen av intervensjonsstrengen (0) på trommelen (1). Intervensjonsstrengen unngår å veksle sideveis til venstre og høyre på trommelen, det er trommelen som forflytter seg sideveis for å motta (eller mate ut) intervensjonsstrengen. En sideveis vinkel på intervensjonsstrengen, som unngås ved hjelp av den foreliggende oppfinnelsen, kalles en påløpsvinkel. En påløpsvinkel-variasjon med eller konstant trommel-rotasjonshastighet og strenghastighet vil vanligvis påføre en uønsket strekkspenningsvariasjon, og fraværet av en påløpsvinkel som strekker seg bort fra perpendikulærlinjen, og dens variasjon, fjerner problemet. Slike strekkspenningsvariasjoner ville ellers ha krevet at intervensjonsstrengen måtte opereres ved en lavere maksimal strekkspenning inn på trommelen enn ved den foreliggende oppfinnelsen. Alternativet med å kjøre trommelen ved en hastighet som varierer med påløpsvinkelen forbyr seg selv dersom trommelen er stor.

For å få trommelen til å forflytte seg i rammen (1) bør dens bredde være mindre eller lik 1/2 av rammens bredde. I den foreliggende oppfinnelsen har en utførelse har en trommelbredde på om lag 1/3 av bredden av rammen, f.eks. 0,84 m og 2,5 m, henholdsvis. Man kan se for seg bredere tromler men forskyvningsbevegelsen av trommelen ville kreve at trommelen og dens hjelperamme måtte strekke seg utenfor rammen (2) når den er i sin maksimale forskyvning til begge sider av senterlinjen, som i den foretrukne utførelsen er planet for kompensator-ledebuen beskrevet nedenfor. - En spenningskompensator (3) er fremskaffet. Spenningskompensatoren er er for å holde en ønsket strekkspenning i intervensjonsstrengen (0) under kjøringen av intervensjonsstrengen på og av trommelen (1). Kompensatoren strammer intervensjonsstrengen eller gir etter når hastighetsvariasjoner mellom injektorhodets matehastighet og hastigheten av trommelen inntreffer. Trommelen skal operere som en slave underordnet injektorhodet. - Spenningskompensatoren (3) omfatter en ledebue (31) for å lede intervensjonsstrengen (0). Radien (Rg) for intervensjonsstrengens'

(0) bane langs ledebuen (31) er større eller lig den minste tillatte bøyningsradien (RO) for intervensjonsstrengen (0). I en utførelse kan radien være den samme for ledebuen og for trommelen. Ledebuen (31) er fast i den sideveis retningen av rammen (2) men forskyvbar

til og fra trommelen, dvs. i en retning vinkelrett på trommelens akse (10), ved hjelp av en "kraftanordning" (6) festet til den strukturelle rammen (2), dvs. en fjær eller en aktuator eller en kombinasjons av de to. Andre varianter av en kraftinnretning kan anvendes. I en utførelse av oppfinnelsen er det faste planet for ledebuen (31) et sentralt vertikalplan gjennom rammen (2) som sett i

Fig. 1.

- Intervensjonsstrengen (0) løper mellom ledebuen (31) og den første faste føringen (4) langs dens fortrinnsvis rette bane mellom en første ende (31A) av ledebuen (31) og et tangensialpunkt på tommelen (1), vennligst se den øvre delen av ledebuen i Fig. 1 eller 2. - Intervensjonsstrengen (0) løper via en andre- motsatte ende (31B) av ledebuen (31) via en andre, fast føring (5) at den strukturelle rammen (1) [(2)], vennligst se den nedre venstre delen av rammen i

Fig. 1, indirekte til brønnen.

Et resultat av at kabelen løper i det samme planet er at der ikke forkommer noen lengdevariasjoner av den løpende kabelseksjonsen mellom det faste punktet og tangensialpunktet på trommelen, og at kabelen løper rett under vikling og avvikling. Bøyning av kabelen unngås, men viktigere er det at man unngår variasjoner i strekkspenning med varierende påløpsvinkel. Videre blir ikke kabelen tvunget i posisjon; i stedet beveger trommelen seg til den hensiktsmessige posisjon for å fremme det korrekte ønskede påviklingsmønsteret for strengdelen.

I en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er trommelen en trommel for ytre legging som vist i tegningene. Leggemønsteret kan være enkelt, side ved side uten krysninger som illustrert i Fig. 1 for full utnyttelse av kapasiteten til trommelen, eller lagt i et kryssende mønster med en eller flere kryssinger per omløp dersom et annet mønster ønskes, som illustrert i de to eksemplene i Fig. 4.

I en utførelse av oppfinnelsen er ledebuen (31) lineært forskybare, dvs. at den forflytter seg til og fra trommelen. I en ytterligere utførelse er den forflyttbar ved å være vippbar omkring en første, uvre eller andre, nedre akse (32, 33) anordnet i rammen (1). I Fig. 1 er det vist en øvre ledeskinne (35) for en ledetapp (36) som srekker seg fra toppen av ledebuen (31), og som brukes i utførelsen hvor ledebuen vipper omkring den andre, nedre aksen 833). Ledeskinnen (35) kan alternativt anordnes i den nedre delen av rammen dersom vippeaksen (32) på toppen anvendes.

I nok en annen utførelse av oppfinnelsen kan intervensjons-ledebuen (32) være dannet ved et roterende trinsehjul som kan forflytte seg frem og tilbake. En fordel ved å bruke en 180 graders bue (32) som vist i Fig. 1 og Fig. 2 er det betraktelig reduserte plassbehovet sammenlignet med et helt trinsehjul.

Kraftinnretningen (6) kan i en utførelse av oppfinnelsen omfatte en fjærmekanisme (61). Kraftinnregningen (6) kan alternativt eller i tillegg til en fjærmekanisme omfatte en pneumatisk, hydraulisk eller elektrisk aktuator (62). I Fig. 1 og Fig. 2 er det vist et hydraulisk stempelutførelse.

Trommelen (1) er i en utførelse anordnet i lågere på en hjelperamme (21), fortrinnsvis med meier (24) innrettet til å løpe langs tverrstilte skinner (25) i den strukturelle rammen (1) [(2)]. Videre er hjelperammen (21) innrettet til å drives i begge retninger parallelt med trommelaksen (10) langs skinnene (25) ved hjelp av en eller flere skyttelmotorer (26) med teleskoperende aktuatorer som virker på hjelperammen (21). Skyttelmotorene (26) kan være anordnet på rammen (2) som vist i Fig. 1 og 2.

Trommelenheten ifølge oppfinnelsen er i en utførelse utstyrt med en eller flere streng-strekkspennings-mateenheter (41, 41A, 41B) anordnet på den strukturelle rammen (2). Streng-strekkspennings-mateenhetene utøver i det minste en minste påkrevde strekkspenning på intervensjonsstrengen (0) utoverrettet fra trommelen (1) og er innrettet for å mate intervensjonsstrengen (0) i en ønsket retning utover fra eller innover til trommelen (1). Strekkspennings-mateenheten (41) skal fortrinnsvis anvendes under rigging og tilkobling til injektorhodet (8). Når injektorhodet på brønnen har mottatt intervensjonsstrengen (0) kan strekkspennings-mateenhetene settes i frittløpende modus eller frakobles. Imidlertid kan strekkspennings-mateenhetene opereres under utmatingen av den heller stive intervensjonsstrengen fra trommelen i den hensikt å forhindre strengen fra å reise seg fra trommelen. Hastighetsforskjeller mellom trommelen og strengen ville bli tatt opp av kompensator-ledebuen ifølge oppfinnelsen uansett.

Ifølge en utførelse av oppfinnelsen er en strekkspennings-mateenhet (41B) anordnet ved den andre faste føringen (5), vennligst se Fig. 1. Dette vil tillate enden av intervensjonsstrengen, eller en pisk anordnet på enden av strengen, å holdes ved dette punktet av rammestrukturen mens intervensjonsstrengen hales inn hele veien til rammen (2). Denne strekkspenningsmateenheten (41B) kan operere alene og holde en ytre ende eller pisk av intervensjonsstrengen (0) ved rammen (2) mens intervensjonsstrengen (0) blir helt viklet inn på trommelen. Da kan imidlertid ikke den strukturelle rammen (2) splittes i to deler, en trommelramme (2A) og en kompensatorramme (2B) fordi pisken eller den ytre enden av intervensjonsstrengen (0) fremdeles ligger rundt ledebuen (31) og låser den på plass.

Imidlertid, dersom pisken eller den ytre enden av

intervensjonsstrengen tillates å trekkes videre inn på trommelen og låses i en første strekkspenningsmateenhet (41A) på trommelrammen (2A), videre inn i forhold til ledebuen (31), slik at ledebuen (31) og kompensatorrammen (2B) er fri og kan frakobles, vennligst se nedenfor. Da kan den strukturelle rammen (2) demonteres i en trommelramme (2A) og en kompensatorramme (2B) og tillate at de transporteres som to deler.

I en utførelse av oppfinnelsen er den første strekkspennings-mateenheten anordnet ved den første faste føringen (4).

Strekkspennings-mateenheten (41A, 41B) kan i en utførelse omfatte to motoriserte ruller eller belter (42) anordnet mot hverandre på hver sin side av intervensjonsstrengens (0) bane og innrettet for å gripe og utøve en en langsrettet kraft på intervensjonsstrengen, vennligst se den innsatte detaljen i den øverste venstre delen av Fig. 1.

Bremsing ved å bruke de motoriserte rullene eller beltene vil generere varme uansett om de motoriserte rullene bruker hydraulisk eller elektrisk energi. Ettersom bremsene er små og der er en risiko at de må bremse over lange lengder, kan store mengder varme genereres. Varmen generert ved bremsingen kan tas ut i en bremseresistor (43) som kan dissipere varmen.

I en utførelse av oppfinnelsen kan intervensjonsstreng-føringskanalen (7) av fast lengde anordnes mellom den andre faste føringen (5) og et injektorhode (8) på brønnen, vennligst se Fig. 3. Ledekanalen kan omfatte i det minste to bøyningsrestriktorer (71) for intervensjonsstrengen (0). Ledekanalen (7) omfattende bøyningsrestriktorene (71) er fortrinnsvis lukket av sikkerhetsgrunner. Dette har klare fordeler; personell og kraner kan ikke komme i direkte inngrep med noen løpende intervensjonsstreng. Føringskanalen (7) kan fortrinnsvis omfatte rør av fast form i kombinasjon med bøyningsrestriktorer. På denne måten kan trommelenheten plasseres langt fra injektorhodet føringskanalen kan legges langs dekk og ført langs hellende baner gjennom faste rørseksjoner uten å kreve mye plass langs sin bane. Føringskanalen (7) kan fortrinnsvis fores med et Teflon-rør for å redusere friksjon og slitasje.

Som et alternativ til anvendelsen av trommelenheten plassert adskilt fra brønnhode-injektoren som vist i Fig. 3, kan i en utførelse trommel-enheten være forbundet direkte på brønnen slik at intervensjonsstrengen kan løpe direkte fra den faste føringen (5) på den strukturelle rammen (2) til injektorhodet (8), dvs. at den strukturelle rammen blir anordnet direkte over injektorhodet (8).

Intervensjonsstrengen (0) er en relativt stiv fiberarmert kabel (01) eller et kveilerør (02) eller en ellers glatt metallstreng (03). Intervensjonsstrengen kan omfatte en elektrisk leder, en fluidkommunikasjonslinje, en signalfiber, eller kombinasjoner av to eller alle av disse.

Trommelenheten illustrert i Fig. 1 har en typisk lengde på 7,14 m, en høyde på 4,20 m, og en bredde på 2,49 m. Den totale lengden av enheten kan vise seg å våre upraktisk for transport. I en utførelse er trommelenheten sammenstilt fra en trommelramme (2A) og en kompensatorramme (2B) som kan frakobles og sammenstilles igjen.

Ledebuen (32) er i en utførelse av oppfinnelsen utstyrt med en rekke små trinser (34) langs sin radielt utovervendende buelengde for å understøtte og lede intervensjonsstrengen (0). Trinsene fører intervensjonsstrengen og reduserer friksjonen mellom strengen og ledebuen. Ettersom strengen løper utvendig langs buen på trinsene må buen holde intervensjonsstrengen i en strekkspenning tilstrekkelig til at strengen skal bøye seg inn til bøyningsradien av intervensjonsbuen. Dette oppnås ved å bruke kraftinnretningen (6) til å ta opp ethvert slakk i strengen.

Som nevnt ovenfor må kompensatoren stramme intervensjonsstrengen eller gi etter når hastighetsvariasjoner opptrer mellom injektorhodets matehastighet og trommens hastighet. Videre skal trommelen operere som en slave underordnet injektorhodet. For å oppnå dette er trommelenheten i en utførelse utstryt med et reguleringssystem (CS) innrettet til å motta styresignaler fra et høyereordens reguleringssystem for injektorhodet (8) på brønnhodet. Det høyereordens reguleringssystemet sender pådrag om nedmating, stopping, eller opphaling av intervensjonsstrengen. Videre setter reguleringssytemet hastigheten som kreves for intervensjonsstrengen

(0). Reguleringssytemet er innrettet for å koordinere bevegelsene av intervensjonsstrengen på trommelen (1) med bevegelsene av intervensjonsstrengen somløper gjennom injektorhodet (8). Ettersom de to har forskjellig treghet, blir forskjeller under injeksjon og haling tatt opp av kompensatoren. Etter å ha kompensert for en redusert spenning i strengen på grunn av et høyt

rotasjonstreghetsmoment av trommelen og den oppviklede strengen når injektorhodet plutselig reduserer sin hastighet, blir kompensatorbuen kjørt utover i forhold til trommelakselen. Dersom motsatt, at injektorhodet øker sin injeksjonshastighet, kan kompensatorbuen tillates å løpe innover for å tillate trommelen å hente inn, og deretter blir kompensatorbuen returnert til nær en nøytral midtposisjon for å kunne møte påfølgende behov for slakking eller spenning av strengen.

De ovenfor nevnte utførelsene kan alle kombineres unntatt når de er gjensidig utelukkende. Et eksempel på gjensidig utelukkende kombinasjoner er det faktum at en stiv ledebue (31) ikke kan anordnes vippbar både om en øvre og en nedre akse (32, 33) samtidig, fordi det ville låse ledebuen på sin plass.

Som nevnt under den innledende presentasjonen av problemer forbundet med den kjente teknikken kan problemer forårsaket av relative hastighetsvariasjoner mellom trommelen og injektorhodet avhjelpes ved å bruke en fritthengende kabel mellom svanehalsen og trommelen. Imidlertid blir treghetsproblemene mer fremtredende dersom en kanal for strengen av fast lengde utenfor brønnhodet, dvs. med en rekke av bøyningsrestriktorer anvendt, fordi dette danner en fast avstand mellom spoleenheten og injektorhodet, og dette krever kompensasjon for hastighetsvariasjoner. I slike situasjoner blir strekkspenningskompensatoren ifølge oppfinnelsen en betydelig fordel.

Den foreliggende oppfinnelsen har blitt angitt som en trommelenhet (T) for en intervensjonsstreng for en brønn. Først og fremst en petroleumsbrønn er det ønskede bruksområde, men en geotermisk brønn eller en vannbrønn er også mulig.

Claims

1. En trommelenhet (T) for en intervensjonsstreng (0) for en brønn, omfattende: - en trommel (1) med en radius (R) for intervensjonsstrengen (0), anordnet i en strukturell ramme (2) og roterbar ved en motor (22); - hvor trommelen (1) er anlagt løpende frem og tilbake langs en trommelakse (10) og drevet av en skyttelmotor (26), for styrt vikling av intervensjonsstrengen (0) på trommelen (1) i forhold til en første, fast føring (4) i den strukturelle rammen (2); - en strekk-kompensator (3) for intervensjonsstrengen (0), - hvori strekk-kompensatoren (3) omfatter en ledebue (31), hvor ledebuen er forflyttbar i en retning vinkelrett på trommelakselen (10) ved hjelp av en kraftinnretning (6) på den strukturelle rammen (2);- hvor intervensjonsstrengen (0) løper mellom ledebuen (31) og den første faste føringen (4) til eller fra en første ende (31A) av ledebuen (31) på trommelen (1), - hvori intervensjonsstrengen (0) løper via en andre, motsatte ende (31B) av ledebuen (31) via en andre, fast føring (5) på den strukturelle rammen (1), til eller fra brønnen, direkte eller indirekte.

2. Trommelenheten ifølge krav 1, hvor ledebuen (31) er anordnet lineært forflyttbart.

3. Trommelenheten ifølge krav 1 eller 2, hvor ledebuen (31) er anordnet forflyttbar idet den er vippbar om en første, øvre eller andre, nedre akse (32, 33) i den strukturelle rammen (1).

4. Trommelenheten ifølge ett eller flere av de foregående kravene, hvori kraftinnretningen (6) omfatter en fjærmekanisme (61).

5. Trommelenheten ifølge ett eler flere av de foregående kravene, hvor kraftinnretningen (6) omfatter en pneumatisk, hydraulisk eller elektrisk aktuator.

6. Trommelenheten ifølge ett eller flere av de foregående kravene, hvor trommelen (1) er anordnet i lågere på en hjelperamme (21), fortrinnsvis med meier (24) anordnet til å løpe langs skinner (25) anordnet i den strukturelle rammen (1), hvor hjelperammen (21) er anordnet til å drives i begge retninger parallell med aksen (10) ved hjelp av skyttelmotoren (2 6).

7. Trommelenheten ifølge ett eller flere av de foregående kravene, omfattende en eller flere streng-strekkspennings-mateenheter (41, 41a, 41A, 41B) anordnet på den strukturelle rammen (2) for å utøve i det minste en minste påkrevde strekkspenning på intervensjonsstrengen (0) i utover-retning fra trommelen (1) og anordnet for å mate intervensjonsstrengen (0) i en ønsket retning utover fra eller innover på trommelen (1).

8. Trommelenheten ifølge krav 7, med en strekkspennings-mateenhet (41B) anordnet ved den andre faste føringen (5).

9. Trommelenheten ifølge krav 7 eller 8, med en strekkspennings-mateenhet (41A) anordnet ved den førstee faste føringen (4).

10. Trommelen ifølge krav 7 eller 8, hvori strekkspenningsmateenheten (41A) omfatter to motoriserte ruller eller belter (42) anordnet på motsatte sider av intervensjonsstrengens (0) bane og innrettet til å gripe og utøve en langsrettet kraft på intervensjonsstrengen.

11. Trommelenheten ifølge ett eller flere av de forutgående kravene, hvor det til den andre faste føringen (5) og et injektorhode (8) på brønnen er anordnet en intervensjonsstreng-føringskanal (7) med i det minste en bøyningsrestriktor (71) for intervensjonsstrengen (0).

12. Trommelenheten ifølge krav 11, hvori føringskanalen (7) omfatter rør av fast form i kombinasjon med bøyningsrestriktorer.

13. Trommelenheten ifølge ett eller flere av de forutgående kravene, hvori intervensjonsstrengen løper direkte fra den faste føringen (5) til injektorhodet (8).

14. Trommelenheten ifølge ett eller flere av de forutgående kravene, hvori intervensjonsstrengen (0) er en relativt stiv fiberarmert kabel (01) eller et kveilerør (02) eller en ellers glatt metallstreng (03).

15. Trommelenheten ifølge ett eller flere av de forutgående kravene, hvori den strukturelle rammen er sammenstilt av en trommelramme (2A) og en kompensatorramme (2B).

16. Trommelenheten ifølge ett eller flere av de forutgående kravene, hvori ledebuen (32) er utstyrt med en rekke av trinser (34) langs ledebuen (31) for å støtte og lede intervensjonsstrengen (0).

17. Trommelenheten ifølge ett eller flere av de forutgående kravene, utstyrt med et reguleringssystem (CS) innrettet for å motta styresignaler fra et høyereordens reguleringssystem for injektorhodet (8) på brønnhodet, hvor det høyereordens reguleringssystemet er innrettet til å sende pådrag som mate ned, stoppe eller hale opp, og sette en hastighet for intervensjonsstrengen (0), og innrettet til å koordinere trommelen (1) med injektorhodet (8).

18. Trommelenheten ifølge ett eller flere av de forutgående kravene, hvor trommelen (1) har en radius (R) like stor som eller større enn en minste tillatte bøyningsradius (RO).

19. Trommelenheten ifølge ett eller flere av de forutgående kravene, hvor ledebuen (31) har en radius (Rg) like stor som eller større enn den minste tillatte bøyningsradius (RO).

20. Trommelenheten ifølge ett eller flere av de forutgående kravene, hvori trommelen er en trommel for utvending legging.

21. The drum unit of one or more of the preceding claims, wherein an axial length (the width) of said drum is one third of a width of said frame (2) measured along said axis (10).

21. Trommelenheten ifølge ett eller flere av de forutgående kravene, hvori en aksiell lengde (bredden) av trommelen er en tredjedel av en bredde av rammen (2) målt langs aksen (10).