NO20130060A1 - Tilbaketrekkbar bronnreservesammenstilling for periferisk tetningsstotte - Google Patents

Tilbaketrekkbar bronnreservesammenstilling for periferisk tetningsstotte Download PDF

Info

Publication number
NO20130060A1
NO20130060A1 NO20130060A NO20130060A NO20130060A1 NO 20130060 A1 NO20130060 A1 NO 20130060A1 NO 20130060 A NO20130060 A NO 20130060A NO 20130060 A NO20130060 A NO 20130060A NO 20130060 A1 NO20130060 A1 NO 20130060A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
ring
wedge
segment
segments
seal
Prior art date
Application number
NO20130060A
Other languages
English (en)
Inventor
James C Doane
Dennis E Kroll
David S Bishop
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 NO20130060A1 publication Critical patent/NO20130060A1/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
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/1208Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means
    • E21B33/1216Anti-extrusion means, e.g. means to prevent cold flow of rubber packing
    • 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
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/128Packers; Plugs with a member expanded radially by axial pressure
    • 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
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/129Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing
    • 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
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/129Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing
    • E21B33/1291Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing anchor set by wedge or cam in combination with frictional effect, using so-called drag-blocks

Abstract

Kileformede elementer danner en ringstruktur som kan øke i diameter for et grep ved å benytte relativ aksial bevegelse av tilstøtende segmenter. Den tilstøtende tetning er ytterligere atskilt fra adkomst til kantene av de tilstøtende segmenter som beveger seg relativt ved ringsegmenter festet til den brede dimensjon av segmentene som vender mot tetningen. Ringsegmentene beveger seg ut med kileelementene til hvilke de er festet slik at i den satte posisjon av tetningen er det en forsterket barriere mot det omgivende rør med ringsegmentene. Ringsegmentene blokkerer videre adkomst til tetningen under kompresjonsbelastning mot grenseflatelokaliseringene mellom de kileformede elementer slik at deres relative aksiale bevegelse ikke fanger et parti av tetningen og initierer sprekker i tetningen som kan føre til lekkasje forbi tetningen.

Description

OMRÅDE FOR OPPFINNELSEN
[0001]Området for oppfinnelsen er brønnreserveanordninger (oppbakkings-anordninger) for tetninger og mer nøyaktig anordninger som er tilbaketrekkbare og posisjonert mellom tetninger for beskyttelse fra brønnfluider og beskyttelse av det omgivende rør fra gradvis økende spenning fra påførte trykkdifferensialer og mer nøyaktig segmenterte kilesegmenter som danner en opplagringsring og endebehandling for slik ring tilstøtende en tetning for å minimere tetningsskade fra relative aksiale kilesegment-bevegelser.
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
[0002]Pakninger benyttes nede i brønnen for å isolere soner i en brønnboring. Mange typer av pakninger er i bruk avhengig av anvendelsen og brønn-forholdene. En felles utforming benytter et ringformet tetningselement som er aksialt komprimert ved nedsettingsvekt, eller et setteverktøy som holder en spindel og skyver ned på en settehylse eller en hydraulisk mekanisme som innbefatter blokkering av en bane gjennom pakningen og oppbygning av trykk på en stempelsammenstilling for å komprimere tetningselementet. Når tetningselementet er komprimert aksialt strekker det seg radialt inn i et tetningsforhold med det omgivende rør. For å øke grepet av det forlengede element er det også et øvre og nedre sett av holdekiler anbrakt på motsatte sider av tetningselementet. Holdekilene omfatter generelt koniske segmenter med utvendige flettverk som biter inn i det omgivende rør når brettet ut på konede overflater under prosessen med aksial komprimering av tetningselementet.
[0003]Et problem med kompresjonssettetetningselementene er utdrivning i opphulls- eller nedhullsretningene. Anti-utdrivingsringer er ofte plassert ved de motsatte ender av tetningselementet. De deformerer seg plastisk når tetningselementet er aksialt komprimert og opptar det omgivende rør for å skape en barriere ved motsatte ender. Problemet med anti-utdrivingsringer er når pakningen gjenvinnes. De plastisk deformerte ringer opprettholder deres deformerte tilstand til tross for utvidelse av pakningsspindelsammenstilling som tillater tetningselementet å forlenge seg aksialt og trekke seg radialt sammen. I hovedsak kan oppbakkingsringene fremdeles være i kontakt med det omgivende rør etter at tetningselementet har trukket seg tilbake bort fra oppbakkingsringene i en radial og en aksial retning. Når pakningen er trukket ut i denne tilstand, kan oppbakkingsringene sveipe brønnen ettersom pakningen fjernes. Sveiping (skrubbing) er tiltaket med å redusere trykk ved fjerning av et verktøy som tetter ettersom det gjenvinnes. Denne skrubbing kan forårsake formasjonsskade eller føre til at brønnen kommer inn og et potensielt tap av brønnstyring. Brønnfluid over pakningen er også fortrengt oppover eller gjennom et lite omløp i verktøyet. Denne tilstand begrenser kraftig gjenvinningshastighet. Et annet problem er at oppbakkingsringene kan rives i stykker på turen ut av hullet og bevirke at pakningen henger seg opp og i alvorlige tilfeller kan pakningen måtte freses ut for å fjerne den.
[0004]Tradisjonelle utforminger har holdekiler over og under tetningselementet. Et problem med denne utforming er at under drift, og eksponert mot trykkdifferensialer som virker på spindelen med pakningen satt, er det en overføring av påført trykkdifferensial på flettverkene til opphullsholdekilene hvis trykkdifferensialet er i opphullsretningen og på nedhulls holdekilene hvis trykkdifferensialet er i nedhullsretningen. Dette arrangement skaper ytterligere spenning på det omgivende rør fra kraftøkningen på holdekilene skapt av det anvendte trykkdifferensial.
[0005]Det er enda et problem med rester i brønnen slik som sand eller grus som avleires på toppen av anti-utdrivingsringene, og således gjør det vanskelig å trekke ut pakningen etter frigjøring.
[0006]Utdrivingsbarrierer forskjellig fra kontinuerlige bøyelige ringer som plastisk deformerer har blitt forsøkt. Ideen bak en segmentert ringutforming er evnen til å opprettholde et overlappende forhold av segmentene ettersom de brettes ut på den konede overflate. Denne utforming er illustrert i USP 7290603. Problemet med denne utforming som benytter lange returfjærer i håp om å forspenne segmentene for å trekke seg tilbake er fordoblet. De lange fjærdelene er eksponert og kan skades under innkjøring. Rester i brønnen kan komme på rampeoverflaten eller under de lange fjærelementene og forhindre segmentene fra å trekke seg sammen. Denne utforming overfører også last fra differensialtrykk inn i holdekilene for å øke spenningen i den omgivende rørvegg.
[0007]Hva som er nødvendig er et anti-utdrivingssystem som er beskyttet fra brønnfluidrester etter at det er satt idet kreftene skapt av trykkdifferensialer under drift minimaliseres fra ytterligere spenningspåkjenning av det omgivende rør. Et forbedret tilbaketrekkingssystem for en fullstendig periferisk utdrivingsbarriere er også fremskaffet for en barriere skjermet fra brønnfluider mellom tetninger. Barriereelementene kan ha utvendige flettverk og fungere som holdekiler så vel som en barriere. Elementene kan også ha et ringsegment montert på deres brede dimensjon hvor ringsegmentene spenner over området hvor elementene beveger seg relativt i den aksiale retning for å forandre diameter. I den gripende posisjonen er tetningen videre isolert fra eksponering mot relative bevegelige segmenter som kan skade tetningen. Disse og andre egenskaper med den foreliggende oppfinnelse vil lettere fremkomme for de som er faglært på området fra en gjennomgang av beskrivelsen av den foretrukne utførelse nedenfor sammen med de tilhørende tegninger, idet det erkjennes at det fullstendige omfang av oppfinnelsen fremkommer i det bokstavelige og ekvivalente omfang av de vedføyde kravene.
SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN
[0008]En pakning viser atskilte tetningselementer med en utdrivingsbarriere mellom disse. Når pakningen er satt er utdrivingsbarrieren beskyttet fra rester i brønnen. Barrieren tilveiebringer fullstendig periferisk utdrivningsbeskyttelse ved å benytte én eller flere ringer laget av kileformede segmenter som har et kilespor ved deres kanter og er sammenstilt på en vekslende måte for på denne måten å være i stand til å øke eller avta i diameter når spindelkomponentene beveges mot eller bort fra hverandre. Segmentene har en åpning gjennom hvilken et spindel-fremspring strekker seg for på denne måten å tvinge segmentene inn i den mindre diameter for fjerning. Bevegelsesstoppere for segmentene i formen av maskinerte flater er anordnet på de relativt bevegbare spindelkomponentene.
[0009]I en variant former de kileformede elementene en ringstruktur som kan øke i diameter for et grep ved å benytte relativ aksial bevegelse av tilstøtende segmenter. Den tilstøtende tetning er videre atskilt fra adkomst til kantene av de tilstøtende segmenter som beveger seg relativt ved ringsegmenter festet til den bredere dimensjon av segmentene som vender mot tetningen. Ringsegmentene beveger seg ut med kileelementene til hvilke de er festet slik at i den satte posisjon av tetningen er det en forsterket barriere mot det omgivende rør med ringsegmentene. Ringsegmentene blokkerer videre adkomst for tetningen under kompresjonsbelastning til grenseflatestedene mellom de kileformede elementene slik at deres relative aksiale bevegelse ikke fanger et parti av tetningen og initierer brudd i tetningen som kan føre til lekkasje forbi tetningen.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0010]Figur 1 er perspektivriss av spindelkomponenter som beveger seg relativt for å aktuere segmentene til oppbakkingssystemet mellom tilbaketrukkede og forlengede posisjoner;
[0011]Figur 2 er et delvis avskåret riss av en anvendelse av oppbakkingssystemet i krav 1 til en pakning med flere tetninger hvor oppbakkingssystemet er mellom tetningene;
[0012]Figur 3 er en alternativ utførelse som benytter to segmenterte ring-oppbakkingssystemer som dobler som holdekiler vist mellom tetninger og i innkjøringsposisjonen;
[0013]Figur 4 er risset i fig. 3 vist i den satte posisjon;
[0014]Figur 5 viser kantgrenseflaten mellom tilstøtende segmenter av motstående orientering;
[0015]Figur 6 er en alternativ utførelse som benytter den segmenterte ringen for en utdrivningsbarriere mellom holdekilehuset og holdekileringen vist i innkjørings-posisjonen (uten å vise holdekilehuset);
[0016]Figur 7 er risset i fig. 6 med oppbakkingsringsegmentene mot holdekilehuset i den satte posisjon av holdekileringen;
[0017]Figur 8 er risset i fig. 7, men i plan i den satte posisjon sett gjennom holdekilehuset og som viser hvorledes kilesegmentene roterer oppbakkingsringsegmentene for den satte posisjon;
[0018]Figur 9 er et alternativ til risset i fig. 6 og vist i innkjøringsposisjonen hvor oppbakkingsringsegmentene ikke kan dreie med hensyn til kilesegmentet til hvilke det er festet med atskilte festeanordninger;
[0019]Figur 10 er risset i fig. 9, men i den satte posisjon som viser oppbakkingsringsegmentene flyttet ut med holdekilesegmentene;
[0020]Figur 11 er et riss langs linjer 11-11 i fig. 9; og
[0021]Figur 12 er et riss langs linjer 12-12 i fig. 10.
DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSE
[0022]Figur 1 illustrerer elementene til oppbakkingssystemet som kan benyttes nede i hullet i en varietet av anvendelser og konfigurasjoner, som vil forklares nedenfor. Idet et gitt brønnverktøy vil ha mange andre komponenter for å utføre dets tilsiktede formål, er basiskomponentene for operasjon av oppbakkingssystemet til den foreliggende oppfinnelse relativt bevegbare komponenter 10 og 12 som er del av en spindelsammenstilling 14 med en gjennomgående passasje
16. Komponenten 10 haren fullstendig periferisk utvendig ring 18 med en radial skyvende segmentert overflate 20 avbrutt av koniske flater 22. Et nedre nav 24 strekker seg utover ring 18 og har et flertall av radiale fremspring 26 som fortrinnsvis er rektangulære i tverrsnitt, selv om andre former kan benyttes. Avstan-den på fremspringene er slik at de innretter seg med åpninger 28 på konede segmenter 30 som har deres neser 32 pekende i den samme retning. Mellom segmenter 30 er konede segmenter 34 som har deres neser 36 pekende i den
motsatte retning fra nese 32. Fortrinnsvis har neser 32 og 36 et avrundet profil slik at når den satte posisjon er oppnådd i en pakningspåføring vist i fig. 2, vil det ikke være noen skade på tetningselementene 38 og 40 som fortrinnsvis er anbrakt på motsatte sider av den periferiske ring 42 og en del av denne er vist på et enderiss i fig. 5 for å vise hvorledes segmenter 30 og 34 kan festes på deres kanter ettersom de glir aksialt med hensyn til hverandre hvilket resulterer i at diameteren forandrer seg i motsatte retninger når komponenter 10 og 12 er beveget aksialt med hensyn til hverandre. En kule 44 strekker seg inn i en kontakt 46 til en tilstøt-ende segmentkant. Andre kanttilbakeholdelsesanordninger slik som svalehale-formede L-former som tillater relativ aksial glidning på tilstøtende kanter idet den totale ringform 42 holdes er overveid for å være innen omfanget av oppfinnelsen.
[0023]Segment 12 er fortrinnsvis identisk med segment 10 og orientert speilvendt som vist i fig. 1. Segment 12 har en radial skyvende overflate 48 for å støte mot segment 34 for å skyve disse i den motsatte retning ettersom radial overflate 20 skyver segment 30 som er motsatt orientert fra segmentet 34. Radial overflate 48 er avbrutt av konede flater 50. Når komponenter 10 og 12 er skjøvet sammen, rir nese 32 over flater 50, som best kan sees i fig. 4, som viser en alternativ utførelse, med en minimal klaring slik som omkring 0,15 tommer. Likeledes rir nese 36 overflate 22 med en lignende klaring. Grunnen for den minimale klaring er for å stenge av en utdrivningsrute fortetningen slik som 40 i den satte posisjon. Som det best sees i fig. 2 er det en rekke av aksiale åpninger 52 mellom toppene 54 til segmenter 30 og den tilstøtende tetning 38 er satt inn med neser 36 og det samme mønster eksisterer ved den motsatte ende mellom neser 32 og tetning 40. Imidlertid er det aksialt mellom neser og en tilstøtende tetning der ikke noe plass for utdrivning ettersom toppene slik som 54 til det motsatt orienterte segment som er mellom nesene stenger av enhver utdrivningsåpning ved å støte mot ring 18 på en side av ring 56 på den andre. Nesene 32 og 36 ligger over flatene 50 og 22 henholdsvis i den satte posisjon mot et omgivende rør (ikke vist) med minimal klaring slik at utdrivningsåpninger for tetninger 38 eller 40 også er effektivt ikke-eksisterende ved å være så små. Som et resultat er full 360 grader utdrivningsbeskyttelse oppnåelig i den satte posisjon i fig. 2 for endene til tetningen 38 og 40 som vender mot hverandre. Utsideendene 58 og 60 som bedre er vist i fig. 3 støter mot hylser 62 og 64 som er brakt nærmere til hverandre når påvirket av et setteverktøy vist skjematiske som piler 66 og 68. De som er faglært på området vil forstå at andre deler har blitt utelatt for klarhets skyld slik som hovedlåseringer for å holde en satt posisjon etter at setteverktøyet 66, 68 setter og automatisk frigjør. For å forhindre utdrivning forbi ender 58 og 60 ved setting, er det en grense for mengde av aksial bevegelse av hylse 62 med hensyn til hylse 64. Utførelsen vist i fig. 3 og 4 illustrerer modulopprinnelsen av oppbakkingssystemet og benytter to ringer med motstående segmenter 70 og 72. Den har tre atskilte spindelkomponenter i motsetning til de to komponentene 10 og 12 vist i fig. 2, når kun en oppbakkingsring. Isteden er det i fig. 3 spindelkomponenter 74, 76 og 78 som er atskilt fra hverandre og relativt bevegbar med hensyn til hverandre i samsvar med operasjon av setteverktøyet 66, 68 for setting og i den motsatte retning for fjerning med et kjent fjerningsverktøy som strekker komponentene bort fra hverandre. Tetning 80 sitter på komponent 74 og tetning 82 sitter på komponent 78. Ring 70 er mellom komponenter 74 og 76 og ring 72 er mellom komponenter 76 og 78. Én bevegelsesstopper er påvirket når hylse 84 kontakter øvre overgang 86 som kan sees ved å sammenligne fig. 3 og 4. Ved den andre ende går hylse 88 inn i en ikke vist komponent for å fungere som en andre bevegelsesstopper. Som i fig. 1 og 2 utførelsen er operasjonen av en individuell ring 70 eller 72 den samme. For eksempel for setting skyver skul- der 90 og 94 henholdsvis motsatt orienterte segmenter 92 og 96 mot hverandre. Segmenter 92 og 96 kan også valgfritt tjene som holdekiler hvis de har flettverk 98 og 100 på deres respektive utvendige flater. For frigjøring er komponenter 76 og 78 trukket fra hverandre ved et frigjøringsverktøy (ikke vist) som resulterer i radial forlengelse av knaster 102 i åpninger 104 i segmenter 92 som trekker på disse segmenter for å bevege segmenter 92 med hensyn til motsatt orienterte segmenter 96 slik at diameteren til ringen 72 er sikkert trukket ned til en mindre dimensjon slik at fjerning fra et omgivende rør (ikke vist) er gjort mulig. De som er faglært på området vil se at ringene 72 og 70 fungerer på det samme prinsipp og at systemet er modulært og kan legge til rette for så mange ringer som ønsket. Flettverk på den utvendige flate av enhver ring er et valg for å gjøre dobbel tjeneste som holdekiler. Selv med en gitt ring, kan noen komponenter ha flettverk idet andre ikke har. Det skal bemerkes at i fig. 1-utførelsen hvor en enkel ring av segmenter 30 og 34 er benyttet, begge segmenter 30 og 34 har åpninger for radialt å forlenge (utvide) deler 26 eller 106 slik at segmentene kan trekkes fra hverandre for frigjøring. I modulutformingen i fig. 3 og 4 er kun segmenter 92 i ring 72 vist med radialt forløpende deler gjennom åpninger for å utøve en kraft for frigjøring, men oppfinnelsen overveier at alle kileformede segmenter som utgjør en ring kan ha åpninger gjennom hvilke de motsatt orienterte segmenter er trukket til den mindre diameter for fjerning.
[0024]De som er faglært på området vil forstå at den foretrukne lokalisering av oppbakkingssammenstillingen som også kan fungere som er kilesammenstilling er mellom tetningselementer. Når utført på denne måte tilfører ikke noen tilført kraft fra brønntrykk spenningen på det omgivende rør ved stedet hvor det gripes av flettverkene på ringkomponentene. Den foretrukne utforming tilveiebringer en positiv påført kraft på de motstående segmenter gjennom en åpning i segmentene for å flytte disse i forhold til hverandre til den mindre diameterposisjon. Bruken av vinklede flater mot der hvor segmentnesene beveger seg skaper en meget liten klaring tilstøtende et tetningselement som er lokalisert mellom de flate endende av motsatt orienterte segmenter som sitter mot en radial overflate. Som et resultat, ved å gå rundt 360 grader, er det heller ikke noe plass for tetningsmaterialet å ekstruderes eller det er ingen rekke av segmentneser med undersnitt som løper parallelt til en konet flate på spindelpartiet for å fremvise en meget liten klaring som har effekten av å tilbakeholde tetningsmaterialet mot ekstrusjon (utdriving). Nesen er laget eller maskineri til en avrundet form slik at selv om de støter mot enden av et tetningselement, vil det ikke være noe skade eller noen slitasje av tetningselementet.
[0025]Idet den foretrukne plassering av oppbakkingssammenstillingen er mellom tetningselementer, kan andre arrangementer benyttes slik som å sette oppbakkingssammenstillingen på én av eller begge ender av et tetningselement og i en posisjon for eksponering mot brønntrykk og fluider. Segmentene i ringen eller ringene som utgjør oppbakkingssammenstillingen benyttet i disse steder kan også utstyres med flettverk og utføre en dobbel oppgave som en oppbakkingssammenstilling som tilveiebringer periferisk anti-utdrivningsbeskyttelse for et tilstøtende tetningselement så vel som en forankring for dette verktøy. Andre verktøy som behøver en oppbakking eller beskyttelse fra utdriving av komponenter når de utsettes for brønntrykk når de er satt er også overveid for å være innen omfanget av oppfinnelsen.
[0026]I en alternativ utførelse, som har flere varianter, er et mål å isolere en tetning slik som 38 i fig. 2 fra lommene slik som 52 som åpner opp i den satte posisjon når overflate 54 beveger seg bort fra tetningen 38. Det samme forhold fremkommer nær tetning 40 ettersom segmenter 34 beveger seg bort fra tetning 40 med unntak av at åpningen nær tetning 40 er periferisk forskjøvet fra åpningene 52 tilstøtende tetning 38. Figurer 6-8 anbringer en segmentert ring 200 som har individuelle komponenter slik som 202 og 204 ved et sted tilstøtende de skyvende overflater 20 og 48 som vist i fig. 1. Hvert segment 202 og 204 er, ved enden vist i fig. 6, festet til et kilesegment slik som 30 i fig. 2 ved en feste-anordning 206 i et motsenket hull 208. Hver kilesegment 30 har en toppoverflate 210 og en tilstøtende nedre overflate 212. Hvert ringsegment 202 og 204 er festet ved festeanordninger 206 til overflaten 212. Toppoverflatene 214 og 216 til ringsegmentene 202 og 204 er fortrinnsvis jevnt med toppoverflatene 210 til kilesegmentene 30. Hvert segment 202 og 204 kan fortrinnsvis dreie omkring festeanordningen 206. Dreievirkningen kan fremkomme ettersom kilesegmentene 30 og 36 beveger seg aksialt i forhold til hverandre langs kantsvalehaler slik som 220. Ettersom diameteren til ringen bygget opp av kilesegmenter 30 og 36 vokser, kommer en innvendig overflate 218 på ringsegmenter 202 og 204 opp mot overflate 222 på et tilstøtende kilesegment 30. Festeanordningen 206 tilveiebringer noe rotasjonsbevegelse og kontaktpunktet mellom innvendig overflate 218 og overflate 222 glir i forhold til diameterforandringen av kilekomponenter 30
og 36.
[0027]Sammenstillingen av komponentene som utgjør ringen 200 har åpninger mellom segmentene 202 og 204 som tillater diameteren til ringen 200 å øke eller avta. Disse åpninger eller brudd oppstår over overflater 212 for å unngå at kantsvalehalene 220 går ut av kantene til segmentene 30 hvor den smale ende av sementer 36 er anbrakt. Ideen er å bruke overflaten 212 for å stenge av en ut-drivingsbane for den tilstøtende tetning slik som 38. Tilstøtende ender av ringsegmenter 202 og 204 har forskjøvne smale fremspring 224 og 226 for å opprettholde kontinuiteten av ringen 200 i innkjøringen og de satte posisjoner. Disse fremspring fortsetter for periferisk å overlappe i den satte posisjon i fig. 7 eller 8. Det er førende konuser 228 og 230 på henholdsvis fremspringene 224 og 226. Disse konuser er benyttet for å flytte noe gummi som har gått frem mot overflate 212 bort når det er på tide å flytte segmentene 202 og 204 nærmere hverandre. Overflaten 218 som innbefatter dreiebevegelsen av segmentene 202 og 204 omkring deres respektive festeforbindelse holder åpningen 232 mellom konusene 228 og 230 til et minimum.
[0028]Flettverkene på segmentene 30 og 36 opptar fortrinnsvis det omgivende rør på en måte som lar ringen 200 komme nærmere eller oppta det omgivende rør i den satte posisjon i fig. 7 eller 8. Når en spindelkomponent slik som 10 i fig. 7 skyver mot toppoverflatene 210 sett i fig. 6 og ringen 200 vokser i diameter for å komme nærmere til eller kontakte det omgivende rør, er det lite til ingen åpning ved rørveggen for utdriving av tetningen slik som 38. Det er viktig at adkomsten for tetningen 38 til relativt bevegelige kanter av kilesegmentene 30 og 36 er blokkert ettersom ringsegmentene 202 og 204 ligger over denne overgangssone mellom tilstøtende kilesegmenter 30 og 36 ved periferien nær den omgivende rørvegg og den skyvende overflate slik som 20 vist i fig. 1 ligger over endene av kilesegmentene 30 og 36 ytterligere radialt innover fra ringen 200.
[0029]Det skal bemerkes at i utformingen i fig. 6-8 er avfasingene 22 og 50 vist i fig. 1 valgfrie og kan utelates. Idet denne utformingsutførelse har blitt omtalt med hensyn til én side av en ring til kilesegmenter 30 og 36, vil de som er faglært på området forstå at den motsatte side med hensyn til en tetning 40 også kan benyttes hvis orientert speilvendt. Forskjellen vil være at innfestingen med en festean-ordning vil være inn i det bredere partiet til segmenter 36 istedenfor segmentet 30 som beskrevet for den motsatte ende og vist i fig. 6-8.
[0030]En rampe 234 kan være lokalisert på ringsegment 202 motsatt rampe 228 for å skyve ut gummi eller tetning 38 som har gått frem inn i et rom 236 dannet mellom ramper 228 og 236 og over overflaten 212 på kilesegmentene 30.
[0031]Figurer 9-12 viser en noe forskjellig utforming. Der er en segmentert
ring 300 bygget opp av segmenter 302 og 304. Det er atskilte festeanordnin-
ger 306 og 308 som går inn i øvre overflate 310 til kilesegmentene 30. Som et resultat er det ingen relativ rotasjon som mellom segmentene 302 og 304 og kilen 30 til hvilken hver er festet. Segmentet 302 har et undersnitt 312 og et til-støtende endesegment 314 som har et kvadratisk eller rektangulært tverrsnitt. Segment 304 har et L-formet undersnitt 316 for å motta segmentet 314 ettersom diameteren til ringen 300 forandrer seg. Åpning 318 mellom overflater 320 og 322 åpner i den satte posisjonen, men denne åpning har en bunn ved overflate 324 på segment 304.1 den satte posisjon kommer ringens ytre dimensjon 326 nær til eller i kontakt med det omgivende rør 328 som vist i fig. 12. Til tross for noen mindre åpninger 324 i den ytre dimensjon 326, har disse åpninger minimalt volum på grunn av den overlappende natur til segmentene 302 og 304 ved åpnings-stedene. Dette element tillater lokaliseringen av overgangen mellom segmen-
ter 302 og 304 til å være over kilesegmentene 36 og kantsvalehalene 330 siden den ytre dimensjon 326 går til rørveggen 328 og resulterer i isolasjon av svale-haleområdene 330 fra gummi eller annet materiale til tetning 38 som prøver å drives ut i denne retning. Fortrinnsvis forblir endene av segmentene 302 og 304 i kontakt tilstøtende segmenter 314 ettersom diameteren til ringen 300 øker eller avtar.
[0032]Som et alternativ kan ringene 200 eller 300 lages av et enkelt stykke splittet ring hvor de motstående ender har detaljer som beskrevet ovenfor. Ved å benytte en splittring vil dreieegenskapen som beskrevet med hensyn til ring 200 elimineres, men én-stykke utformingen vil på andre måter fungere på den samme måte.
[0033]Beskrivelsen ovenfor er illustrativ for den foretrukne utførelse og mange modifikasjoner kan gjøres av de som er faglært innen området uten å avvike fra oppfinnelsen hvis omfang skal bestemmes fra det bokstavelige og ekvivalente omfang av kravene som følger.

Claims (22)

1. Oppbakkingssammenstilling for en tetning på et brønnverktøy i en brønn-boring dannet ved en vegg, karakterisert vedat den omfatter: i det minste en første og andre relativt bevegbar spindelkomponent; i det minste én tetning montert på i det minste én spindelkomponent; et flertall av forbundne kileformede segmenter montert til nevnte spindelkomponenter og med en bred ende og en nese ved en motsatt ende anordnet til i det minste én kileringform og selektivt relativt bevegbar for å forandre diameteren til nevnte ring med radial vekst mot veggen; en barrierering som omfatter i det minste et ringsegment bevegbart med nevnte kilering mot veggen, nevnte barrierering fremviser en barriere tilstøtende veggen for nevnte tetning.
2. Sammenstilling følge krav 1, karakterisert vedat: nevnte barrierering omfatter en splittring med en splitt som forandrer seg i dimensjon ettersom nevnte ring beveger seg mot veggen.
3. Sammenstilling ifølge krav 2, karakterisert vedat: nevnte barrierering er festet til i det minste ett kileformet segment og nevnte splitt er anbrakt over en bred ende av i det minste ett kildesegment.
4. Sammenstilling ifølge krav 3, karakterisert vedat: nevnte barrierering danner en 360 grader barriere i forbindelse med i det minste én bred ende av i det minste ett kilesegment som er tilstøtende nevnte splitt.
5. Sammenstilling ifølge krav 2, karakterisert vedat: nevnte splitt omfatter ender av nevnte ring som overlapper hverandre ettersom diameteren til nevnte ring forandrer seg.
6. Sammenstilling ifølge krav 5, karakterisert vedat: nevnte splitt er lokalisert over en nese til et kileformet segment; nevnte ring er festet i det minste ved ett sted til i det minste én bred ende av i det minste ett kilesegment.
7. Sammenstilling ifølge krav 6, karakterisert vedat: nevnte ring opptar veggen når nevnte kileringdiameter er økt for å fungere som en utdrivingsbarriere for nevnte tetning når nevnte tetning er komprimert mot veggen.
8. Sammenstilling ifølge krav 4, karakterisert vedat: nevnte ring opptar veggen når nevnte kileringdiameter er økt for å virke som en utdrivingsbarriere for nevnte tetning når nevnte tetning er komprimert mot veggen.
9. Sammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat: nevnte barrierering omfatter flere ringsegmenter som overlapper tilstøtende ringsegmenter ved motsatte ender av hvert ringsegment med hvert ringsegment festet til et kileformet segment.
10. Sammenstilling ifølge krav 9, karakterisert vedat: hvert ringsegment er festet ved et enkelt sted til en bred ende av et kilesegment slik at ringsegmentet kan dreie omkring nevnte enkle lokalisering ettersom diameteren til nevnte barrierering forandrer seg.
11. Sammenstilling ifølge krav 9, karakterisert vedat: ender av tilstøtende ringsegmenter ligger over en bred ende av et kilesegment.
12. Sammenstilling ifølge krav 11, karakterisert vedat: ender av tilstøtende ringsegmenter overlapper hverandre i en radial retning retning idet de beveger seg mot eller bort fra hverandre periferisk ettersom nevnte barrierering forandrer dimensjon.
13. Sammenstilling ifølge krav 12, karakterisert vedat: hvert ringsegment er festet dreibart til ett bredt parti av et kilesegment og har én ende som forløper til en tilstøtende bred ende til et annet kilesegment.
14. Sammenstilling ifølge krav 13, karakterisert vedat: nevnte ringsegmenter og nevnte brede parti til nevnte kilesegmenter som ligger under nevnte ender av nevnte ringsegmenter fremviser en 360 grader barriere for utdriving av nevnte tetning.
15. Sammenstilling ifølge krav 14, karakterisert vedat: nevnte barrierering opptar veggen når diameteren til nevnte kilering er økt.
16. Sammenstilling ifølge krav 12, karakterisert vedat: nevnte ender har en førende hellende overflate for å forskyve ethvert parti av nevnte tetning, som har beveget seg mellom nevnte ender når nevnte tetning opptar veggen, bort fra nevnte brede ende til et underliggende kilesegment for å legge til rette for at nevnte ender beveger seg mot hverandre ettersom diameteren til nevnte barrierering er redusert.
17. Sammenstilling ifølge krav 9, karakterisert vedat: hvert ringsegment er festet ved flere steder til en bred ende av et kilesegment slik at ringsegmenter ikke kan dreie omkring nevnte kilesegment ettersom diameteren til nevnte barrierering forandrer seg.
18. Sammenstilling ifølge krav 9, karakterisert vedat: ender av hvert ringsegment strekker seg utover motsatte ender av nevnte brede ende til et kilesegment til hvilket ringsegmentet er festet.
19. Sammenstilling ifølge krav 9, karakterisert vedat: ender av tilstøtende ringsegmenter overlapper hverandre periferisk ettersom nevnte barrierering forandrer diameter slik at nevnte barrierering forblir kontinuerlig for 360 grader.
20. Sammenstilling ifølge krav 19, karakterisert vedat: nevnte barrierering beveger seg til kontakt med veggen ettersom nevnte kileringdiameter øker for å holde nevnte tetning som også er komprimert mot veggen.
21. Sammenstilling ifølge krav 4, karakterisert vedat: nevnte kilering har flettverk som opptar veggen for å støtte nevnte spindelkomponenter.
22. Sammenstilling ifølge krav 9, karakterisert vedat: nevnte kilering har flettverk som opptar veggen for å støtte nevnte spindelkomponenter.
NO20130060A 2010-08-17 2013-01-11 Tilbaketrekkbar bronnreservesammenstilling for periferisk tetningsstotte NO20130060A1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/857,745 US8307891B2 (en) 2009-01-28 2010-08-17 Retractable downhole backup assembly for circumferential seal support
PCT/US2011/044377 WO2012024041A1 (en) 2010-08-17 2011-07-18 Retractable downhole backup assembly for circumferential seal support

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO20130060A1 true NO20130060A1 (no) 2013-02-28

Family

ID=45605391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20130060A NO20130060A1 (no) 2010-08-17 2013-01-11 Tilbaketrekkbar bronnreservesammenstilling for periferisk tetningsstotte

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8307891B2 (no)
CN (1) CN103109037A (no)
AU (1) AU2011292357A1 (no)
BR (1) BR112013003743A2 (no)
CA (1) CA2807485A1 (no)
DK (1) DK201300084A (no)
GB (1) GB2496535A (no)
NO (1) NO20130060A1 (no)
WO (1) WO2012024041A1 (no)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8393388B2 (en) 2010-08-16 2013-03-12 Baker Hughes Incorporated Retractable petal collet backup for a subterranean seal
US8596350B2 (en) * 2011-01-25 2013-12-03 Baker Hughes Incorporated Lock mandrel load distribution apparatus
US8955606B2 (en) 2011-06-03 2015-02-17 Baker Hughes Incorporated Sealing devices for sealing inner wall surfaces of a wellbore and methods of installing same in a wellbore
US8905149B2 (en) 2011-06-08 2014-12-09 Baker Hughes Incorporated Expandable seal with conforming ribs
US8997853B2 (en) * 2011-08-22 2015-04-07 National Boss Hog Energy Services, Llc Downhole tool and method of use
US9267353B2 (en) 2011-12-13 2016-02-23 Baker Hughes Incorporated Backup system for packer sealing element
US8839874B2 (en) 2012-05-15 2014-09-23 Baker Hughes Incorporated Packing element backup system
US9243490B2 (en) 2012-12-19 2016-01-26 Baker Hughes Incorporated Electronically set and retrievable isolation devices for wellbores and methods thereof
US9273526B2 (en) * 2013-01-16 2016-03-01 Baker Hughes Incorporated Downhole anchoring systems and methods of using same
US9234403B2 (en) 2013-01-31 2016-01-12 Baker Hughes Incorporated Downhole assembly
US9562410B2 (en) 2013-10-30 2017-02-07 Baker Hughes Incorporated Increased load bearing thickness for anchoring slip
US9528341B2 (en) 2014-03-25 2016-12-27 Baker Hughes Incorporated Continuous expandable backup ring for a seal with retraction capability
US10851603B2 (en) * 2016-02-01 2020-12-01 G&H Diviersified Manufacturing LP Slips for downhole sealing device and methods of making the same
WO2018080481A1 (en) * 2016-10-26 2018-05-03 Halliburton Energy Services, Inc. Swaged in place continuous metal backup ring
GB201710376D0 (en) * 2017-06-28 2017-08-16 Peak Well Systems Pty Ltd Seal apparatus and methods of use
US20190242209A1 (en) * 2018-02-06 2019-08-08 GR Energy Services LLC Apparatus and Methods for Plugging a Tubular
US11098542B2 (en) * 2018-11-19 2021-08-24 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Anchor and method for making
CN109611055B (zh) * 2018-12-07 2021-05-18 山东兆鑫石油工具有限公司 一种被动解体式可溶桥塞
US11313200B2 (en) * 2019-08-02 2022-04-26 G&H Diversified Manufacturing Lp Anti-extrusion slip assemblies for a downhole sealing device
US11859752B2 (en) * 2020-08-24 2024-01-02 Safe Isolations Llc Gripper assembly for pipeline isolation tool and methods of use
CN112240176B (zh) * 2020-09-15 2022-11-08 重庆交通大学 可溶性桥塞
US11555364B2 (en) 2020-10-30 2023-01-17 Weatherford Technology Holdings, Llc High expansion anchoring system
US11959352B2 (en) 2020-10-30 2024-04-16 Weatherford Technology Holdings, Llc Retrievable high expansion bridge plug and packer with retractable anti-extrusion backup system
US11713643B2 (en) 2020-10-30 2023-08-01 Weatherford Technology Holdings, Llc Controlled deformation and shape recovery of packing elements

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2715441A (en) 1951-05-24 1955-08-16 Dresser Ind Bridging plug
US4311196A (en) 1980-07-14 1982-01-19 Baker International Corporation Tangentially loaded slip assembly
US5209522A (en) 1992-04-13 1993-05-11 Oceaneering International, Inc. Anti-extrusion apparatus for an inwardly compressed seal
US5506983A (en) * 1992-07-06 1996-04-09 Microsoft Corporation Method and system for transactioning of modifications to a tree structured file
US5342066A (en) 1992-10-26 1994-08-30 Fmc Corporation Non-extrusion device for split annular casing/tubing hanger compression seals
US5487427A (en) 1994-04-06 1996-01-30 Baker Hughes Incorporated Slip release mechanism
US5542473A (en) 1995-06-01 1996-08-06 Pringle; Ronald E. Simplified sealing and anchoring device for a well tool
US5701959A (en) 1996-03-29 1997-12-30 Halliburton Company Downhole tool apparatus and method of limiting packer element extrusion
US6167963B1 (en) 1998-05-08 2001-01-02 Baker Hughes Incorporated Removable non-metallic bridge plug or packer
US20020070503A1 (en) 2000-12-08 2002-06-13 Zimmerman Patrick J. High temperature and pressure element system
WO2003002846A1 (en) 2001-06-29 2003-01-09 Wood Group Pressure Control Limited Hanger assembly
GC0000398A (en) * 2001-07-18 2007-03-31 Shell Int Research Method of activating a downhole system
GB2420579B (en) 2002-02-11 2006-09-06 Baker Hughes Inc Method of repair of collapsed or damaged tubulars downhole
US20030188862A1 (en) 2002-04-03 2003-10-09 Streich Steven G. System and method for sensing and monitoring the status/performance of a downhole tool
US6695050B2 (en) 2002-06-10 2004-02-24 Halliburton Energy Services, Inc. Expandable retaining shoe
US6827150B2 (en) 2002-10-09 2004-12-07 Weatherford/Lamb, Inc. High expansion packer
NO321083B3 (no) 2004-07-09 2010-02-15 Bronnteknologiutvikling As Bronnplugg
FR2894317B1 (fr) * 2005-12-07 2008-02-29 Geoservices Mandrin destine a etre dans un conduit de circulation d'un fluide et puits d'exploitation de fluide associe.
US7665516B2 (en) 2007-04-30 2010-02-23 Smith International, Inc. Permanent anchoring device
US8016295B2 (en) 2007-06-05 2011-09-13 Baker Hughes Incorporated Helical backup element
US7614449B2 (en) 2007-08-08 2009-11-10 Baker Hughes Incorporated Tangentially-loaded high-load retrievable slip system
CN201092838Y (zh) * 2007-08-10 2008-07-30 王颜臣 楔形收缩环井口密封装置
US8113276B2 (en) 2008-10-27 2012-02-14 Donald Roy Greenlee Downhole apparatus with packer cup and slip
US7806177B2 (en) 2009-01-28 2010-10-05 Baker Hughes Incorporated Retractable downhole backup assembly for circumferential seal support

Also Published As

Publication number Publication date
AU2011292357A1 (en) 2013-01-31
DK201300084A (en) 2013-02-12
US8307891B2 (en) 2012-11-13
BR112013003743A2 (pt) 2019-09-24
GB201300705D0 (en) 2013-02-27
CN103109037A (zh) 2013-05-15
CA2807485A1 (en) 2012-02-23
WO2012024041A1 (en) 2012-02-23
US20110036561A1 (en) 2011-02-17
GB2496535A (en) 2013-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20130060A1 (no) Tilbaketrekkbar bronnreservesammenstilling for periferisk tetningsstotte
US7806177B2 (en) Retractable downhole backup assembly for circumferential seal support
AU2006323918B2 (en) Plug intended to be inserted into a duct on which a fluid flows and associated fluid prospecting well
US10801284B2 (en) Expanding and collapsing apparatus and methods of use
AU2016280075B2 (en) Seal pressure relaxation device prior to release of retrievable packer
NO318354B1 (no) Anordning og fremgangsmate for forankring av en pakning i en underjordisk bronn, samt fremgangsmate for fremstilling av en glidekile
RU2687825C1 (ru) Двунаправленные плашки
NO20120087A1 (no) Ekspanderbar støttering
DK2128377T3 (en) LARGE BORE PACKER
EP3645826B1 (en) Seal apparatus and methods of use
EP3645828B1 (en) Seal apparatus and methods of use
CN109209292B (zh) 一种高扩张比的可回收过油管桥塞
US9816346B2 (en) Expansion control device for a packer body and also a piping tool, method and use for controlling the expansion of the packer body
NL8300566A (nl) Onderzees putkopsysteem.
US9562410B2 (en) Increased load bearing thickness for anchoring slip
US20100018713A1 (en) Launching tool with interlock system for downhole cement plug and method
US10151163B2 (en) Expandable junk mill stabilizer
RU2777028C1 (ru) Подвеска хвостовика модульная
GB2597799A (en) Cleaning tool and method
CA3110337A1 (en) Anti-extrusion assembly and a sealing system comprising same

Legal Events

Date Code Title Description
FC2A Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application