NO20130096A1 - Dobbeltmetall-tetningssystem - Google Patents
Dobbeltmetall-tetningssystem Download PDFInfo
- Publication number
- NO20130096A1 NO20130096A1 NO20130096A NO20130096A NO20130096A1 NO 20130096 A1 NO20130096 A1 NO 20130096A1 NO 20130096 A NO20130096 A NO 20130096A NO 20130096 A NO20130096 A NO 20130096A NO 20130096 A1 NO20130096 A1 NO 20130096A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- seal
- ring
- sealing
- actuation
- seal assembly
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 27
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 241000191291 Abies alba Species 0.000 description 2
- KJLPSBMDOIVXSN-UHFFFAOYSA-N 4-[4-[2-[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propan-2-yl]phenoxy]phthalic acid Chemical compound C=1C=C(OC=2C=C(C(C(O)=O)=CC=2)C(O)=O)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OC1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 KJLPSBMDOIVXSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/04—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/04—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
- E21B33/043—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads specially adapted for underwater well heads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
- E21B33/1208—Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means
- E21B33/1212—Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means including a metal-to-metal seal element
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
En brønnhode-tetningssammenstilling har en primær tetning og en sekundær tetning, hver tetning danner en metall-til-metall tetning mellom indre og ytre brønnhodedeler. En primær metalltetningsring har indre og ytre vegger atskilt ved spor. En sekundær metalltetning er lokalisert mellom tetningsringen og har et bunnparti som kontakter en oppovervendende skulder til et oppheng. En primær aktivering påfører nedoverkraft på den primære tetning, som bevirker at en sekundær aktiveringsring, lokalisert under den primære aktiveringsring, aktiverer den sekundære tetning. Når den sekundære tetning er aktivert, og således stopper nedoverbevegelse av primærtetningen og den sekundære aktiveringsring, aktiverer den primære aktiveringsring den primære tetning.
Description
Relaterte søknadsdata:
[0001]Denne søknad er en delvis fortsettelse av US patentsøknad serie nr. 12/912487, innlevert 26 oktober 2010, som er innlemmet med referanse i sin helhet.
Område for oppfinnelsen:
[0002]Denne oppfinnelse angår generelt brønnhode-sammenstillinger og spesielt en helmetall sekundær som er aktivert ved den primære tetningssammenstilling, før den primære tetningssammenstilling er aktivert.
Bakgrunn for oppfinnelsen:
[0003] I hydrokarbon-produksjonsbrønner er det ofte nødvendig å forme en tetning mellom to brønnboringsdeler. For eksempel kan et brønnboringshus være lokalisert ved en øvre ende av brønnen. Brønnhodehuset er en stor rørdel med en aksial boring som forløper gjennom denne. Foringsrør vil strekke seg inn i brønnen og vil sementeres på plass. Et foringsrør-oppheng, som er på den øvre ende av foringsrøret, vil lande innen brønnhodehuset. Det nødvendig å danne en tetning mellom foringsrør-opphenget og brønnhodehuset. Det utvendige av foringsrør-opphenget er atskilt fra boringen av brønnhodehuset ved en ringformet klaring som tilveiebringer en lomme for å motta en ringformet tetning.
[0004]Det er mange typer av ringromstetninger, innbefattende gummi, gummi kombinert med metall, og metall-til-metall (helmetall). Én metall-til-metall tetning i bruk har en U-form, med indre og ytre vegger eller ben atskilt fra hverandre ved en ringformet klaring. En aktiveringsring, som kan ha glatte indre og ytre diametre, kan presses inn i denne klaring for å tvinge benene fra hverandre for å tette inngrep med boringen og med det utvendige av foringsrør-opphenget.
[0005]Helmetall-tetninger kan være nyttige fordi de kan motstå høyere trykk og temperaturer enn elastomertetninger. Metalltetninger krever en aktiveringsring for å bevege seg aksialt for å aktivere tetningen. Kravet for å benytte en aktiveringsring gjør det vanskelig å ha en helmetall sekundærtetning for å tette den samme ringformede klaring som den primære tetning tetter.
Sammenfatning av oppfinnelsen:
[0006]I én utførelse er en tetningssammenstilling med en helmetall sekundær tetning omtalt. Tetningssammenstillingen kan ha en sekundær aktiveringsring som kan aktivere den sekundære tetning, i den samme ringformede klaring, men atskilt fra den primære tetning. Den sekundære aktiveringsring kan være en komponent av den primære tetningssammenstilling. Den sekundære aktiveringsring kan aktivere den sekundære tetning før den primære tetning er aktivert. I utførelser hvor den sekundære tetning er en H-tetning, kan den sekundære aktiveringsring kile H-tetningen fra hverandre til for eksempel hengeren og huset, og således danne tetninger. Utformingen sørger for fjærkrefter (potensiell energi) som kan bygges inn i selve tetningen. Utforming kan også sørge for trykkaktivering.
Kort beskrivelse av tegningene:
[0007]Figur 1 er et snittriss av en utførelse av en tetningssammenstilling med en helmetall sekundærtetning.
[0008]Figur 2 er et forstørret snittriss av den sekundære tetnings aktiveringsring og helmetall sekundærtetningen i fig. 1.
[0009]Figur 3 er et forstørret snittriss av den primære tetning og aktiveringsringen.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen:
[0010]Med referanse til fig. 1 viser en utførelse av oppfinnelsen et parti av en brønnhode-sammenstilling som innbefatter et høytrykks brønnhodehus. I dette eksempel er hus 100 lokalisert ved en øvre ende av en brønn og tjener som en ytre brønnhodedel av brønnhode-sammenstillingen. Hus 100 haren boring 102 lokalisert deri. I dette eksempel er en indre brønnhodedel et foringsrør-
oppheng 104, som er vist delvis i fig. 1 innen boring 102. Alternativt kunne brønn-hodehuset 100 være en annen brønnboringsdel, slik som en rørspole eller juletre (ventiltre). Foringsrør-opphenget 104 kunne være en annen brønnboringsdel, slik som et røroppheng, plugg, sikkerhetsventil eller annen anordning. Foringsrør-opphenget 104 har en utvendig ringformet fordypning radialt atskilt innover fra boring 102 for å danne en tetningslomme 106. En oppovervendende skulder 108 kan danne den nedre ende av tetningslomme 102. Flettverk 110 kan være lokalisert på et parti av brønnhodeboringen 102 og flettverkene 112 kan være lokalisert på et parti av den sylindriske vegg til tetningslomme 106.1 dette eksempel er pro-filene til hvert sett av flettverk 110,112 vist som kontinuerlige profiler på boringen 102 og tetningslommen 106. Flettverkene 110, 112 kan imidlertid være konfigurert i andre arrangementer. Noen utførelser kan ha en glatt tetningsoverflate (ikke vist) istedenfor flettverk.
[0011]Med fortsatt referanse til fig. 1 er en metall-til-metall tetningssammenstilling 114 senket mellom hus 100 og foringsrøroppheng 104 og lokalisert i tetningslomme 106. Tetningssammenstilling 114 kan innbefatte en tetningsring 116 formet av et metall slik som stål. Tetningsring 116 kan ha en indre veggoverflate 118 som kan være en del av indre tetningsben 120 for tetting mot den sylindriske vegg til foringsrør-opphenget 104. Tetningsring 116 kan ha en ytre veggoverflate 122, som kan være del av ytre tetningsben 124, som tetter mot brønnhode-husboring 102. Hver veggoverflate 118, 122 kan være sylindrisk og glatt og kan oppta flettverkene (fletningene) 110, 112 når deformert mot boringen 102 til huset 100 og tetningslomme 106 til foringsrør-opphenget 104. Fletningene 110, 112 kan forsterke gre-pet for å hjelpe til med å forhindre aksial bevegelse av tetningssammenstillingen når den er satt.
[0012]I eksempelet i fig. 1 er tetningsring 116 enveis og med kun en øvre seksjon; imidlertid kan en tetningsring som er toveis benyttes. En øvre seksjon av tetningsring 116 kan ha et spor 126. De indre og ytre overflater som danner spor 126 kan være generelt sylindriske overflater, som når sett i et aksialt tverrsnitt er generelt parallelle og hver følger en rett linje.
[0013]En tetningssammenstilling-forlengelse 128 kan være et sylindrisk legeme som strekker seg under tetningsringen 116. Tetningssammenstilling-forlengelse 128 kan være integrerende formet (ett stykke) med tetningsring 116, eller kan på annen måte være forbundet til denne. Alternativt kan forlengelse 128 være støtte-deler, eller ben (ikke vist), som strekker seg aksialt nedover fra tetningsring 116. Som best vist i fig. 2 kan en kobling, slik som tetningssammenstillingens nedre gjenger 130, være lokalisert på en indre eller ytre diameter av forlengelse 128.1 utførelsen vist i fig. 1 er nedre gjenger 130 på en indre diameter av forlengelse 128.1 én utførelse stikker område 132 fra overflaten av den indre eller ytre diameter av forlengelse 128 og spor 134 er ikke nedsenket i overflaten.
[0014]Fremdeles med referanse til fig. 2, kan tetningssammenstilling-aktiveringsring 136 strekke seg nedover fra den nedre ende av forlengelse 128. Tetningssammenstilling-aktiveringsring 136 kan være en ringformet ring med en indre overflate 138 og en ytre overflate 140. Indre overflate 138 og ytre over
flate 140 kan være rette vegger som er parallelle med hverandre og til aksen av tetningssammenstilling 114, eller de kan ha en koning slik at de er nære hverandre nær nese 142 og gradvis atskilt ytterligere fra hverandre ettersom de nærmer seg den nedre ende av forlengelse 128. Nese 142 til aktiveringsring 136 kan være den nederste overflate av tetningssammenstilling-aktiveringsring 136 og til tetningssammenstilling 114, og kan ha et avrundet eller konet profil.
[0015]Med referanse til fig. 1 og 2, kan sekundær tetningssammenstilling 144 være en tetning lokalisert under tetningssammenstilling 114. I noen utførelser er sekundær tetningssammenstilling 144 en helmetall tetning laget av for eksempel stål. I utførelsene vist i fig. 1 og 2, er tetningssammenstilling 144 en H-formet tetning, selv om andre typer av tetninger kan benyttes. Tetningssammenstilling 144 kan være en ringformet tetning som kan settes, eller aktiveres, ved tetningssammenstilling-aktiveringsring 136.
[0016]Med referanse til fig. 2 kan, i én utførelse, tetningssammenstilling 144 innbefatte fundamentring 146, som kan være en ringformet ring med indre og ytre diameter og bæreoverflate 148. Bæreoverflate 148 kan være perpendikulær til aksen av tetningssammenstilling 144, slik at den vender nedover i den aksiale retning når tetningssammenstilling 144 er i en vertikal orientering. Når innført i tetningslomme 106, kan bæreoverflate 148 lande på og være opplagret av skulderen 108. Den andre ende av tetningssammenstilling 144 kan ha indre bærering 150 og ytre bærering 152 som strekker seg i en aksial retning for å danne spor 154 lokalisert derimellom. Spor 154 kan være åpen på den oppovervendende side når tetningssammenstilling 144 er i en vertikal orientering. Den radiale bredde av spor 154 kan være mindre enn den radiale bredde av tetningsaktiveringsring 136, slik at når tetningsaktiveringsring 136 er tvunget inn i spor 154, presser den indre bærering 150 og ytre bærering 152 radialt fra hverandre.
[0017]Indre tetningsben 156 kan være en ringformet tetningsdel forbundet til indre bærering 150. Indre tetningsben 156 kan en tetningsoverflate 158 på en indre diameter for tetting mot en brønnboringsdel slik som foringsrøroppheng 104. Likeledes kan ytre tetningsben 160 være en ringformet tetningsdel forbundet til ytre bærering 152, og kan ha en tetningsoverflate 162 på en ytre diameter for tetting mot en brønnboringsdels brønnhodehus 100. Den ene eller begge av tetningsben 156,160 kan ha flettinger 164 på deres respektive tetningsoverflater 158, 162. Fletninger 164 kan være ringformede rygger med spor derimellom, hvori ryggene kan presses mot eller inn i overflaten med hvilken den skal danne en tetning. I én utførelse kan bæreringer (støtteringer) 150, 152 forbinde med et aksialt midtpunkt til tetningsben 156, 160. Endene av tetningsben 156,160, slik som nær flettverk 164, kan utvikle en fjær eller forhåndsbelastningskraft som et resultat av radial kraft fra støtteringer 150, 152.
[0018] En støttedel, slik som en gjenget støtte 166, kan være forbundet til sekundær tetningssammenstilling 144 for kobling av denne til tetningssammenstil-
ling 114 eller, mer nøyaktig, til tetningssammenstilling-forlengelse 128.1 én utfør-else kan gjenget støtte 166 strekke seg fra indre tetningsben 156 oppover mot tetningssammenstilling 144. Gjenget støtte 166 kan ha gjenger 168 som strekker seg derfra. Områder 170 kan strekke seg utover fra en overflate av gjenget støtte 166, slik som spor 172 som ikke er nedsenket i overflaten av gjenget støtte 166. Gjenger 168 kan være dimensjonert for å grense med tetningssammenstillingens nedre gjenger 130. Sekundær tetningssammenstilling 144 kan roteres på tetningssammenstillingens nedre gjenger 130, og så roteres inntil gjenger 168 avanserer aksialt oppover, forbi tetningssammenstillingens nedre gjenger 130. Når gjenger 168 er klar av nedre gjenger 130, kan sekundær tetningssammenstilling 144 gli aksialt oppover og nedover langs tetningssammenstilling 114 slik at aktiveringsring 136 kan oppta spor 154, med unntak av at nedre gjenger 130 og gjenger 168 forhindrer sekundær tetningssammenstilling 144 fra å frakoble tetningssammenstilling 114 med mindre og inntil den er rotert gjennom gjengene. I én utførelse kan gjenger 168 gjengbart oppta og rotere fullstendig gjennom tetningssammenstillingens endre gjenger 130 før tetningssammenstilling-aktiveringsring 136 entrer spor 154.
[0019]Med referanse tilbake til fig. 1, kan aktiveringsring 174 benyttes for først å påføre nedoverkraft på tetningssammestilling 114, uten å aktivere tetningssammenstilling 114, for å bevirke at tetningssammenstilling 114 overfører kraft til tetningssammenstilling-aktiveringsring 136 og således aktiverer sekundær tet-
ningssammenstilling 144. Etter aktivering av sekundær tetningssammenstil-
ling 144, kan fortsatt nedoverkraft på aktiveringsring 174 bevirke at den aktiverer tetningssammenstilling 114.1 én utførelse, som beskrevet i mer detalj nedenfor, kan profilen eller nesen 176 til aktiveringsring 174 og avfasingen ved munnen av spor 126 benyttes for selektivt å påføre nedover eller aktiveringskraft på tetningssammenstilling 114.1 en annen utførelse kan skjærbolter (ikke vist) benyttes for selektivt å påføre nedover eller aktiveringskraft.
[0020]Ringformet aktiveringsring 174 opptar spor 126 på den øvre side av tetningssammenstilling 114. Som vist har aktiveringsring 174 en akse AR som er vesentlig parallell med en akse (ikke vist) til brønnhode-sammenstillingen. Aktiveringsring 174 er tvunget nedover inn i spor 126 ved et setteverktøy (ikke vist) forbundet til spor 178 på den indre diameter av øvre aktiveringsring 174 under setting. Alternativt kan tetningssammenstilling 114 og aktiveringsring 174 være del av en streng som er senket inn i boring 102, hvor vekten av denne tvinger aktiveringsring 174 inn i sporet 126. Hvis gjenvinning er nødvendig, kan sporene 178 opptas ved et gjenvinningsverktøy (ikke vist) for å trekke aktiveringsring 174 fra satt posisjon. Aktiveringsring 174 kan formes av metall, slik som stål. Sampassende overflater til aktiveringsring 174 og ytre tetningsben 124 kan formes ved en låsekonus.
[0021]Med referanse til fig. 1 og 3, kan aktiveringsring 174 ha en nese 176 eller inngrepsposisjon som opptar spor 126. Aktiveringsring 174 kan ha en indre overflate 180 og en ytre overflate 182 for å oppta de motsatte indre sidevegger til spor 126 i tetningsring 116. Indre og ytre overflater 180, 182 kan være rette overflater som vist, eller valgfritt krummede overflater.
[0022]Med referanse til fig. 3 er et forstørret snittriss av nesen 176 til aktiveringsring 180 vist i ikke-satte posisjoner. Nesen 176 kan ha en ventilering (luftkanal) 184 for å forhindre hydraulisk låsing og kan ha en første konet overflate eller parti 186 som koner nedover ved en vinkel 188 og har en andre konet overflate eller parti 190. De indre og ytre ben 120, 124 til tetningsring 116 har konede, oppovervendende skuldre 192,194 ved deres øvre ender og nær åpningen av sporet 126. Skuldrene 192, 194 danner en tilsvarende overflate på hvilken den andre konede overflate 190 til nesen 176 hviler når den er i den ikke-satte posisjon. Koningen av de første og andre konede overflater 186, 190 danner en sammensatt vinkel som kan varieres for å oppnå en forsinkelse i inngangen av aktiveringsringen 180 inn i sporet 126 til tetningsringen 116. Foreksempel, hvis mindre koning (avsmalning) er fremskaffet for den andre konede overflate 190 slik at den er planere, vil mer kraft være påkrevet for å påføres aktiveringsringen 174 for å tvinge nesen 176 inn i sporet 126 og følgelig vil den sekundære tetning 144 (fig. 2) aktiveres med større kraft enn hvis andre konede overflater 190 hadde mer koning (konisitet) (som betyr at mindre nedoverkraft vil være påkrevet for å aktivere tetningssammenstilling 114). Den andre konede overflate 190 kan variere i koning fra 0 grader (flat), som tilveiebringer den største motstand, opp til 90 grader. Den første konede overflate 186 kan ha en konusvinkel 188 som varierer mellom varierer mellom 0 og 30 grader. Forskjellige kombinasjoner av vinkler for begge konede overflater 186, 190 kan benyttes avhengig av anvendelsene og kan påvirkes av materialet og konstruksjonen til sekundær tetningssammenstilling 144 (fig. 2).
[0023]Ved å forsinke entringen av aktiveringsring-nesen 176 inn i sporet 126 ettersom kraft påføres aktiveringsringen 174 (fig. 1 og 3), er setting av benene 120, 124 til tetningsringen 116 forsinket og nedoverkraften er overført til tetningssammenstilling-aktiveringsring 136. Nå med referanse til fig. 2, utøver aktiveringsring 136 igjen nedoverkraft på sekundær tetningssammenstilling 144, og presser den mot skulder 108. Når sekundær tetningssammenstilling ikke lenger kan bevege seg nedover i forhold til foringsrøroppheng 104, bevirker fortsatt nedoverkraft på tetningsring 116 (fig. 1) at tetningssammenstilling-aktiveringsring 136 entrer spor 154. På grunn av at den radiale tykkelse av tetningssammenstilling-aktiveringsring 136 kan være større enn den initielle radiale dimensjon av spor 154, når aktiveringsring 136 er innført i spor 154, er sekundær tetningssammenstilling 144 deformert mot brønnhodehus 100 og foringsrøroppheng 104.1 utførelsen vist i fig. 1 og 2, presser indre overflate 138 indre støttering 150 mot foringsrør-oppheng 104, som bevirker at indre tetningsben 156 tettende opptar foringsrør-oppheng 104. Likeledes presser ytre overflate 140 ytre støttering mot brønnhodehus 100, som bevirker at ytre tetningsben 160 tettende opptar brønn-hodehus 100. Aktiveringsring 136 kan bevege seg nedover inntil den bunner ut i spor 154. På grunn av at gjenger 168 har blitt rotert forbi tetningssammenstillingens nedre gjenger 130, tillater gjengene nedoverbevegelse av tetningssammenstilling-aktiveringsring 136 i forhold til sekundær tetningssammenstilling 144.
[0024]Etter at sekundær tetning 144 er aktivert, kan overflate kraften mellom den andre konede overflate 190 til nesen 176 og den oppovervendende skulder 192 overvinnes ved kraften påført aktiveringsring 174 (fig. 3) for derved å initiere inngangen av nesen 176 inn i sporet 126.1 en eksempelutførelse er den første konede overflate 186 til nesen 176 betydelig mer konet enn den til den andre konede overflate 190 for å tilrettelegge inngang av nesen 176 inn i sporet 126 og derved deformere benene 120, 124 til tetningsringen 116 mot fletningene 110,112 til huset 100 og opphenget 104. Når benene 120, 124 er satt, kan ikke tetningssammenstilling 114 bevege seg aksialt nedover, og således kan ikke sekundærtetning 144 aktiveres ytterligere. Styring av mengden av aksialkraft påført tetningsaktiveringsring 136 kan også avstemmes ved å variere overflatearealet mellom kontaktoverflaten til den andre konede overflate 190 og den oppovervendende skulder 192. Et større overflateareal ved denne kontaktoverflate kan hjelpe for-sinkelsen av inngang av nesen 176 inn i sporet 126.
[0025]I et operasjonseksempel til utførelsen vist i fig. 1-3, er et setteverktøy eller streng (ikke vist) festet til tetningssammenstilling 114 (fig. 1) og senket inn i tetninngslommen 106. Tetningssammenstilling 114 kan være sammenstilt på forhånd med aktiveringsring 174, tetningsring 116 og sekundærtetning 114, alle forbundet som vist i fig. 1. Setteverktøyet eller strengen (ikke vist) kan festes til spor 178 på aktiveringsring 174. Den ytre vegg 122 til ytre tetningsben 124 vil være tett atskilt til fletninger 110 på brønnhodeboringen 102. Den indre vegg 118 til indre tetningsben 120 vil være tett atskilt til fletningene 112 på den sylindriske vegg til tetningslomme 106. Ved å skyveaktiveringsring 174 nedover (slik som ved setteverktøyet) med tilstrekkelig kraft slik at den andre konede overflate 190 ved nese 176 til aktiveringsringen 174 overfører kraft via de oppovervendende konede skuldre 192, ned gjennom tetningsringen 116 til sekundærtetning 144, for derved å aktivere sekundærtetning 144. Etter at sekundærtetning 144 er aktivert, er fortsatt kraft påført aktiveringsring 174 for å overvinne overflatekreftene mellom de andre konede overflater 190 til nesen 176 og de konede skuldre 192 til tetningsringen 116, for å innføre nesen 176 i sporet 126. Pressing av nesen 176 inn i sporet 126 er tilrettelagt ved de første konede overflater 186 til nesen 176 fordi de har betydelig mer koning og således mindre motstand enn de andre konede overflater 190. Videre bevirker inngrep av nese 176 med spor 126 at de indre og ytre tetningsben 120,122 beveger seg radialt fra hverandre. Den indre vegg 118 til indre tetningsben 120 vil festes (neddykkes) i fletninger 112 i tetningsinngrep idet den ytre vegg 122 til ytre tetningsben 124 vil forankre i fletninger 110 i tetningsinngrep. Når de indre og ytre tetningsben 120, 124 tetter mot fletningene 110, 112 til brønnhodedelene 100, 104, kan ikke sekundærtetning 144 ytterligere aktiveres.
[0026]Hvis tetningen dannet av fletningene 110, 112 og de indre og ytre tetningsben 120,124 er kompromittert på grunn av vidtgående varmevekst-sykluser eller høyere operasjonstrykk, kan så sekundær tetning 144 opprettholde tetnings-integritet mellom de ytre og indre brønnhodedeler 100, 104.
[0027]I tilfelle tetningssammenstilling 114 skal fjernes fra boring 102, er et sette-verktøy forbundet til gjenger 178 på øvre aktiveringsring 174. Som én med normal fagkunnskap vil forstå, er en oppadrettet aksialkraft påført øvre aktiverings
ring 174, som bevirker den til å trekkes tilbake fra spor 126. En holdedel (ikke vist) vil imidlertid holde aktiveringsring 174 forbundet til tetningsring 116 og forhindre de to fra fullstendig å separeres. Med aktiveringsring 174 tilbaketrukket fra spor 126, er det mindre radialt trykk mellom tetningsben 120,124 og tilstøtende tetningsoverflater slik som fletninger 110, 112. Fortsatt oppoverbevegelse av aktiveringsring 174 kan bevirke at tetningssammenstilling 114 beveger seg aksialt oppover, og således trekker tilbake tetningssammenstilling-aktiveringsring 136 fra spor 154. Med aktiveringsring 136 klar av spor 154, er radialt trykk mellom tetningsben 156 og 160 redusert slik at oppoverkraft på sekundær tetningssammenstilling 144 kan trekke tilbake sekundær tetningssammenstilling 144.
[0028]Som best vist i fig. 2, ettersom tetningssammenstilling 114 fortsetter å bevege seg oppover, kan den øverste gjenge av gjenger 130, spesielt toppområ-det 132 på tetningssammenstilling-forlengelse 128, kontakte den nederste gjenge av gjenger 168, spesielt bunnområdet 170 på gjenget støtte 166 til sekundær tetningssammenstilling 144.1 noen utførelser fungerer de øvre og nedre gjenger som skuldre og overfører aksial kraft uten gjengbart å oppta hverandre. Noen utførelser kan benytte alternative inngrepsanordninger for å overføre aksial kraft mellom tetningssammenstilling 114 og sekundær tetningssammenstilling 144. Oppoverkraften bevirker således at sekundær tetningssammenstilling 144 trekkes tilbake fra tetningslomme 106.
[0029]I en ytterligere utførelse (ikke vist), kan brønnhodehuset 100 være en rør-spole eller et juletre (ventiltre). Videre kan foringsrør-opphenget 104 isteden være et nedlåsningsoppheng, røroppheng, plugg, sikkerhetsventil eller annen anordning.
[0030]Idet oppfinnelsen har blitt vist i kun én av sine former, vil det være åpenbart for de som er faglært på området at den ikke er således begrenset men er mot-takelig for forskjellige forandringer uten å avvike fra omfanget av oppfinnelsen. For eksempel kunne tetningen være konfigurert for å motstå trykk i to retninger, hvis ønskelig, med to aktiveringsringer. I tillegg kunne hver aktiveringsring være fleksi-bel istedenfor massiv.
Claims (20)
1. Brønnhode-tetningssammenstilling,
karakterisert vedat den omfatter: en første tetningsdel, den første tetningsdel har indre og ytre ringformede vegger for å danne et spor derimellom; en første aktiveringsring konsentrisk med den første tetningsdel og bevegbar mellom en øvre og en nedre posisjon, den første aktiveringsring opptar glidende de indre og ytre vegger for å oppta sporet idet den beveger seg fra den øvre til nedre posisjon; en andre tetningsdel konsentrisk med og lokalisert under den første tetningsdel; en andre aktiveringsring konsentrisk med og lokalisert mellom de første og andre tetningsdeler, bevegbar mellom en første og andre posisjon, den andre aktiveringsring og den andre tetningsdel har sampassende sylindriske overflater som glir mot hverandre idet de beveger seg fra den første til den andre posisjon, den andre tetningsaktiveringsring beveger seg fra den første posisjon til den andre posisjon i samsvar med nedoverbevegelse av den første tetningsdel; og et forsinkelsesapparat, forsinkelsesapparatet forhindrer den første aktiveringsring fra å bevege seg til den nedre posisjon inntil etter at den andre aktiveringsring har beveget seg til den andre posisjon.
2. Sammenstilling ifølge krav 1,
karakterisert vedat nedoverkraft på kraften på den første aktiveringsring er overført gjennom den første tetningsdel til den andre tetningsring for å bevirke at den andre aktiveringsring beveger seg fra den første posisjon til den andre posisjon.
3. Sammenstilling ifølge krav 1,
karakterisert vedat den første tetningsdel og den andre aktiveringsring er formet i et stykke av det samme materialet.
4. Sammenstilling ifølge krav 3,
karakterisert vedat den første tetningsdel videre omfatter første tetningsgjenge som stikker frem fra en første tetningsdel-overflate og den andre tetningsdel omfatter andre tetningsgjenger som stikker frem fra en andre tetningsdel-overflate, de første tetningsgjenger og de andre tetningsgjenger skrukobler og går gjennom hverandre slik at den andre tetningsdel glidbart kan bevege seg aksialt langs tetningssammenstillingen.
5. Sammenstilling ifølge krav 4,
karakterisert vedat oppoverbevegelse av tetningsdelen bevirker at en øvre gjenge til de første tetningsgjenger opptar en nedre gjenge til de andre tetningsgjenger for å tilbaketrekke den andre tetning.
6. Sammenstilling ifølge krav 1,
karakterisert vedat den nedre tetningsdel har fletninger.
7. Sammenstilling ifølge krav 1,
karakterisert vedat den andre tetning er helmetall.
8. Sammenstilling ifølge krav 1,
karakterisert vedat de primære og sekundære tetninger er helmetall.
9. Sammenstilling ifølge krav 1,
karakterisert vedat forsinkelsesapparatet omfatter en nedre ende på den første aktiveringsring med en første konet overflate ved en vinkel skrå til en akse av ringen og som forløper lateralt fra aksen til ringen slik at når ringen er innført i sporet kontakter den konede overflate en øvre kant av én av veggene;
en andre konet overflate tilstøtende den første konede overflate på en side motsatt av en nedre avslutningsende av ringen, hvori en vinkel mellom den andre konede overflate og ringaksen er mindre enn vinkelen mellom den første konede overflate og aksen; og
hvor konet oppovervendende skuldre formet på de indre og ytre vegger av den første tetningsdel har et område som fordeler en kraft påført den første aktive ringsring slik at glidende inngrep av aktiveringsringen med de indre og ytre vegger er forsinket inntil den andre tetningsring beveger seg til den andre posisjon.
10. Fremgangsmåte for å forme en tetning mellom brønnboringsdeler,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: (a) å tilveiebringe en tetningssammenstilling som omfatter: en første tetningsdel, den første tetningsdel har indre og ytre ringformede vegger å danne et spor derimellom; en første aktiveringsring konsentrisk med den første tetningsdel og bevegbar mellom en øvre og en nedre posisjon, den første aktiveringsring opptar glidende de indre og ytre vegger for å oppta sporet idet den beveger seg fra den øvre til den nedre posisjon; en andre tetningsdel konsentrisk med og lokalisert under den første tetningsdel; og en andre aktiveringsring konsentrisk med og lokalisert mellom de første og andre tetningsdeler, bevegbar mellom en første og en andre posisjon, den andre aktiveringsring og den andre tetningsdel har sampassende sylindriske overflater som glir mot hverandre idet de beveger seg fra den første til den andre posisjon, den andre tetningsaktiveringsring beveger seg fra den første posisjon til den andre posisjon i samsvar med nedoverbevegelse av den første tetningsdel; (b) å senke tetningssammenstillingen inn i en boring inntil en nedover-vendende skulder på den andre tetningsdel lander på en oppovervendende skulder på en brønnboringsdel; (c) å påføre nedoverkraft på den første aktiveringsring, nedoverkraften overføres gjennom den første tetningsdel til den andre aktiveringsring for å bevege den andre aktiveringsring fra den første posisjon til den andre posisjon i forhold til den andre tetningsdel; og (d) så å fortsette å påføre nedoverkraft på den første aktiveringsring for å bevirke at den første aktiveringsring beveger seg fra den øvre til den nedre posisjon i forhold til den første tetningsdel.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10,
karakterisert vedat den første tetningsdel og den andre aktiveringsring formes i et stykke som en tetningssammenstilling, tetningssammenstillingen omfatter videre tetningssammenstillingsgjenger som stikker frem fra en tetnings-sammenstillingsoverflate og den andre tetningsdel omfatter andre tetningsgjenger som stikker frem fra en andre tetningsdel-overflate, og tetningssammenstillingsgjengene og de andre tetningsgjenger skrukobles og går gjennom hverandre.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11,
karakterisert vedat trinn (c) innbefatter aksiell glidning av de andre tetningsgjenger langs tetningssammenstillingsoverflaten.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 11,
karakterisert vedat den videre omfatter trinnet med å tilbaketrekke den andre tetningsdel ved å påføre oppover aksial kraft på den første aktiveringsring, oppoverkraften overføres gjennom den første tetningsdel til den andre aktiveringsring, og en øvre gjenge til tetningssammenstillingsgjengene opptar en nedre gjenge til de andre tetningsgjenger for å tilbaketrekke den andre tetning.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 10,
karakterisert vedat den andre tetningsdel tettende opptar brønnbor-ingsdelen og annen brønnboringsdel.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 10,
karakterisert vedat de primære og sekundære tetninger er helmetall.
16. Brønnboring-tetningssammenstilling,
karakterisert vedat brønnboring-tetningssammenstillingen omfatter: en første brønnboringsdel; en andre brønnboringsdel konsentrisk lokalisert innen den første brønn-boringsdel, den andre brønnboringsdel har et ringformet rom for å danne en oppovervendende skulder; en tetningssammenstilling som omfatter: en første tetningsdel, den første tetningsdel har indre og ytre ringformede vegger for å danne et spor derimellom; en første aktiveringsring konsentrisk med den første tetningsdel og bevegbar mellom en øvre og en nedre posisjon, den første aktiveringsring opptar glidende de indre og ytre vegger for å oppta sporet idet den beveger seg fra den øvre til den nedre posisjon; en andre tetningsdel konsentrisk med og lokalisert under den første tetningsdel; en andre aktiveringsring konsentrisk med og lokalisert mellom de første og andre tetningsdeler, bevegbar mellom en første og en andre posisjon, den andre aktiveringsring og den andre tetningsdel har sampassende sylindriske overflater som glir mot hverandre under bevegelse fra den første til den andre posisjon, den andre tetningsaktiveringsring beveger seg fra den første posisjon til den andre posisjon i samsvar med nedoverkraft på kraften på den første aktiveringsring som overføres gjennom den første tetningsdel til den andre aktiveringsring; og en forsinkelsesapparat, forsinkelsesapparatet forhindrer den første aktiveringsring fra å bevege seg til den nedre posisjon inntil etter at den andre aktiveringsring har beveget seg til den andre posisjon.
17. Sammenstilling ifølge krav 16,
karakterisert vedat den første tetningsdel og den andre aktiveringsring er formet i et stykke av det samme materialet.
18. Sammenstilling ifølge krav 16,
karakterisert vedat den nedre tetningsdel har fletninger.
19. Sammenstilling ifølge krav 16,
karakterisert vedat de primære og sekundære tetninger er helmetall.
20. Sammenstilling ifølge krav 16,
karakterisert vedat forsinkelsesapparatet omfatter en nedre ende på den første aktiveringsring med en første konet overflate ved en vinkel skrå til en akse av ringen og som forløper lateralt fra aksen av ringen slik at når ringen er innført i sporet kontakter den konede overflate en øvre kant av én av veggene;
en andre konet overflate tilstøtende første konede overflate på en side motsatt av en nedre avslutningsende av ringen, hvori en vinkel mellom den andre konede overflate og ringaksen er mindre enn vinkelen mellom den første konede overflate og aksen; og
hvor konet oppovervendende skuldre formet på de indre og ytre vegger av den første tetningsdel har et område som fordeler en kraft påført den første aktiveringsring slik at glidende inngrep av aktiveringsringen med de indre og ytre vegger er forsinket inntil den andre tetningsaktiveringsring beveger seg til en andre posisjon.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/359,291 US8851185B2 (en) | 2010-10-26 | 2012-01-26 | Dual metal seal system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20130096A1 true NO20130096A1 (no) | 2013-07-29 |
Family
ID=47843940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20130096A NO20130096A1 (no) | 2012-01-26 | 2013-01-16 | Dobbeltmetall-tetningssystem |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2013200403B2 (no) |
BR (1) | BR102013001853A2 (no) |
GB (1) | GB2498864B (no) |
MY (1) | MY154693A (no) |
NO (1) | NO20130096A1 (no) |
SG (1) | SG192381A1 (no) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4751965A (en) * | 1987-04-30 | 1988-06-21 | Cameron Iron Works Usa, Inc. | Wellhead seal assembly |
US4949787A (en) * | 1989-04-07 | 1990-08-21 | Vetco Gray Inc. | Casing hanger seal locking mechanism |
US5456314A (en) * | 1994-06-03 | 1995-10-10 | Abb Vetco Gray Inc. | Wellhead annulus seal |
US7762319B2 (en) * | 2008-11-11 | 2010-07-27 | Vetco Gray Inc. | Metal annulus seal |
US8668021B2 (en) * | 2010-10-26 | 2014-03-11 | Vetco Gray Inc. | Energizing ring nose profile and seal entrance |
US8851194B2 (en) * | 2011-03-29 | 2014-10-07 | David L. Ford | Seal with bellows style nose ring |
US20130087977A1 (en) * | 2011-10-05 | 2013-04-11 | Gary L. Galle | Damage tolerant casing hanger seal |
-
2013
- 2013-01-16 MY MYPI2013000156A patent/MY154693A/en unknown
- 2013-01-16 NO NO20130096A patent/NO20130096A1/no not_active Application Discontinuation
- 2013-01-22 GB GB1301107.7A patent/GB2498864B/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-01-23 AU AU2013200403A patent/AU2013200403B2/en not_active Ceased
- 2013-01-23 SG SG2013005608A patent/SG192381A1/en unknown
- 2013-01-24 BR BRBR102013001853-8A patent/BR102013001853A2/pt active Search and Examination
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2498864A (en) | 2013-07-31 |
BR102013001853A2 (pt) | 2015-06-02 |
AU2013200403B2 (en) | 2017-08-24 |
GB2498864B (en) | 2014-07-16 |
MY154693A (en) | 2015-07-15 |
GB201301107D0 (en) | 2013-03-06 |
SG192381A1 (en) | 2013-08-30 |
AU2013200403A1 (en) | 2013-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8851185B2 (en) | Dual metal seal system | |
US8312922B2 (en) | Metal-to-metal seal with travel seal bands | |
NO20121403A1 (no) | Laseenhet for fôringsrorshenger med konisk ring for laseenheten | |
US8205670B2 (en) | Metal annulus seal | |
NO315720B1 (no) | Gjenvinnbar, ekspanderbar pakningsanordning med antiutpressingssystem for avtetning av et hovedsakelig ringformet rom mellom et sylindriskobjekt og en boring | |
NO342276B1 (no) | Brønnhodesammenstilling med en akse og fremgangsmåte for tetting av en indre brønnhodedel til en ytre brønnhodedel | |
US8851183B2 (en) | Casing hanger lockdown slip ring | |
NO20111726A1 (no) | Metall-til-metall ringromstetningsarrangement | |
NO20121366A1 (no) | Tetning med belgtype nesering og radialt drivbare laseringer | |
NO20120351A1 (no) | Posisjonsfri ekspanderende lasering for undervanns- ringsomstetninger for fastlasing (lockdown) | |
NO20110926A1 (no) | Flatetetning av veketypen og bronnhodesystem som innbefatter den samme | |
US20140096977A1 (en) | Semi-rigid lockdown device | |
NO344448B1 (no) | Apparat og sammenstilling for en ekspanderbar forankringsmekanisme | |
NO20130349A1 (no) | Høykapasitets, -enkeltturs nedlåsningsbøssing samt en fremgangsmåte for å operere denne | |
US8997883B2 (en) | Annulus seal with stepped energizing ring | |
US9464497B2 (en) | Seal holder and method for sealing a bore | |
US10689920B1 (en) | Wellhead internal latch ring apparatus, system and method | |
NO20130096A1 (no) | Dobbeltmetall-tetningssystem | |
AU2011293599B2 (en) | Pump through circulating and or safety circulating valve | |
US8950474B2 (en) | Subsea cap | |
CN211573466U (zh) | 一种可伸缩式防喷管 | |
CN112302583B (zh) | 节流器和外层工作筒 | |
CN209195297U (zh) | 井下节流器及采气管柱 | |
NO327174B1 (no) | Lavprofils statisk bronnhodeplugg | |
GB2562992A (en) | Closure apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |