NO20121353A1 - Nedihulls flersyklus-verktoy - Google Patents

Nedihulls flersyklus-verktoy Download PDF

Info

Publication number
NO20121353A1
NO20121353A1 NO20121353A NO20121353A NO20121353A1 NO 20121353 A1 NO20121353 A1 NO 20121353A1 NO 20121353 A NO20121353 A NO 20121353A NO 20121353 A NO20121353 A NO 20121353A NO 20121353 A1 NO20121353 A1 NO 20121353A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
tool
operating position
housing
piston sleeve
ball
Prior art date
Application number
NO20121353A
Other languages
English (en)
Other versions
NO346200B1 (no
Inventor
Charles W Pleasants
Gregory L Hern
James Alan Crider
Original Assignee
Baker Hughes 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 Baker Hughes Inc filed Critical Baker Hughes Inc
Publication of NO20121353A1 publication Critical patent/NO20121353A1/no
Publication of NO346200B1 publication Critical patent/NO346200B1/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
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/10Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
    • E21B21/103Down-hole by-pass valve arrangements, i.e. between the inside of the drill string and the annulus
    • 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
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/004Indexing systems for guiding relative movement between telescoping parts of downhole tools
    • 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
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/004Indexing systems for guiding relative movement between telescoping parts of downhole tools
    • E21B23/006"J-slot" systems, i.e. lug and slot indexing mechanisms
    • 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
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/10Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
    • 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
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/14Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools
    • E21B34/142Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools unsupported or free-falling elements, e.g. balls, plugs, darts or pistons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

Et verktøy for bruk i et brønnhull som innbefatter et hus med en aksial strømningsboring og en stempelhylse bevegelig anordnet inne i strømningsboringen. Verktøyet er bevegelig mellom en første og en andre driftsstilling av en aktuatormekanisme med et stempel med et kulesete. Verktøyet kan bli beveget mellom første og andre driftsstilling ved hjelp av aktiveringskuler av forskjellige størrelser som kan bli landet på kulesetet.

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
1. Oppfinnelsens område
[0001] Oppfinnelsen vedrører generelt sirkulasjonsventiler og glidemuffeverktøy. I noen aspekter vedrører oppfinnelsen aktuatormekanismer for slike verktøy.
2. Beskrivelse av beslektet teknikk
[0002] Brønnboreverktøy har blitt utviklet som betjenes ved hjelp av en kule eller plugg som blir landet i et sete inne i strømningsboringen i verktøystrengen. Kulen eller pluggen tjener til å øke trykket og/eller omlede fluidstrømning gjennom verktøyet for å betjene verktøyet. Verktøy av denne typen inkluderer sirkulasjonsventiler som blir anvendt for selektivt å åpne og lukke sideveis fluidstrømningsporter i en verktøy-rør-komponent for å gjøre det mulig å omlede fluid som strømmer aksialt gjennom verk-tøyet inn i den omkringliggende strømningsboringen. Sirkulasjonsventiler av denne typen er beskrevet i US-patentet 4,889,199 meddelt til Lee, US-patentet 5,499,687 meddelt til Lee, US-patentet 7,281,584 meddelt til McGarian m.fl. og US-patentet 7,416,029 meddelt til Telfer m.fl.
SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN
[0003] Et eksempel på en sirkulasjonsventil er beskrevet som innbefatter et hovedsakelig sylindrisk hus med en sentral aksial strømningsboring og en stempelhylse bevegelig anordnet inne i strømningsboringen. Verktøyet innbefatter et ytre hus som definerer en aksial strømningsboring. Ytre strømningssideporter er dannet gjennom huset. Huset støtter en stempelhylse med indre strømningssideporter, og bevegelse av stempelhylsen inne i huset vil bringe de indre strømningsportene inn i og ut av linje-føring med de ytre strømningsportene.
[0004] En indekseringsmekanisme blir anvendt for å styre den aksiale posisjonen til stempelhylsen inne i huset. Denne indekseringsmekanismen gjør det mulig å skifte verktøyet vekselvis mellom en første driftsstilling hvor de ytre strømningssideportene er stengt for væske- eller fluidstrømning, og en andre driftsstilling hvor de ytre strøm-ningssideportene er åpne for væske- eller fluidstrømning. I en beskrevet utførelses-form innbefatter indekseringsmekanismen en indekseringshylse hvor det er innpreget en knastebane. Knaster er tilveiebragt på huset og er plassert i knastebanen for bevegelse mellom forskjellige posisjoner innenfor knastebanen etter hvert som stempelhylsen blir beveget i lengderetningen. Den aksiale posisjonen til stempelhylsen styres av posisjonen til knastene i knastebanen.
[0005] Verktøyet innbefatter også en aktuatormekanisme som gjør det mulig å skifte verktøyet mellom dens første og andre driftsstilling ved hjelp av fallkuler eller -plugger som lander på eller i et kulesete inne i stempelhylsen. I en for tiden foretrukket utførel-sesform dannes kulesetet av én eller flere knaster som holdes inne i spor i stempelhylsen. Aktuatormekanismen innbefatter et ekspansjonskammer som holder på plass knastene på en radialt begrensende måte. Ekspansjonskammeret har kammerandeler eller -deler med forskjellige diametre. I en utførelsesform som vil bli beskrevet har ekspansjonskammeret minst tre kammer(an)deler med progressivt økende diametre.
[0006] Variert væske- eller fluidtrykk blir anvendt for å bevege stempelhylsen aksialt nedover mot en spennkraft, så som en fjær. Nedovergående bevegelse av stempelhylsen beveger knastene inn i en ekspansjonskammerandel eller -del med større diameter. Den økte diameteren gjør at knastene kan bevege seg radialt utover og slippe gjennom en aktiveringskule. Verktøyet krever en aktiveringskule av én størrelse for å bevege verktøyet fra en første driftsstilling til en andre driftsstilling, og en aktiveringskule av en andre størrelse for å bevege verktøyet fra den andre driftsstillingen tilbake til den første driftsstillingen.
[0007] Under prosessen med å slippe kuler gjennom boringen i verktøyet, og en positiv tilbakemelding blir gitt til en operatør på overflaten gjennom det resulterende fluidtrykket i verktøystrengen, hvorved betjening av verktøyet bekreftes.
[0008] Ifølge et annet aspekt ved oppfinnelsen innlemmer verktøyet fortrinnsvis en demper for å styre den relative bevegelseshastigheten til stempelet og legemet ved skifte av driftsstilling. Demperen bidrar til å hindre skade på indekseringsmekanismen ved betjening av verktøyet.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0009] Fordelene med og ytterligere aspekter ved oppfinnelsen vil lett sees av fagmannen etter hvert som denne forstås bedre ved lesning av den følgende detaljerte beskrivelsen, sett sammen med de vedlagte tegningene, der like henvisningstegn angir like eller tilsvarende elementer og der:
[0010] Figur 1 er et lengdesnitt gjennom et eksempel på en sirkuleringsverktøy-komponent oppbygget i samsvar med foreliggende oppfinnelse i en første driftsstilling.
[0011] Figur 1A er et forstørret lengdesnitt gjennom deler av kulesetet i verktøyet vist i figur 1.
[0012] Figur 2 er et lengdesnitt gjennom verktøyet vist i figur 1, nå i en første mellomposisjon.
[0013] Figur 3 er et lengdesnitt gjennom verktøyet vist i figurene 1-2, nå i en andre driftsstilling.
[0014] Figur 4 er et lengdesnitt gjennom verktøyet vist i figurene 1-3, nå i en andre mellomposisjon.
[0015] Figur 5 er et forstørret lengdesnitt gjennom deler av verktøyet vist i figur 4, i en første driftsstilling.
[0016] Figur 6 er et forstørret lengdesnitt gjennom verktøydelene vist i figur 5, nå i en første mellomposisjon.
[0017] Figur 7 er et forstørret lengdesnitt gjennom verktøydelene vist i figurene 5 og 6, nå i en andre driftsstilling.
[00 8] Figur 8 er et forstørret lengdesnitt gjennom verktøydelene vist i figurene 5-7, nå i en andre mellomposisjon.
DETALJERT BESKRIVELSE AV DE FORETRUKNE UTFØRELSESFORMER
[0019] Figurene 1-4 illustrerer et eksempel på et sirkulasjonsventilverktøy 10 som er oppbygget i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Den øvre andelen eller delen av verktøyet 10 er vist på venstre side i figurene 1-4, mens den nedre andelen eller delen av verktøyet 10 er vist på høyre side i figurene 1-4. Sirkulasjonsventilverktøyet 10 innbefatter et hovedsakelig sylindrisk ytre hus 12 med en øvre aksial ende 14 og en nedre aksial ende 16. Den øvre enden 14 har en muffe-type gjenget forbindelse 18 og den nedre enden 16 har en tapp-type gjenget forbindelse 20. Forbindelsene 18, 20 er av en type som er kjent for fagmannen for å innlemme verktøyet 10 i en verktøystreng (ikke vist) og plassere det i et brønnhull. Huset 12 definerer en sentral strømnings-boring 22 langs sin lengde. I en foretrukket utførelsesform dannes huset 12 av et øvre rørstykke 24 og et nedre rørstykke 26 som er skrudd sammen i en forbindelse 28. Ytre fluidsideporter 30 er dannet gjennom huset 12.
[0020] Inne i huset 12, og fortrinnsvis innenfor den nedre enden av det øvre rørstykket 24, er det anordnet et ekspansjonskammer med trinnvis endrende diameter, vist generelt ved 32. Figur 1A viser dette kammeret 32 mer detaljert. Som fremgår best i figur 1A har ekspansjonskammeret 32 tre kammer(an)deler 32a, 32b og 32c med innvendige diametre som øker sekvensielt. Kammer(an)delen 32a har den minste diameteren. Den største kammer(an)delen 32c har den største diameteren. Den mellomste kammer(an)delen 32b har en diameter som er større enn den til kammer(an)delen 32a, men mindre enn den til kammer(an)delen 32c.
[0021] Et indekseringskammer 34 er definert inne i huset 12 nedenfor ekspansjonskammeret 32. Én eller flere indekseringsknaster 36 står gjennom huset og rager inn i indekseringskammeret 34. Selv om bare én enkelt knast 36 er synlig i figurene 1-4, er det for tiden foretrukket at flere knaster 36 er anordnet i en innbyrdes vinkelavstand rundt omkretsen til huset 12.
[0022] Nedenfor indekseringskammeret 34 er et dempekammer 38 definert inne i huset 12. Sideveis påfyllingsporter 40 er dannet gjennom huset 12 og stengt av med plugger 42.
[0023] En stempelhylse 44 er plassert inne i strømningsboringen 22. Stempelhylsen 44 har et hovedsakelig sylindrisk legeme 46 som definerer en sentral strømningsvei
47. En flens 48 står radialt utover fra legemet 46 og er forsynt med indre radiale væske- eller fluidporter 50. Ringformede væske- eller fluidtetninger 51 omgir legemet 46 og tetter mot det omkringliggende huset 12, og isolerer med det fluidportene 50. Et flertall langsgående spor 52 (se figur 1 A) er dannet innenfor den øvre enden av legemet 46. Fortrinnsvis er det fire slike spor 52, av hvilke tre er synlige i figur 1 A. Imidlertid kan det være et annet antall spor 52, om ønsket. Fortrinnsvis er sporene 52 videre jevnt fordelt rundt periferien til legemet 46. Hvert spor 52 inneholder en knast 54, som kan bli beveget radialt innover og utover gjennom sporet 52. Det er for tiden foretrukket at knastene 54 har en hovedsakelig rektangulær form og har innoverstående nedre andeler eller deler. Knastene 54 danner sammen et kulesete, angitt generelt med henvisningstall 55. Når knastene 54 befinner seg innenfor kammerdelen eller -andelen 32a med minst diameter, vil kulesetet 55 ha en minste åpningsdiameter slik at både en minste aktiveringskule 84 og en største aktiveringskule 86 kan an-legges i kulesetet 55. Når knastene 54 befinner seg innenfor kammer(an)delen 32b med den mellomste diameteren, vil kulesetet 55 ha eller sørge for eller definere en senteråpning med større diameter slik at den største aktiveringskulen 86 fortsatt vil bli fanget av kulesetet 55. Den minste aktiveringskulen 84 vil imidlertid passere gjennom kulesetet 55. Når knastene 54 befinner seg innenfor kammer(an)delen 32c med størst diameter, vil kulesetet 55 ha eller sørge for eller definere en senteråpning med enda større diameter som vil slippe både den minste kulen 84 og den største kulen 86 gjennom kulesetet 55.
[0024] En indekseringshylse 56 omgir en nedre andel eller del av legemet 46 inne i indekseringskammeret 34 og er bevegelig inne i indekseringskammeret 34. Indekseringshylsen 56 er hovedsakelig sylindrisk og har en radialt utvidet skjørtandel eller del 58. Et ringformet fjærkammer 60 er definert eller avgrenset radialt mellom skjørt-andelen 58 og legemet 46 til stempelhylsen 44. Den øvre enden av indekseringshylsen 56 har en innoverstående flens 62 som griper inn i legemet 46. En trykkfjær 64 omgir stempelhylsen 44 og befinner seg hovedsakelig innenfor fjærkammeret 60. Den øvre enden av trykkfjæren 64 ligger an mot flensen 62 mens den nedre enden av fjæren 64 ligger mot et ringformet pluggelement 66 som er plassert inne i indekseringskammeret 34 og tetter av indekseringskammeret 34 fra dempekammeret 38. Det skal bemerkes at en ringformet væske- eller fluidtetning 67 danner en forsegling mellom det nedre rørstykket 26 og stempelhylsen 44. Væske- eller fluidtetninger 69 er plassert rundt og inne i pluggelementet 66 for å forsegle mot stempelhylsen 44 og indekseringskammeret 34.
[0025] Som kan sees i figurene 5-8 har indekseringshylsen 56 en ytre radial overflate 68 som har en innpreget knastebane 70. Knastebanen 70 er utformet og dimensjonert for å holde på plass den indre enden av hver av knastene 36 i banen. Knastebanen 70 omfatter normalt en periferisk senterbane 72. Et flertall banegrener strekker seg aksialt ut fra senterbanen 72. Banen 70 er utformet slik at antallet av hver type banegren er lik antallet knaster 36 som blir anvendt med banen 70. Lange banegrener 74 og korte banegrener 76 strekker seg aksialt nedover fra senterbanen 72. I tillegg strekker lange banegrener 78 og korte banegrener 80 seg aksialt oppover fra senterbanen 72.
[0026] Igjen med henvisning til figurene 1-4 skal det bemerkes at et dempestempel 82 er anordnet inne i dempekammeret 38. Dempestempelet 82 er fast festet til stempelhylsen 44 og inneholder én eller flere innsnevrede eller begrensende fluidstrømnings-blender 83 som strekker seg helt gjennom dempestempelet 82. En væske- eller fluidtetning 85 omslutter dempestempelet 82 radialt og danner en væske- eller fluid- forsegling mot den innvendige veggen i dempekammeret 38. Et hydraulikkfluid fyller dempekammeret 38 både over og under dempestempelet 82.
[0027] Verktøyet 10 kan bli vekslet gjentatte ganger mellom en første driftsstilling der de ytre fluidportene 30 er stengt for fluidstrømning, og en andre driftsstilling der de ytre fluidportene 30 er åpne for fluidstrømning. For å gjøre dette blir aktiveringskuler 84 og 86 sluppet inn i strømningsboringen 22 i verktøyet 10 for å gjøre at verktøyet 10 blir beveget mellom disse stillingene. Kulen 84 er mindre enn kulen 86. Det skal videre bemerkes at selv om sfæriske kuler er vist for begge kulene 84 og 86, et sfærisk element ikke er nødvendig. Piler eller plugger av andre former og utførelser vil også kunne anvendes, og slike er ment å være inkludert innenfor den generelle betydningen av ordet "kule", som det blir anvendt her. Når verktøyet 10 innledningsvis blir inn-lemmet i en verktøystreng og kjørt inn i et brønnhull, er det typisk i den første driftsstillingen vist i figur 1, selv om kulen 84 ikke er der. Knastene 54 som danner kulesetet 55 befinner seg innenfor kammer(an)delen 32a med minst diameter i ekspansjonskammeret 32. Knastene 36 befinner seg i de lange nedoverstående banegrenene 74
(se figur 5). I denne posisjonen er fluidstrømning gjennom fluidsideportene 30 avstengt av indekseringshylsen 56. De innvendige fluidstrømningsportene 50 er heller ikke linje-ført med de ytre fluidstrømningsportene 30, og fluidtetningene 51 hindrer fluidkommu-nikasjon med de innvendige portene 50. Fluid kan bli pumpet og verktøy kan bli ført aksialt gjennom strømningsboringen 22 i verktøyet 10.
[0028] Når det er ønsket å åpne fluidsideportene 30 for å muliggjøre fluidkommunika-sjon mellom strømningsboringen 22 og brønnhullet rundt, blir den minste kulen 84 sluppet inn i strømningsboringen 22, hvor den lander på kulesetet 55 dannet av knastene 54 (se figurene 1 og 1 A). Fluidtrykket øker da inne i strømningsboringen 22 ovenfor den landede kulen 84. Det økte fluidtrykket gjør at stempelhylsen 44 og indekseringshylsen 56 festet til denne beveger seg aksialt nedover i forhold til huset 12, som vist i figur 2. Trykkfjæren 64 blir presset sammen. Knastene 36 vil bevege seg langs banen 70 og plassere seg innenfor de oppovergående grenene 36 av banen 70 (se figur 6). Under denne aksiale bevegelsen roterer indekseringshylsen 56 og stempelhylsen 44 inne i huset 12.
[0029] Etter hvert som stempelhylsen 44 beveger seg aksialt nedover til den første mellomposisjonen vist i figurene 2 og 6, blir knastene 54 beveget inn i den større kammer(an)delen 32b i ekspansjonskammeret 32. Den større diameteren til kammer(an)delen 32b gjør at knastene 54 beveger seg radialt utover og frigjør den lille kulen 84, som vist. Knastene 36 vil stoppe opp i de korte, oppovergående grenene 80 til knastebanen 70 når knastene 54 er i posisjon til å frigjøre kulen 84. Den frigjorte kulen 84 kan bli fanget av en kulefanger (ikke vist) av en type kjent for fagmannen, som befinner seg i verktøystrengen nedenfor verktøyet 10.
[0030] Etter at kulen 84 er frigjort fra kulesetet 55, vil fjæren 64 presse stempelhylsen 44 og indekseringshylsen 56 aksialt oppover inne i huset 12. Den oppovergående bevegelsen av stempelhylsen 44 og indekseringshylsen 56 vil opphøre når knastene 36 stopper opp i de korte nedoverstående grenene 76 av knastebanen 70. Verktøyet 10 vil nå være i den andre driftsstillingen vist i figurene 3 og 7. I denne driftsstillingen er de indre fluidstrømningsportene 50 i stempelhylsen 44 linjeført med de ytre fluid-strømningsportene 30 i huset 12 slik at fluid kan strømme mellom den indre strøm-ningsboringen 22 og brønnhullet rundt. Det bemerkes at knastene 54 nå igjen befinner seg radialt inne i kammer(an)delen 32a av ekspansjonskammeret 32.
[0031] Når det er ønsket å tilbakeføre verktøyet 10 til den første (lukkede) driftsstillingen vist i figurene 1 og 5, blir den største kulen 86 sluppet inn i strømnings-boringen 22 og landet på kulesetet 55. Fluidtrykket blir da variert og økt inne i strøm-ningsboringen 22 ovenfor kulen 86. Det økte fluidtrykket vil presse stempelhylsen 44 og indekseringshylsen 56 aksialt nedover inne i huset 12 og presse sammen fjæren 64. Verktøyet 10 er nå i den andre mellomposisjonen vist i figur 4. Knastene 36 blir beveget inn i de oppoverstående lange grenene 78 til knastebanen 70 (se figur 8). Som følge av dette blir knastene 54 beveget nedover og inn i den største kammer-(an)delen 32c av ekspansjonskammeret 32, hvorved knastene 54 tillates å bevege seg langt nok radialt utover til at den største kulen 86 kan frigjøres fra kulesetet 55.
[0032] Når den største kulen 86 er frigjort fra kulesetet 55, vil fjæren 64 igjen presse stempelhylsen 44 og indekseringshylsen 56 aksialt oppover og tilbakeføre verktøyet til den første driftsstillingen illustrert i figurene 1 og 5. Fra denne første driftsstillingen kan verktøyet igjen bli skiftet til den andre driftsstillingen (figurene 3 og 7) og tilbake igjen ved å gjenta trinnene beskrevet over. Det bemerkes at verktøyet 10 kan bli vekslet mellom første og andre driftsstilling gjentatte ganger ved sekvensiell bruk av en mindre kule 84 etterfulgt av en større kule 86. Fagmannen vil forstå at siden knastebanen 70 strekker seg indekseringshylsen 56 på en kontinuerlig måte, trinnene beskrevet over kan bli gjentatt for å veksle verktøyet 10 mellom driftsstillinger.
[0033] Kun én mindre kule 84 vil kunne anvendes for å bevege verktøyet 10 fra den første (lukkede) driftsstillingen til den andre (åpne) driftsstillingen. Dersom en stor kule 86 blir landet på kulesetet 55 når verktøyet 10 er i den første driftsstillingen (figurene 1 og 5), vil ikke den store kulen 86 frigjøres fra kulesetet 55 når setet 55 beveges nedover inn i kammer(an)delen 32b med den mellomste diameteren (figur 2). Knastene 36 vil stoppe opp i grenene 80 i knastebanen 70 (figur 6). Trykk inne i strømnings-boringen 22 vil måtte varieres og senkes for å gjøre det mulig å bevege verktøyet 10 til posisjonen vist i figurene 3 og 7. Deretter kan fluidtrykket igjen varieres og heves inne i strømningsboringen 22, noe som vil bevege verktøyet 10 til den andre mellomposisjonen vist i figurene 4 og 8, og den største kulen 86 vil bli frigjort når kulesetet 55 beveges inn i kammer(an)delen 32c med størst diameter.
[0034] Omvendt vil bare en større kule 86 kunne anvendes for å bevege verktøyet 10 fra den andre (åpne) driftsstillingen til den første (lukkede) driftsstillingen. Dersom en mindre kule 84 ble sluppet inn ment for å lande på eller i kulesetet 55 mens verktøyet 10 er i den andre driftsstillingen (figurene 3 og 7), ville den passere gjennom kulesetet
55 straks kulesetet 55 kom innenfor den mellomste kammer(an)delen 32b. Som følge av dette kan ikke verktøyet 10 bli beveget til den andre mellomposisjonen (figurene 4 og 8) med den minste kulen 84, fordi det vil frigjøre den minste kulen 84 før verktøyet kommer til den andre mellomposisjonen. [0035] Under bevegelsene til stempelhylsen 44 og indekseringshylsen 56 beskrevet over styrer en demperenhet som innbefatter dempekammeret 38 og dempestempelet 82 den relative hastigheten mellom disse komponentene inne i huset 12. For eksempel, når stempelhylsen 44 blir beveget i lengderetningen nedover inne i huset 12 (som det vil når det beveger seg fra posisjonen vist i figur 1 til posisjonen vist i figur 2), vil dempestempelet 82 fastgjort til dette bli presset nedover inne i dempekammeret 38. Fluid nedenfor dempestempelet 82 inne i dempekammeret 38 må overføres til den andre siden av dempestempelet 82 gjennom blenden 83 for å gi plass til dempestempelet 82. Denne fluidoverføringen krever en viss tid fordi blenden 83 er innsnevret eller begrenset. Hastigheten til bevegelsen av dempestempelet 82 og stempelhylsen 44 festet til dette vil derfor reduseres.
[0036] Det må forstås at verktøyet 10 tilveiebringer en aktuatormekanisme som innbefatter et kulesete 55 som vil frigjøre kuler 84 og 86 av forskjellig størrelse når verk-tøyet 10 blir skiftet fra hver av to driftsstillinger. Det skal også bemerkes at verktøyet 10 blir betjent med bruk av aktiveringskuler 84 og 86 av forskjellig størrelse. Bare den største kulen 86 kan lukke verktøyet 10, og bare den minste kulen 84 kan åpne verk-tøyet 10. Som følge av dette er det enkelt for en operatør å holde rede på hvilken posisjon verktøyet 10 befinner seg i. Dette trekket bidrar til å sikre at utilsiktet tilbakeføring av verktøyet 10 til dets første driftsstilling ikke vil forekomme. Dette er fordi en mindre kule 84 vil bli frigjort fra kulesetet 55 før indekseringshylsen 56 blir beveget til den første driftsstillingen, og bare bruk av en større kule 86 vil tilbakeføre verktøyet 10 til dets første driftsstilling.
[0037] Beskrivelsen over er rettet mot konkrete utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse for illustrasjons- og forklaringsformål. Det vil imidlertid være klart for fagmannen at mange modifikasjoner og endringer av utførelsesformen angitt over er mulig uten å fjerne seg fra oppfinnelsens ramme og idé.

Claims (21)

1. Verktøy for bruk ved undergrunns hydrokarbonproduksjon, verktøyet omfattende: et hus som definerer en aksial strømningsboring; en stempelhylse aksialt bevegelig anordnet inne i strømningsboringen mellom en første posisjon svarende til en første driftsstilling for verktøyet og en andre posisjon svarende til en andre driftsstilling for verktøyet; en aktuatormekanisme for bevegelse av verktøyet mellom den første og den andre driftsstilling, aktuatormekanismen omfattende et kulesete som sitter på stempelhylsen; og der: a) aktuatormekan ismen beveger verktøyet fra den første driftsstillingen til den andre driftsstillingen ved å lande en første aktiveringskule på kulesetet og deretter variere fluidtrykk inne i strømningsboringen i huset; og b) aktuatormekan ismen beveger verktøyet fra den andre driftsstillingen til den første driftsstillingen ved å lande en andre aktiveringskule, som har en annen størrelse enn den første aktiveringskulen, på kulesetet og deretter variere fluidtrykk inne i strømningsboringen i huset.
2. Verktøy ifølge krav 1, der kulesetet er dannet av én eller flere knaster bevegelig anordnet i spor i stempelhylsen.
3. Verktøy ifølge krav 2, der aktuatormekan ismen videre omfatter: et ekspansjonskammer dannet i huset, der ekspansjonskammeret har et flertall kammerandeler med forskjellige diametre, der kulesetet sørger for en åpning med en første diameter når den ene eller de flere knastene befinner seg innenfor én av de flere kammerandelene, og kulesetet sørger for en åpning med en andre diameter som er større enn den første diameteren når den ene eller de flere knastene befinner seg innenfor en annen av kammerandelene.
4. Verktøy ifølge krav 1, videre omfattende en indekseringsmekanisme som bestemmer den aksiale posisjonen til stempelhylsen i forhold til huset.
5. Verktøy ifølge krav 1, videre omfattende: en ytre fluidsideport dannet i huset; en indre fluidsideport dannet i stempelhylsen; der den indre fluidsideporten ikke er linjeført med den ytre sideporten når verktøyet er i den første driftsstillingen; og den indre fluidsideporten er linjeført med den ytre sideporten når verktøyet er i den andre driftsstillingen.
6. Verktøy ifølge krav 1, videre omfattende en demperenhet for å styre den relative aksiale bevegelseshastighten til stempelhylsen i forhold til huset.
7. Verktøy ifølge krav 6, der demperenheten omfatter: et dempekammer definert eller avgrenset mellom huset og stempelhylsen, der dempekammeret er fylt med et fluid; et dempestempel festet til stempelhylsen og anordnet inne i dempekammeret; og en begrensende eller innsnevret blende dannet gjennom stempelet for å mulig-gjøre overføring av fluid gjennom stempelet.
8. Verktøy ifølge krav 1, der verktøyet kan bli vekslet mellom den første og den andre driftsstilling gjentatte ganger.
9. Sirkulasjonsventilverktøy for bruk ved undergrunns hydrokarbonproduksjon og omfattende: et hus som definerer en aksial strømningsboring og i hvilket det er dannet en ytre fluidsideport; en stempelhylse som er aksialt bevegelig anordnet inne i strømningsboringen og har en indre fluidsideport, der stempelhylsen er bevegelig mellom en første posisjon svarende til en første driftsstilling for verktøyet og en andre posisjon svarende til en andre driftsstilling for verktøyet; en aktuatormekanisme for bevegelse av verktøyet mellom den første og den andre driftsstilling, aktuatormekan ismen omfattende et kulesete som sitter på stempelhylsen og der: a) aktuatormekanismen beveger verktøyet fra den første driftsstillingen til den andre driftsstillingen ved å lande en første aktiveringskule på kulesetet og deretter variere fluidtrykk inne i strømningsboringen i huset; og b) aktuatormekanismen beveger verktøyet fra den andre driftsstillingen til den første driftsstillingen ved å lande en andre aktiveringskule, som har en annen størrelse enn den første aktiveringskulen, på kulesetet og deretter variere fluidtrykk inne i strømningsboringen i huset; en første aktiveringskule; og en andre aktiveringskule som har en annen størrelse enn den første aktiveringskulen.
10. Verktøy ifølge krav 9, der kulesetet er dannet av én eller flere knaster bevegelig anordnet i spor i stempelhylsen.
11. Verktøy ifølge krav 9, der aktuatormekanismen videre omfatter: et ekspansjonskammer dannet i huset, der ekspansjonskammeret har et flertall kammerandeler med forskjellige diametre, der kulesetet fremskaffer en åpning med en første diameter når det befinner seg innenfor én av de flere kammerandelene, og kulesetet fremskaffer en åpning med en andre diameter når det befinner seg innenfor en annen av kammerandelene.
12. Verktøy ifølge krav 9, videre omfattende en indekseringsmekanisme som bestemmer den aksiale posisjonen til stempelhylsen i forhold til huset.
13. Verktøy ifølge krav 9, videre omfattende en demperenhet for å styre den relative aksiale bevegelseshastigheten til stempelhylsen i forhold til huset.
14. Verktøy ifølge krav 13, der demperenheten omfatter: et dempekammer definert eller avgrenset mellom huset og stempelhylsen, der dempekammeret er fylt med et fluid; et dempestempel festet til stempelhylsen og anordnet inne i dempekammeret; og en innsnevret eller begrensende blende dannet gjennom stempelet for å mulig-gjøre overføring av fluid gjennom stempelet.
15. Sirkulasjonsventilsverktøy for bruk ved undergrunns hydrokarbonproduksjon og omfattende: et hus som definerer en aksial strømningsboring og i hvilket det er dannet en ytre fluidsideport; en stempelhylse som er aksialt bevegelig anordnet inne i strømningsboringen og har en indre fluidsideport, der stempelhylsen er bevegelig mellom en første posisjon svarende til en første driftsstilling for verktøyet og en andre posisjon svarende til en andre driftsstilling for verktøyet; en aktuatormekanisme for bevegelse av verktøyet mellom den første og den andre driftsstilling, aktuatormekanismen omfattende et kulesete som sitter på stempelhylsen; der aktuatormekanismen beveger verktøyet fra den første driftsstillingen til den andre driftsstillingen ved å lande en første aktiveringskule på kulesetet og deretter variere fluidtrykk inne i strømningsboringen i huset; og der aktuatormekanismen beveger verktøyet fra den andre driftsstillingen til den første driftsstillingen ved å lande en andre aktiveringskule, som har en annen størrelse enn den første aktiveringskulen, på kulesetet og deretter variere fluidtrykk inne i strømningsboringen i huset.
16. Sirkulasjonsventilverktøy ifølge krav 15, videre omfattende en demperenhet for å styre den relative aksiale bevegelseshastigheten til stempelhylsen i forhold til huset.
17. Verktøy ifølge krav 15, der aktuatormekanismen videre omfatter: et ekspansjonskammer dannet i huset, der ekspansjonskammeret har et flertall kammerandeler med forskjellige diametre, der kulesetet har eller definerer en åpning med en første diameter når det befinner seg innenfor én av de flere kammerandelene, og kulesetet har eller definerer en åpning med en andre diameter som er større enn den første diameteren når det befinner seg innenfor en annen av kammerandelene.
18. Verktøy ifølge krav 15, der kulesetet er dannet av én eller flere knaster bevegelig anordnet i spor i stempelhylsen.
19. Verktøy ifølge krav 16, der demperenheten omfatter: et dempekammer definert eller avgrenset mellom huset og stempelhylsen, der dempekammeret er fylt med et fluid; et dempestempel festet til stempelhylsen og anordnet inne i dempekammeret; og en innsnevret eller begrensende blende dannet gjennom stempelet for å mulig-gjøre overføring av fluid gjennom stempelet.
20. Verktøy ifølge krav 15, videre omfattende en indekseringsmekanisme som bestemmer den aksiale posisjonen til stempelhylsen i forhold til huset.
21. Verktøy ifølge krav 15, der verktøyet kan bli vekslet mellom den første og den andre driftsstilling gjentatte ganger.
NO20121353A 2010-06-29 2011-06-10 Et multisyklus verktøy for brønnboring omfattende en aktuatormekanisme og en indekseringsmekanisme NO346200B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/826,020 US8739864B2 (en) 2010-06-29 2010-06-29 Downhole multiple cycle tool
PCT/US2011/040004 WO2012005869A2 (en) 2010-06-29 2011-06-10 Downhole multiple-cycle tool

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20121353A1 true NO20121353A1 (no) 2012-11-27
NO346200B1 NO346200B1 (no) 2022-04-19

Family

ID=45351438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20121353A NO346200B1 (no) 2010-06-29 2011-06-10 Et multisyklus verktøy for brønnboring omfattende en aktuatormekanisme og en indekseringsmekanisme

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8739864B2 (no)
AU (1) AU2011276769B2 (no)
BR (1) BR112012033687B1 (no)
GB (1) GB2494798B (no)
NO (1) NO346200B1 (no)
WO (1) WO2012005869A2 (no)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0706350D0 (en) * 2007-03-31 2007-05-09 Specialised Petroleum Serv Ltd Ball seat assembly and method of controlling fluid flow through a hollow body
US9127521B2 (en) * 2009-02-24 2015-09-08 Schlumberger Technology Corporation Downhole tool actuation having a seat with a fluid by-pass
US9303475B2 (en) * 2010-06-29 2016-04-05 Baker Hughes Incorporated Tool with multisize segmented ring seat
US9080420B2 (en) * 2011-08-19 2015-07-14 Weatherford Technology Holdings, Llc Multiple shift sliding sleeve
US8267178B1 (en) * 2011-09-01 2012-09-18 Team Oil Tools, Lp Valve for hydraulic fracturing through cement outside casing
NO337583B1 (no) * 2011-09-05 2016-05-09 Interwell As Fluidaktivert sirkuleringsventil
US9353598B2 (en) * 2012-05-09 2016-05-31 Utex Industries, Inc. Seat assembly with counter for isolating fracture zones in a well
GB2539062B (en) * 2012-05-11 2017-06-14 Baker Hughes Inc Tool with multi-size segmented ring seat
US20130327519A1 (en) * 2012-06-07 2013-12-12 Schlumberger Technology Corporation Tubing test system
US9556704B2 (en) 2012-09-06 2017-01-31 Utex Industries, Inc. Expandable fracture plug seat apparatus
US9359865B2 (en) * 2012-10-15 2016-06-07 Baker Hughes Incorporated Pressure actuated ported sub for subterranean cement completions
US9546537B2 (en) * 2013-01-25 2017-01-17 Halliburton Energy Services, Inc. Multi-positioning flow control apparatus using selective sleeves
US9290998B2 (en) 2013-02-25 2016-03-22 Baker Hughes Incorporated Actuation mechanisms for downhole assemblies and related downhole assemblies and methods
US9187978B2 (en) * 2013-03-11 2015-11-17 Weatherford Technology Holdings, Llc Expandable ball seat for hydraulically actuating tools
US9534461B2 (en) 2013-03-15 2017-01-03 Weatherford Technology Holdings, Llc Controller for downhole tool
US10246708B2 (en) 2013-05-06 2019-04-02 Alnylam Pharmaceuticals, Inc. Dosages and methods for delivering lipid formulated nucleic acid molecules
US20150034324A1 (en) * 2013-08-02 2015-02-05 Schlumberger Technology Corporation Valve assembly
US9435172B2 (en) * 2013-10-28 2016-09-06 Schlumberger Technology Corporation Compression-actuated multi-cycle circulation valve
GB2526826B (en) * 2014-06-03 2016-05-18 Nov Downhole Eurasia Ltd Downhole actuation apparatus and associated methods
US9580990B2 (en) 2014-06-30 2017-02-28 Baker Hughes Incorporated Synchronic dual packer with energized slip joint
US9494010B2 (en) * 2014-06-30 2016-11-15 Baker Hughes Incorporated Synchronic dual packer
US9759044B2 (en) * 2014-07-28 2017-09-12 Weatherford Technology Holdings, Llc Revolving ball seat for hydraulically actuating tools
US10119365B2 (en) 2015-01-26 2018-11-06 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Tubular actuation system and method
US10301907B2 (en) 2015-09-28 2019-05-28 Weatherford Netherlands, B.V. Setting tool with pressure shock absorber
US20180252061A1 (en) * 2015-09-30 2018-09-06 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole Tool with Multiple Pistons
WO2017200788A1 (en) * 2016-05-19 2017-11-23 Spring Oil Tools Llc Controlled opening valve
NO342306B1 (no) * 2016-08-24 2018-05-07 Frac Tech As Rørmontert nedihulls aktiveringssystem
US10309196B2 (en) 2016-10-25 2019-06-04 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Repeatedly pressure operated ported sub with multiple ball catcher
CA3000012A1 (en) * 2017-04-03 2018-10-03 Anderson, Charles Abernethy Differential pressure actuation tool and method of use
US10612346B2 (en) * 2017-06-14 2020-04-07 Spring Oil Tools Llc Concentric flow valve
GB2569587B (en) * 2017-12-20 2022-06-15 Schoeller Bleckmann Oilfield Equipment Ag Catcher device for downhole tool

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2771968A (en) * 1947-02-04 1956-11-27 Mercier Jean Shock absorber
US5499687A (en) * 1987-05-27 1996-03-19 Lee; Paul B. Downhole valve for oil/gas well
US20030024706A1 (en) * 2000-12-14 2003-02-06 Allamon Jerry P. Downhole surge reduction method and apparatus
US20100018713A1 (en) * 2008-07-22 2010-01-28 Smith Sidney K Launching tool with interlock system for downhole cement plug and method

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US406A (en) * 1837-09-25 Samuel rust
US45288A (en) * 1864-11-29 Improvement in car-couplings
WO2000066879A1 (en) 1999-04-30 2000-11-09 Frank's International, Inc. Method and multi-purpose apparatus for control of fluid in wellbore casing
US6412614B1 (en) * 1999-09-20 2002-07-02 Core Laboratories Canada Ltd. Downhole shock absorber
US6390200B1 (en) * 2000-02-04 2002-05-21 Allamon Interest Drop ball sub and system of use
GB2377234B (en) 2001-07-05 2005-09-28 Smith International Multi-cycle downhole apparatus
US6769490B2 (en) * 2002-07-01 2004-08-03 Allamon Interests Downhole surge reduction method and apparatus
US6866100B2 (en) 2002-08-23 2005-03-15 Weatherford/Lamb, Inc. Mechanically opened ball seat and expandable ball seat
GB2428718B (en) 2003-04-01 2007-08-29 Specialised Petroleum Serv Ltd Actuation Mechanism for Downhole tool
US7434625B2 (en) 2005-06-01 2008-10-14 Tiw Corporation Downhole flapper circulation tool
GB2432376B (en) * 2005-11-17 2010-02-24 Paul Bernard Lee Ball-activated mechanism for controlling the operation of a downhole tool
US7581596B2 (en) * 2006-03-24 2009-09-01 Dril-Quip, Inc. Downhole tool with C-ring closure seat and method
US7464764B2 (en) 2006-09-18 2008-12-16 Baker Hughes Incorporated Retractable ball seat having a time delay material
US7637323B2 (en) 2007-08-13 2009-12-29 Baker Hughes Incorporated Ball seat having fluid activated ball support
US7644772B2 (en) 2007-08-13 2010-01-12 Baker Hughes Incorporated Ball seat having segmented arcuate ball support member
US7628210B2 (en) 2007-08-13 2009-12-08 Baker Hughes Incorporated Ball seat having ball support member
US7703510B2 (en) 2007-08-27 2010-04-27 Baker Hughes Incorporated Interventionless multi-position frac tool

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2771968A (en) * 1947-02-04 1956-11-27 Mercier Jean Shock absorber
US5499687A (en) * 1987-05-27 1996-03-19 Lee; Paul B. Downhole valve for oil/gas well
US20030024706A1 (en) * 2000-12-14 2003-02-06 Allamon Jerry P. Downhole surge reduction method and apparatus
US20100018713A1 (en) * 2008-07-22 2010-01-28 Smith Sidney K Launching tool with interlock system for downhole cement plug and method

Also Published As

Publication number Publication date
US8739864B2 (en) 2014-06-03
US20110315389A1 (en) 2011-12-29
GB201221171D0 (en) 2013-01-09
BR112012033687A2 (pt) 2016-12-06
WO2012005869A3 (en) 2012-04-19
GB2494798B (en) 2017-04-26
AU2011276769A1 (en) 2012-12-06
AU2011276769B2 (en) 2015-04-16
GB2494798A (en) 2013-03-20
NO346200B1 (no) 2022-04-19
WO2012005869A2 (en) 2012-01-12
BR112012033687B1 (pt) 2020-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20121353A1 (no) Nedihulls flersyklus-verktoy
NO20121354A1 (no) Verktoy med ballsete med flere storrelser og segmentert buet ballstotteelement
NO335465B1 (no) Multiposisjonsapparat til et verktøy
US5174393A (en) Hydraulic jar
AU2018256467B2 (en) Downhole tool method and device
NO20161055L (no) Ventil
NO340241B1 (no) Styringssystem for et nedihulls rørmontert verktøy som har et styrt element
NO852443L (no) Testventiltre
NO312254B1 (no) Omlöpsventil og fremgangsmåte
NO340703B1 (no) Betjeningsorgan
NO344340B1 (no) Nedihullsventil med trinnvis justerbare åpne posisjoner, og hurtiglåsingstrekk
NO20120395A1 (no) Stromningsstyringssystem
NO20111202A1 (no) Fluidaktivert sirkuleringsventil
NO781238L (no) Sikkerhetsventil.
NO20150559A1 (no) Kragelåsmontasje og fremgangsmåte for lastavledning i brønnhull
NO345862B1 (no) Trykksyklusuavhengig indekseranordning, brønnhullverktøy, og fremgangsmåte for å drive en brønnhullventil
NO20111045A1 (no) Trykkbegrensende anordning for bronnhodetre
NO338591B1 (no) Apparat for kontroll av en nedhulls anordning
NO20120432A1 (no) Nedihullsventil
NO20141001A1 (no) Brønnverktøy
NO20141503A1 (no) Belgventil og injeksjonsventil
US20130068472A1 (en) Hydraulic Three Position Stroker Tool
NO20130608A1 (no) Nedihullsverktøy og tillknyttede fremgangsmåter
NO20161353A1 (no) Rørmontert nedihulls aktiveringssystem
NO347854B1 (no) Verktøy med segmentert flerstørrelses-sete

Legal Events

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

Owner name: BAKER HUGHES HOLDINGS LLC, US

MM1K Lapsed by not paying the annual fees