NO20130518A1

NO20130518A1 - Locking ring for pipe hanger with positive engagement

Info

Publication number: NO20130518A1
Application number: NO20130518A
Authority: NO
Inventors: Khanh Anh Duong
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2013-11-11
Also published as: AU2013205300A1; CN103422831A; GB201308232D0; US20130299193A1; GB2503560A; SG195468A1; BR102013010459A2; MY164450A; GB2503560B; CN103422831B; SG10201508994VA

Abstract

En anordning og en fremgangsmåte kan bli anvendt for positivt å fastholde en låsering for aksialt å sikre en brønnhullsstruktur i et brønnhodehus. I utførelsesformer kan brønnhullsstrukturen, for eksempel en produksjonsrørhenger, sikres av en låsering som har en sylindrisk overflate nedenfor en konisk overflate. En aktiviseringsring som har en sylindrisk overflate ovenfor en konisk overflate kan bli anvendt for å bevege låseringen fra en ikke-satt posisjon en satt posisjon og på den måten aktivisere låseringen. Etter aktivisering kan de to sylindriske overflatene gripe inn i hverandre på en slik måte at aksial bevegelse av aktiviseringsringen, på opptil en forbestemt lengde, ikke gjør at låseringen beveger seg fra en satt posisjon til en ikke-satt posisjon.A device and method can be used to positively retain a locking ring to axially secure a wellbore structure in a wellhead housing. In embodiments, the wellbore structure, such as a production hanger, can be secured by a locking ring having a cylindrical surface below a tapered surface. An actuating ring having a cylindrical surface above a conical surface can be used to move the locking ring from a non-set position to a set position and thus activating the locking ring. After activation, the two cylindrical surfaces can engage each other in such a way that axial movement of the activation ring, up to a predetermined length, does not cause the locking ring to move from a set position to an unset position.

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN BACKGROUND OF THE INVENTION

1.Oppfinnelsens område 1. The scope of the invention

[0001] Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt mineralutvinningsbrønner, og spesielt låseringer for å holde fast brønnhullsstrukturer i et hus. [0001] The present invention generally relates to mineral extraction wells, and in particular to locking rings for holding wellbore structures in a house.

2. Kort beskrivelse av beslektet teknikk 2. Brief description of related technology

[0002] Produksjonsrørhengere blir landet på en skulder i et brønnhode. Skulderen hindrer nedadgående bevegelse av produksjonsrørhengeren i brønnhodet. Vekten av produksjonsrørhengeren og produksjonsrøret som henger ned fra produksjonsrørhengeren kan hindre oppadgående bevegelse av produksjonsrørhengeren under visse omstendigheter. En låsering er imidlertid nødvendig for å låse produksjonsrørhengeren på plass når produksjonsrørhengeren utsettes for høye trykk. Disse høye trykkene kan gjøre at produksjonsrørhengeren beveger seg aksialt oppover. [0002] Production tubing hangers are landed on a shoulder in a wellhead. The shoulder prevents downward movement of the production pipe hanger in the wellhead. The weight of the production pipe hanger and the production pipe hanging down from the production pipe hanger can prevent upward movement of the production pipe hanger under certain circumstances. However, a locking ring is required to lock the production pipe hanger in place when the production pipe hanger is subjected to high pressures. These high pressures can cause the production tubing hanger to move axially upwards.

[0003] Låseringer kan bli aktivisert av en aktiviseringsring. Aktiviseringsringen kan ha en konisk overflate som ekspanderer låseringen radialt utover og inn i et låsespor. Aktiviseringsringen kan selv bli beveget aksialt nedover av en tetningsring. Når aktiviseringsringen har aktivisert låseringen, forblir aktiviseringsringen i stilling for å opprettholde låseringens radiale posisjon. Tetningsringen, som aktiverte aktiviseringsringen, kan forbli i stilling for å holde låseringen på plass. Imidlertid kan det fra tid til annen være nødvendig å fjerne tetningen. For eksempel kan det være nødvendig å skifte ut tetningen. Høyt trykk i brønnhullet kan gjøre at produksjonsrørhengeren eller aktiviseringsringen forskyves oppover når tetningen er fjernet. Aktiviseringsringens beskaffenhet, og aktiviseringsringens koniske overflate, innebærer at oppadgående bevegelse av aktiviseringsringen kan tillate låseringen å bevege seg radialt innover, og således svekke låsegrepet. Fortsatt trykk, og kraft fra låseringen på aktiviseringsringen, kan være tilstrekkelig til å bevege låseringen fra den satte posisjonen til en ikke-satt posisjon. Det er ønskelig å fastholde låseringen i den satte posisjonen til tross for vertikal bevegelse av aktiviseringsringen. [0003] Lock rings can be activated by an activation ring. The activation ring may have a conical surface which expands the locking ring radially outwards into a locking groove. The activation ring can itself be moved axially downwards by a sealing ring. Once the actuating ring has actuated the locking ring, the actuating ring remains in position to maintain the radial position of the locking ring. The sealing ring, which activated the activation ring, can remain in position to hold the locking ring in place. However, from time to time it may be necessary to remove the seal. For example, it may be necessary to replace the seal. High pressure in the wellbore can cause the production pipe hanger or activation ring to move upwards when the seal is removed. The nature of the activation ring, and the activation ring's conical surface, means that upward movement of the activation ring can allow the locking ring to move radially inwards, thus weakening the locking grip. Continued pressure, and force from the snap ring on the actuation ring, may be sufficient to move the snap ring from the set position to an unset position. It is desirable to maintain the locking ring in the set position despite vertical movement of the activation ring.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

[0004] Utførelsesformer av oppfinnelsen det kreves beskyttelse for vedrører primært en låsering for en produksjonsrørhenger som kan holdes i positivt inngrep etter at en produksjonsrørhengertetning er satt. Dette kan gjøre det mulig å skifte ut tetningen uten å bringe evnen til å låse produksjonsrørhengeren på brønnhodet i fare. Låseringen kan forbli i inngrep også når tetningen fjernes. [0004] Embodiments of the invention for which protection is required relate primarily to a locking ring for a production pipe hanger that can be held in positive engagement after a production pipe hanger seal has been set. This may allow the seal to be replaced without compromising the ability to lock the production tubing hanger onto the wellhead. The locking ring may remain engaged even when the seal is removed.

[0005] Utførelsesformer av en anordning for å holde fast en brønnhullsstruktur kan innbefatte et brønnhodehus som har en boring med en akse og et ringformet låsespor på en innvendig periferiflate i boringen. Utførelsesformene kan også innbefatte en brønnhullsstruktur konsentrisk anordnet inne i boringen i brønnhodehuset, der brønnhullsstrukturen har en skulder og en tetningslomme ovenfor skulderen. Tetningslommen kan definere et ringrom mellom brønnhullsstrukturen og brønnhodehuset. Utførelsesformene kan også innbefatte en ringformet låsering anbragt i ringrommet, der den ringformede låseringen omfatter et utvendig diameterprofil for å gripe inn i låsesporet og er radialt ekspanderbar fra en ikke-satt posisjon til en satt posisjon, der den satte posisjonen hindrer oppadgående aksial bevegelse av brønnhullsstrukturen i forhold til brønnhodehuset. Låseringen kan ha en innover- og oppovervendt konisk overflate og en sylindrisk overflate som strekker seg nedover fra den koniske overflaten. Utførelsesformene kan innbefatte en aktiviseringsring anbragt i ringrommet ovenfor låseringen, der aktiviseringsringen er aksialt bevegelig fra en øvre posisjon til en nedre posisjon og aktiviseringsringen har en utover- og nedovervendt nedre konisk overflate som griper inn i den koniske overflaten på låseringen og skyver låseringen utover til den satte posisjonen når aktiviseringsringen beveger seg nedover. Utførelsesformene kan også innbefatte en sylindrisk overflate på aktiviseringsringen som strekker seg oppover fra den nedre koniske overflaten og griper inn i den sylindriske overflaten på låseringen når låseringen er i den satte posisjonen, og mens aktiviseringsringen er i den satte posisjonen kan aktiviseringsringen bevege seg en forbestemt aksial lengde i forhold til låseringen uten å tillate noen som helst radial bevegelse av den ringformede låseringen. [0005] Embodiments of a device for retaining a wellbore structure may include a wellhead housing having a bore with an axis and an annular locking groove on an inner peripheral surface of the bore. The embodiments can also include a wellbore structure concentrically arranged inside the bore in the wellhead housing, where the wellbore structure has a shoulder and a sealing pocket above the shoulder. The seal pocket may define an annulus between the wellbore structure and the wellhead housing. The embodiments may also include an annular locking ring disposed in the annulus, wherein the annular locking ring comprises an outside diameter profile to engage the locking groove and is radially expandable from an unset position to a set position, wherein the set position prevents upward axial movement of the wellbore structure in relation to the wellhead housing. The locking ring may have an inwardly and upwardly facing conical surface and a cylindrical surface extending downwardly from the conical surface. The embodiments may include an activation ring placed in the annular space above the locking ring, where the activation ring is axially movable from an upper position to a lower position and the activation ring has an outwardly and downwardly facing lower conical surface which engages the conical surface of the locking ring and pushes the locking ring outwards to the set the position when the activation ring moves down. The embodiments may also include a cylindrical surface on the actuating ring that extends upwardly from the lower conical surface and engages the cylindrical surface of the locking ring when the locking ring is in the set position, and while the actuating ring is in the set position, the actuating ring can move a predetermined axial length relative to the snap ring without allowing any radial movement of the annular snap ring.

[0006] I utførelsesformer av anordningen befinner den nedre koniske overflaten av aktiviseringsringen seg et stykke nedenfor den koniske overflaten av låseringen mens låseringen er i den satte posisjonen. I utførelsesformer står den nedre koniske overflaten av aktiviseringsringen ikke i inngrep med låseringen mens låseringen er i den satte posisjonen. I utførelsesformer kan aktiviseringsringen også ha en øvre konisk overflate som rager nedover og utover og som strekker seg oppover fra den sylindriske overflaten på aktiviseringsringen. Den øvre koniske overflaten kan gripe inn i den koniske overflaten på låseringen mens låseringen er i den satte posisjonen. De øvre og nedre koniske overflatene kan skråne med samme vinkel i forhold til aksen. Den sylindriske overflaten på aktiviseringsringen kan ha en aksial lengde som er kortere enn en aksial lengde til hver av de øvre og nedre koniske overflatene. [0006] In embodiments of the device, the lower conical surface of the activation ring is located some distance below the conical surface of the locking ring while the locking ring is in the set position. In embodiments, the lower conical surface of the actuation ring does not engage the locking ring while the locking ring is in the set position. In embodiments, the actuation ring may also have an upper conical surface projecting downwardly and outwardly extending upwardly from the cylindrical surface of the actuation ring. The upper conical surface can engage the conical surface of the snap ring while the snap ring is in the set position. The upper and lower conical surfaces can be inclined at the same angle to the axis. The cylindrical surface of the actuation ring may have an axial length that is shorter than an axial length of each of the upper and lower conical surfaces.

[0007] I utførelsesformer av anordningen kan den sylindriske overflaten på aktiviseringsringen være anbragt slik at en nedre ende av den sylindriske overflaten på aktiviseringsringen vil gå i kontakt med en øvre ende av den sylindriske overflaten på låseringen når låseringen står i fullt inngrep i låsesporet. I utførelsesformer kan den nedre koniske overflaten av aktiviseringsringen gli mot den koniske overflaten av låseringen mens aktiviseringsringen beveger seg nedover inntil låseringen går i inngrep i låsesporet, på hvilket tidspunkt den sylindriske overflaten av aktiviseringsringen kan gå i kontakt med den sylindriske overflaten av låseringen, og fortsatt nedadgående bevegelse av aktiviseringsringen kan gjøre at den sylindriske overflaten av aktiviseringsringen glir nedover på den sylindriske overflaten av låseringen. Utførelsesformer av anordningen kan også innbefatte en ringtetning anordnet ovenfor aktiviseringsringen, og nedadgående bevegelse av ringtetningen, i forhold til brønnhodehuset, kan gjøre at aktiviseringsringen beveger seg nedover i forhold til låseringen. [0007] In embodiments of the device, the cylindrical surface of the activation ring can be arranged so that a lower end of the cylindrical surface of the activation ring will come into contact with an upper end of the cylindrical surface of the locking ring when the locking ring is fully engaged in the locking groove. In embodiments, the lower tapered surface of the actuating ring may slide against the tapered surface of the locking ring as the actuating ring moves downward until the locking ring engages the locking slot, at which point the cylindrical surface of the actuating ring may contact the cylindrical surface of the locking ring, and continue downward movement of the activator ring may cause the cylindrical surface of the activator ring to slide downward on the cylindrical surface of the locking ring. Embodiments of the device can also include a ring seal arranged above the activation ring, and downward movement of the ring seal, in relation to the wellhead housing, can cause the activation ring to move downwards in relation to the locking ring.

[0008] Utførelsesformer av en fremgangsmåte for å sikre en brønnhullsstruktur i en boring i et brønnhodehus kan omfatte de trinn å tilveiebringe et ringformet låsespor på en innvendig periferiflate i boringen i brønnhodehuset. Fremgangsmåten kan også omfatte de trinn å anbringe brønnhullsstrukturen konsentrisk inne i boringen i brønnhodehuset. Brønnhullsstrukturen og brønnhodehuset kan avgrense et ringrom mellom seg. Fremgangsmåten kan også omfatte de trinn å anbringe en ringformet låsering i ringrommet, der låseringen har en innover- og oppovervendt konisk overflate og en sylindrisk overflate som strekker seg nedover fra den koniske overflaten. Fremgangsmåten kan også omfatte de trinn å anbringe en aktiviseringsring i ringrommet ovenfor låseringen, der aktiviseringsringen har en utover- og nedovervendt nedre konisk overflate og en sylindrisk overflate som strekker seg oppover fra den nedre koniske overflaten. Fremgangsmåten kan også omfatte de trinn å bevege aktiviseringsringen nedover slik at den nedovervendte nedre koniske overflaten skyver låseringen utover til inngrep i låsesporet inntil den nedovervendte nedre koniske overflaten befinner seg nedenfor den oppovervendte koniske overflaten av låseringen og i hvert fall en del av den sylindriske overflaten på aktiviseringsringen griper inn i den sylindriske overflaten på den ringformede låseringen. [0008] Embodiments of a method for securing a wellbore structure in a bore in a wellhead housing may include the steps of providing an annular locking groove on an internal peripheral surface in the bore in the wellhead housing. The method can also include the steps of placing the wellbore structure concentrically inside the bore in the wellhead housing. The wellbore structure and the wellhead housing can define an annulus between them. The method may also include the steps of placing an annular locking ring in the annulus, where the locking ring has an inwardly and upwards facing conical surface and a cylindrical surface which extends downwards from the conical surface. The method can also include the step of placing an activation ring in the annulus above the locking ring, where the activation ring has an outward and downward facing lower conical surface and a cylindrical surface that extends upwards from the lower conical surface. The method may also include the steps of moving the activation ring downwards so that the downward facing lower conical surface pushes the locking ring outwards into engagement in the locking groove until the downward facing lower conical surface is located below the upward facing conical surface of the locking ring and at least part of the cylindrical surface of the activation ring engages the cylindrical surface of the annular locking ring.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0009] For at hvordan trekkene, fordelene og formålene med oppfinnelsen, så vel som andre som vil fremkomme, er oppnådd og skal kunne forstås mer i detalj, er en mer detaljert beskrivelse av oppfinnelsen, som kort sammenfattet over, gitt med støtte i den utførelsesformen av denne som er illustrert i de vedlagte tegningene, hvilke tegninger utgjør en del av denne beskrivelsen. Det skal imidlertid bemerkes at tegningene kun illustrerer en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen og derfor ikke skal forstås som begrensende for dens ramme ettersom oppfinnelsen kan realiseres i andre like virkningsfulle utførelsesformer. Figur 1 er et sidesnitt av en tradisjonell aktiviseringsring og låsering i et brønnhodehus. Figur 2 er et sidesnitt av en låsering ifølge en utførelsesform av låsesystemet med positivt inngrep. Figur 3 er et sidesnitt av en aktiviseringsring ifølge utførelsesformen av låsesystemet med positivt inngrep i figur 2. Figur 4 er et sidesnitt av låseringen i figur 2 og aktiviseringsringen i figur 3 i en ikke-satt posisjon i et brønnhodehus, ifølge en utførelsesform av låsesystemet med positivt inngrep i figurene 2 og 3. Figur 5 er et sidesnitt av låseringen i figur 2 og aktiviseringsringen i figur 3 i en satt posisjon i et brønnhodehus, ifølge en utførelsesform av låsesystemet med positivt inngrep i figurene 2 og 3. Figur 6 er et sidesnitt av låseringen i figur 2 og aktiviseringsringen i figur 3 i satt posisjon i et brønnhodehus med tetningsringen fjernet, ifølge en utførelsesform av låsesystemet med positivt inngrep i figurene 2 og 3. [0009] In order that how the features, advantages and purposes of the invention, as well as others that will appear, have been achieved and can be understood in more detail, a more detailed description of the invention, as briefly summarized above, is given with support in the the embodiment of this which is illustrated in the attached drawings, which drawings form part of this description. However, it should be noted that the drawings only illustrate a preferred embodiment of the invention and therefore should not be understood as limiting its scope as the invention can be realized in other equally effective embodiments. Figure 1 is a side section of a traditional activation ring and locking ring in a wellhead housing. Figure 2 is a side section of a locking ring according to an embodiment of the locking system with positive engagement. Figure 3 is a side section of an activation ring according to the embodiment of the locking system with positive engagement in Figure 2. Figure 4 is a side section of the locking ring in Figure 2 and the activation ring in Figure 3 in an unset position in a wellhead housing, according to an embodiment of the locking system with positive engagement in Figures 2 and 3. Figure 5 is a side section of the locking ring in Figure 2 and the activation ring in Figure 3 in a set position in a wellhead housing, according to an embodiment of the locking system with positive engagement in Figures 2 and 3. Figure 6 is a side section of the locking ring in figure 2 and the activation ring in figure 3 in set position in a wellhead housing with the sealing ring removed, according to an embodiment of the locking system with positive engagement in figures 2 and 3.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSESFORM DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT

[0010] Foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet nærmere i det følgende med støtte i de vedlagte tegningene, som illustrerer utførelsesformer av oppfinnelsen. Denne oppfinnelsen kan imidlertid realiseres i mange forskjellige former og skal ikke forstås som begrenset til de illustrerte utførelsesformene vist her. Tvert imot er disse utførelsesformene vist for at denne beskrivelsen skal være gjennomgående og fullstendig, og fullt ut vil formidle oppfinnelsens ramme til fagmannen. Like henvisningstall henviser til like elementer over alt, og "merket" - notasjon ('), hvis anvendt, angir tilsvarende elementer i alternative utførelsesformer. [0010] The present invention will now be described in more detail in the following with support in the attached drawings, which illustrate embodiments of the invention. However, this invention can be realized in many different forms and should not be understood as limited to the illustrated embodiments shown here. On the contrary, these embodiments are shown so that this description will be comprehensive and complete, and will fully convey the framework of the invention to the person skilled in the art. Like reference numerals refer to like elements throughout, and "marked" notation ('), if used, indicates corresponding elements in alternate embodiments.

[0011] Figur 1 viser et brønnhodehus 100. Brønnhodehuset 100 haren boring 102 med et ringformet låseringspor 104 i en innvendig periferiflate i boringen 102. Låseringsporet 104 kan inkludere én eller flere ringformede fordypninger som definerer et låseringspor-profil. Alle sporene kan ha samme form eller sporene kan ha forskjellige former. I utførelsesformen vist i figur 1 har hvert enkelt spor skråflater som løper mot hverandre etter hvert som den utvendige diameteren ("OD") i sporet øker. En tetningsflate 106 kan også være dannet på den innvendige periferiflaten i boringen 102. I noen utførelsesformer kan tetningsflaten 106 omfatte utspringere 108. [0011] Figure 1 shows a wellhead housing 100. The wellhead housing 100 has a bore 102 with an annular locking ring groove 104 in an inner peripheral surface of the bore 102. The locking ring groove 104 can include one or more annular depressions that define a locking ring groove profile. All the tracks can have the same shape or the tracks can have different shapes. In the embodiment shown in Figure 1, each individual groove has inclined surfaces that run towards each other as the outer diameter ("OD") of the groove increases. A sealing surface 106 may also be formed on the inner peripheral surface of the bore 102. In some embodiments, the sealing surface 106 may include protrusions 108.

[0012] En brønnhullsstruktur, så som en produksjonsrørhenger 110, er konsentrisk anordnet inne i boringen 102 i brønnhodehuset 100. Produksjonsrørhengeren 110 kan ha en oppovervendt skulder 112 og en sidevegg 114. Sideveggen 114 kan ha en utvendig diameter ("OD") som er mindre enn den utvendige diameteren til den oppovervendte skulderen 112. Et ringrom 116 dannes mellom sideveggen 114 og boringen 102. Tetningsflaten 118 kan befinne seg ovenfor sideveggen 114. Den utvendige diameteren til sideveggen 114 kan være mindre enn den utvendige diameteren til tetningsflaten 118, slik at sideveggen 114 er et langstrakt spor i den utvendige diameteren til produksjonsrørhengeren 110. I utførelsesformer kan tetningsflaten 118 ha utspringere 120, som vist i figur 1. En ringtetning, så som en tetningsring 122, kan være anordnet i ringrommet 116 for å danne en forsegling mellom tetningsflaten 106 og tetningsflaten 118. En hvilken som helst type ringtetning kan bli anvendt, deriblant, for eksempel, u-formede, H-formede og elastomere tetninger. En tetningsaktiviseringsring 124 kan bli anvendt for å aktivisere tetningsringen 122. [0012] A wellbore structure, such as a production tubing hanger 110, is concentrically disposed within the bore 102 of the wellhead housing 100. The production tubing hanger 110 may have an upward facing shoulder 112 and a sidewall 114. The sidewall 114 may have an outside diameter ("OD") that is smaller than the outside diameter of the upward facing shoulder 112. An annulus 116 is formed between the side wall 114 and the bore 102. The sealing surface 118 may be located above the side wall 114. The outside diameter of the side wall 114 may be smaller than the outside diameter of the sealing surface 118, so that the sidewall 114 is an elongated groove in the outside diameter of the production tubing hanger 110. In embodiments, the sealing surface 118 may have protrusions 120, as shown in Figure 1. An annular seal, such as a sealing ring 122, may be provided in the annular space 116 to form a seal between sealing surface 106 and sealing surface 118. Any type of ring seal may be used, including, for example, u-f worm, H-shaped and elastomeric seals. A seal activation ring 124 may be used to activate the seal ring 122.

[0013] En låsering 130, som er tradisjonell, kan være anbragt i ringrommet 116 for aksialt å låse produksjonsrørhengeren 110 til brønnhodehuset 100. Låseringen 130 kan være en radialt ekspanderbar ring. For eksempel kan den være en splittring som, i avlastet tilstand, ikke griper inn i låseringsporet 104. Låseringen 130 kan bli ekspandert radialt til den griper inn i låseringsporet 104. Låseringen 130 kan ha et utvendig diameterprofil som hovedsakelig svarer til profilet til det ringformede låseringsporet 104. I noen utførelsesformer kan det utvendige diameterprofilet ha øvre og nedre koniske deler som løper sammen mot et punkt. De øvre og nedre koniske delene kan gripe inn i avsmalningene i låseringsporet 104 for å bevirke til at låseringen 130 linjeføres aksialt med låseringsporet 104 når låseringen 130 ekspanderes radialt inn i låseringsporet 104. Låseringen 130 kan ha en oppovervendt konisk overflate 132 på en innvendig diameter. En sylindrisk overflate 134 kan befinne seg nedenfor den oppovervendte koniske overflaten 132. [0013] A locking ring 130, which is traditional, can be placed in the annulus 116 to axially lock the production pipe hanger 110 to the wellhead housing 100. The locking ring 130 can be a radially expandable ring. For example, it may be a split ring which, in the unloaded state, does not engage the snap ring groove 104. The snap ring 130 may be expanded radially until it engages the snap ring groove 104. The snap ring 130 may have an outside diameter profile that substantially corresponds to the profile of the annular snap ring groove 104. In some embodiments, the outer diameter profile may have upper and lower conical portions that converge towards a point. The upper and lower tapered portions may engage the tapers in the snap ring groove 104 to cause the snap ring 130 to axially align with the snap ring groove 104 when the snap ring 130 is expanded radially into the snap ring groove 104. The snap ring 130 may have an upwardly facing conical surface 132 on an inside diameter. A cylindrical surface 134 may be located below the upwardly facing conical surface 132.

[0014] En aktiviseringsring 136 er en tradisjonell aktiviseringsring som kan bli anvendt for å ekspandere låseringen 130 radielt inn i låseringsporet 104. Aktiviseringsringen 136 haren nedovervendt konisk overflate 138 på en utvendig diameter. Den nedovervendte koniske overflaten 138 kan smalne av med samme vinkel som den oppovervendte koniske overflaten 132 på låseringen 130. En øvre ende av aktiviseringsringen 136 kan ha en oppovervendt toppflate 140 og opptrekkingshaker 142. Andre oppovervendte overflater, så som en skulder 144, kan være dannet på aktiviseringsringen 136. Opptrekkingshakene 142 kan være periferisk forløpende haker på en utvendig periferiflate. Et trekkeverktøy (ikke vist) kan gripe inn i opptrekkingshakene 142 og anvende dem som en gripeflate for å trekke opp aktiviseringsringen 136. [0014] An activation ring 136 is a traditional activation ring that can be used to expand the lock ring 130 radially into the lock ring groove 104. The activation ring 136 has a downward facing conical surface 138 on an outside diameter. The downwardly facing conical surface 138 may taper at the same angle as the upwardly facing conical surface 132 of the locking ring 130. An upper end of the activation ring 136 may have an upwardly facing top surface 140 and pull-up hooks 142. Other upwardly facing surfaces, such as a shoulder 144, may be formed on the activation ring 136. The pull-up hooks 142 can be circumferentially extending hooks on an outer peripheral surface. A pulling tool (not shown) can engage the pulling hooks 142 and use them as a gripping surface to pull up the activation ring 136.

[0015] Aktiviseringsringen 136 kan bli drevet nedover og inn i den innvendige diameteren til låseringen 130. Mens aktiviseringsringen 136 beveger seg nedover, kan den koniske overflaten 138 gli inn i inngrep med den koniske overflaten 132 på låseringen 130. Fortsatt nedadgående bevegelse av aktiviseringsringen, i forhold til låseringen 130, gjør at låseringen 130 ekspanderes radialt utover til inngrep i låseringsporet 104. Låseringen 130 er i en "ikke-satt posisjon" når den ikke står i inngrep i låseringsporet 104, og er i en "satt posisjon" når den er fullt ekspandert inn i låseringsporet 104. Et setteverktøy eller en nedre ende av tetningsringen 122 kan bli anvendt for å gripe en oppovervendt øvre overflate 140 eller skulder 144 for å drive aktiviseringsringen 136 nedover. Når tetningsringen 122 sitter på plass, kan en nedre overflate av tetningsringen 122 gripe inn i en øvre overflate av aktiviseringsringen 136 og hindre oppadgående bevegelse av aktiviseringsringen 136. Imidlertid kan det være nødvendig å fjerne tetningsringen 122 fra tid til annen. For eksempel kan tetningsringen 122 måtte skiftes ut som følge av en lekkasje, eller kan måtte byttes ut med en tetning som tåler et annet trykknivå. I tiden mens tetningsringen 122 ikke befinner seg i ringrommet 116 er ikke aktiviseringsringen 136 fastholdt mot oppadgående aksial bevegelse. Innoverrettet radial kraft fra låseringen 130 kan bli overført til aktiviseringsringen 136, og som følge av kontakten mellom den koniske overflaten 132 og den koniske overflaten 138 kan denne kraften fra låseringen 130 bli til en aksial kraft som driver aktiviseringsringen 136 oppover. Videre kan evenuell aksial bevegelse av produksjonsrørhengeren 110 i forhold til brønnhodehuset 100 gjøre at aktiviseringsringen 136 beveger seg oppover i forhold til låseringen 130. Når aktiviseringsringen 136 beveger seg oppover, er låseringen 130 i stand til å bevege seg innover fra den satte posisjonen mot den ikke-satte posisjonen. Når låseringen 130 kommer til den ikke-satte posisjonen, er produksjonsrørhengeren 110 i stand til å bevege seg oppover i forhold til brønnhodehuset 100. [0015] Actuator ring 136 may be driven downwardly into the inside diameter of snap ring 130. As actuator ring 136 moves downward, tapered surface 138 may slide into engagement with tapered surface 132 of snap ring 130. Continued downward movement of actuator ring, relative to the lock ring 130, causes the lock ring 130 to expand radially outwards to engage the lock ring groove 104. The lock ring 130 is in an "unset position" when it is not engaged in the lock ring groove 104, and is in a "set position" when it is fully expanded into the snap ring groove 104. A setting tool or a lower end of the sealing ring 122 may be used to engage an upwardly facing upper surface 140 or shoulder 144 to drive the actuating ring 136 downward. When the sealing ring 122 is in place, a lower surface of the sealing ring 122 may engage an upper surface of the actuating ring 136 and prevent upward movement of the actuating ring 136. However, it may be necessary to remove the sealing ring 122 from time to time. For example, the sealing ring 122 may need to be replaced as a result of a leak, or may need to be replaced with a seal that can withstand a different pressure level. During the time while the sealing ring 122 is not located in the annular space 116, the activation ring 136 is not secured against upward axial movement. Inwardly directed radial force from the locking ring 130 can be transferred to the activation ring 136, and as a result of the contact between the conical surface 132 and the conical surface 138, this force from the locking ring 130 can become an axial force that drives the activation ring 136 upwards. Furthermore, any axial movement of the production pipe hanger 110 in relation to the wellhead housing 100 can cause the activation ring 136 to move upwards in relation to the lock ring 130. When the activation ring 136 moves upwards, the lock ring 130 is able to move inwards from the set position towards the - set the position. When the lock ring 130 comes to the non-set position, the production tubing hanger 110 is able to move upward relative to the wellhead housing 100.

[0016] Med henvisning til figurene 2 og 4, i en utførelsesform av en låsering for en produksjonsrørhengertetning med positivt inngrep, kan en låsering 150 bli anvendt for å låse produksjonsrørhengeren 110 (figur 4) i stilling. I utførelsesformer kan låseringen 150 være en ringformet låsering som haren utvendig diameterprofil 154 som hovedsakelig svarer til profilet til det ringformede låseringsporet 104 for å gripe inn i låseringsporet 104 (figur 4). Låseringen 150 kan være en radialt ekspanderbar ring. I noen utførelsesformer kan låseringen 150 ha mindre diameter i sin avlastede tilstand og kan bli ekspandert til en større diameter. For eksempel kan den være en splittring som, i sin avlastede tilstand, ikke griper inn i låseringsporet 104, og den kan bli ekspandert radialt til den griper inn i låseringsporet 104. I noen utførelsesformer kan det utvendige diameterprofilet 154 ha én eller flere rygger 158 som kan gripe inn i avsmalningene 160 (figur 4) i låseringsporet 104 for å sørge for at låseringen 150 linjeføres aksialt med låseringsporet 104 når låseringen 150 ekspanderes radialt inn i låseringsporet 104. Låseringen 150 kan ha en oppovervendt konisk overflate 162 på en innvendig diameter. En sylindrisk overflate 164 kan befinne seg nedenfor den oppovervendte koniske overflaten 162. Den innvendige periferisideveggen i den sylindriske overflaten 164 kan være parallell med aksen til låseringen 150. Den innvendige diameteren til den oppovervendte koniske overflaten 162 øker aksialt oppover vekk fra skjæringen med den sylindriske overflaten 164. Låseringens avsmalningsvinkel 166 er vinkelen med hvilken den koniske overflaten 162 fjerner seg fra aksen til låseringen 150. [0016] With reference to Figures 2 and 4, in one embodiment of a locking ring for a production pipe hanger seal with positive engagement, a locking ring 150 may be used to lock the production pipe hanger 110 (Figure 4) in position. In embodiments, the snap ring 150 may be an annular snap ring having an outside diameter profile 154 that substantially corresponds to the profile of the annular snap ring groove 104 for engaging the snap ring groove 104 (Figure 4). The locking ring 150 can be a radially expandable ring. In some embodiments, the locking ring 150 may have a smaller diameter in its unloaded state and may be expanded to a larger diameter. For example, it may be a split ring that, in its unloaded state, does not engage the snap ring groove 104, and it may be expanded radially until it engages the snap ring groove 104. In some embodiments, the outside diameter profile 154 may have one or more ridges 158 that can engage the tapers 160 (Figure 4) in the snap ring groove 104 to ensure that the snap ring 150 is aligned axially with the snap ring groove 104 when the snap ring 150 is expanded radially into the snap ring groove 104. The snap ring 150 can have an upwardly facing conical surface 162 on an inside diameter. A cylindrical surface 164 may be located below the upwardly facing conical surface 162. The inner peripheral sidewall of the cylindrical surface 164 may be parallel to the axis of the locking ring 150. The internal diameter of the upwardly facing conical surface 162 increases axially upward away from the intersection with the cylindrical surface 164. The locking ring taper angle 166 is the angle by which the conical surface 162 departs from the axis of the locking ring 150.

[0017] Som kan sees figurene 3 og 4 er aktiviseringsringen 172 en annulær ring som kan bli anvendt for å ekspandere låseringen 150. I utførelsesformer har aktiviseringsringen 172 en utover- og nedovervendt nedre konisk overflate 174. Konisitetsvinkelen, i forhold til aksen til aktiviseringsringen 172, kan være den samme som låseringens konisitetsvinkel 166. En sylindrisk overflate 176 kan være en utvendig periferiflate som strekker seg oppover fra den nedre koniske overflaten 174. Den nedre koniske overflaten 174 kan gå over i den sylindriske overflaten 176, slik at den utvendige diameteren til den sylindriske overflaten 176 kan være lik den største utvendige diameteren til den nedre koniske overflaten 174. Videre kan den utvendige diameteren til den sylindriske overflaten 176 være lik den innvendige diameteren til den sylindriske overflaten 164 av låseringen 150 når låseringen 150 er i den satte posisjonen i låseringsporet 104 (figur 4). I noen utførelsesformer kan en øvre konisk overflate 178 vende nedover og utover, og strekke seg oppover fra den sylindriske overflaten 176 av aktiviseringsringen 172. I utførelsesformer kan den øvre koniske overflaten 178 og den nedre koniske overflaten 174 være skråstilt med samme vinkel i forhold til aksen til aktiviseringsringen 172. I noen utførelsesformer har den sylindriske overflaten 176 på aktiviseringsringen 172 en aksial lengde som er mindre enn den aksiale lengden til både den øvre koniske overflaten 178 og den nedre koniske overflaten 174. [0017] As can be seen in Figures 3 and 4, the activation ring 172 is an annular ring that can be used to expand the locking ring 150. In embodiments, the activation ring 172 has an outward and downward facing lower conical surface 174. The conicity angle, relative to the axis of the activation ring 172 , may be the same as the locking ring taper angle 166. A cylindrical surface 176 may be an outer peripheral surface extending upwardly from the lower conical surface 174. The lower conical surface 174 may merge into the cylindrical surface 176, so that the outer diameter of the cylindrical surface 176 may be equal to the largest outside diameter of the lower conical surface 174. Furthermore, the outside diameter of the cylindrical surface 176 may be equal to the inside diameter of the cylindrical surface 164 of the locking ring 150 when the locking ring 150 is in the set position in the locking ring groove 104 (figure 4). In some embodiments, an upper tapered surface 178 may face downward and outward, extending upwardly from the cylindrical surface 176 of the actuation ring 172. In embodiments, the upper tapered surface 178 and the lower tapered surface 174 may be inclined at the same angle relative to the axis to the actuation ring 172. In some embodiments, the cylindrical surface 176 of the actuation ring 172 has an axial length that is less than the axial length of both the upper conical surface 178 and the lower conical surface 174.

[0018] En øvre ende av aktiviseringsringen 172 kan ha en oppovervendt toppflate 180 og opptrekkingshaker 182. Andre oppovervendte overflater, så som skulderen 184, kan være dannet på aktiviseringsringen 172. Opptrekkingshakene 182 kan være periferisk forløpende haker på en utvendig periferiflate. Et trekkeverktøy (ikke vist) kan gripe opptrekkingshakene 182 og anvende dem som en gripeflate for å trekke opp aktiviseringsringen 172. [0018] An upper end of the activation ring 172 may have an upward-facing top surface 180 and pull-up hooks 182. Other upward-facing surfaces, such as the shoulder 184, may be formed on the activation ring 172. The pull-up hooks 182 may be circumferentially extending hooks on an outer peripheral surface. A pulling tool (not shown) can grip the pull-up hooks 182 and use them as a gripping surface to pull up the activation ring 172.

[0019] I figurene 4-6 er en utførelsesform av et låsesystem med positivt inngrep vist i en ikke-satt posisjon (figur 4), en satt posisjon (figur 5) og en posisjon hvor aktiviseringsringen 172 er forskjøvet, men låseringen 150 forblir i den satte posisjonen. Som vist i figur 4 er produksjonsrørhengeren 110 landet i brønnhodehuset 100 og beveger seg derfor ikke nedover i forhold til brønnhodehuset 100. Låseringen 150 er ikke ekspandert. Den innvendige diameteren til låseringen 150 er således lik eller noe større enn den utvendige diameteren til sideveggen 114. I utførelsesformer kan den innvendige diameteren til låseringen 150 i dens avlastede tilstand være mindre enn den utvendige diameteren til sideveggen 114 slik at låseringen 150 er delvis ekspandert når den er installert på produksjonsrørhengeren 110 og i den ikke-satte posisjonen. I den ikke-satte posisjonen er den største utvendige diameteren til låseringen 150 mindre enn den innvendige diameteren til boringen 102 slik at produksjonsrørhengeren 110 kan bli kjørt inn med låseringen 150 anbragt på sideveggen 114. I den ikke-satte posisjonen befinner aktiviseringsringen 172 seg ovenfor låseringen 150. Den minste innvendige diameteren 186 til aktiviseringsringen 172 er lik eller noe større enn den utvendige diameteren til sideveggen 114 slik at aktiviseringsringen 172 kan gli aksialt langs sideveggen 114. I den ikke-satte posisjonen kan den nedre koniske overflaten 174 befinne seg ovenfor eller stå i kontakt med den oppovervendte koniske overflaten 162. [0019] In Figures 4-6, an embodiment of a locking system with positive engagement is shown in an unset position (Figure 4), a set position (Figure 5) and a position where the activation ring 172 is displaced, but the locking ring 150 remains in it set the position. As shown in Figure 4, the production pipe hanger 110 is landed in the wellhead housing 100 and therefore does not move downwards in relation to the wellhead housing 100. The locking ring 150 is not expanded. The internal diameter of the locking ring 150 is thus equal to or somewhat larger than the external diameter of the side wall 114. In embodiments, the internal diameter of the locking ring 150 in its unloaded state can be smaller than the external diameter of the side wall 114 so that the locking ring 150 is partially expanded when it is installed on the production pipe hanger 110 and in the unset position. In the unset position, the largest outside diameter of the lock ring 150 is smaller than the inside diameter of the bore 102 so that the production pipe hanger 110 can be driven in with the lock ring 150 placed on the side wall 114. In the unset position, the activation ring 172 is located above the lock ring 150. The smallest inside diameter 186 of the actuation ring 172 is equal to or slightly larger than the outside diameter of the side wall 114 so that the actuation ring 172 can slide axially along the side wall 114. In the unset position, the lower conical surface 174 can be above or standing in contact with the upwardly facing conical surface 162.

[0020] Tetningsringen 122 kan være anbragt over aktiviseringsringen 172 slik at nedadgående bevegelse av tetningsringen 122 gjør at en nedre overflate av tetningsringen 122 går i kontakt aktiviseringsringen 172. Tetningsringen 122 kan gå i kontakt for eksempel med toppflaten 180. Nedadgående bevegelse av tetningsringen 122 vil således drive aktiviseringsringen 172 aksialt nedover. Tetningsaktiviseringsringen 124 kan bli anvendt for å drive tetningsringen 122 nedover. Som fagmannen vil forstå, kan i noen utførelsesformer tetningsaktiviseringsringen 124 drive tetningsringen 122 nedover før den aktiviserer tetningsringen 122. Når tetningsringen 122 motvirker nedadgående bevegelse med stor nok kraft, vil tetningsaktiviseringsringen 124 aktivisere tetningsringen 122. Tetningsringen 122 vil motvirke nedadgående bevegelse for eksempel når nedadgående bevegelse av aktiviseringsringen 172 stanses av den oppovervendte skulderen 112. Siden tetningsringen 122 er i kontakt med, eller koblet til, aktiviseringsringen 172, opphører den nedadgående bevegelsen av tetningsringen 122 når aktiviseringsringen 172 ikke lenger kan bevege seg nedover. I noen utførelsesformer kan et setteverktøy (ikke vist) bli anvendt for å drive aktiviseringsringen 172 nedover til inngrep med låseringen 150. I disse utførelsesformene er ikke tetningsringen 122 nødvendig for å drive aktiviseringsringen 172 nedover. [0020] The sealing ring 122 can be placed over the activation ring 172 so that downward movement of the sealing ring 122 causes a lower surface of the sealing ring 122 to come into contact with the activation ring 172. The sealing ring 122 can come into contact, for example, with the top surface 180. Downward movement of the sealing ring 122 will thus driving the activation ring 172 axially downwards. The seal activation ring 124 may be used to drive the seal ring 122 downward. As those skilled in the art will appreciate, in some embodiments the seal activation ring 124 may drive the seal ring 122 downward before it activates the seal ring 122. When the seal ring 122 resists downward movement with sufficient force, the seal activation ring 124 will activate the seal ring 122. The seal ring 122 will resist downward movement, for example, when downward movement of the actuating ring 172 is stopped by the upward facing shoulder 112. Since the sealing ring 122 is in contact with, or connected to, the actuating ring 172, the downward movement of the sealing ring 122 ceases when the actuating ring 172 can no longer move downward. In some embodiments, a setting tool (not shown) may be used to drive the actuation ring 172 down into engagement with the lock ring 150. In these embodiments, the sealing ring 122 is not required to drive the actuation ring 172 down.

[0021] Med henvisning til figur 5, når aktiviseringsringen 172 beveger seg nedover, fra en øvre posisjon til en nedre posisjon, glir den nedre koniske overflaten 174 til inngrep med den koniske overflaten 162 av låseringen 150 og gjør at låseringen 150 ekspanderer radialt utover. Den oppovervendte skulderen 112, på produksjonsrørhengeren 110, hindrer låseringen 150 i å bevege seg aksialt nedover. Låseringen 150 ekspanderer radialt utover og inn i låseringsporet 104 inntil den nedre koniske overflaten 174 kommer til et punkt aksialt nedenfor den nederste kanten av den koniske overflaten 162. I noen utførelsesformer befinner den nedre koniske overflaten 174 av aktiviseringsringen 172 seg et stykke nedenfor den koniske overflaten 162 av låseringen 150 når låseringen 150 er i den satte posisjonen. I noen utførelsesformer står den nedre koniske overflaten 174 av aktiviseringsringen 172 ikke i inngrep med låseringen 150 når låseringen 150 er i den satte posisjonen. [0021] Referring to Figure 5, as the actuating ring 172 moves downwardly from an upper position to a lower position, the lower conical surface 174 slides into engagement with the conical surface 162 of the snap ring 150 and causes the snap ring 150 to expand radially outward. The upward facing shoulder 112, on the production pipe hanger 110, prevents the locking ring 150 from moving axially downward. The snap ring 150 expands radially outward and into the snap ring groove 104 until the lower tapered surface 174 reaches a point axially below the lower edge of the tapered surface 162. In some embodiments, the lower tapered surface 174 of the actuation ring 172 is located a short distance below the tapered surface 162 of the locking ring 150 when the locking ring 150 is in the set position. In some embodiments, the lower conical surface 174 of the actuation ring 172 does not engage the locking ring 150 when the locking ring 150 is in the set position.

[0022] Låseringen 150 er i den satte posisjonen når den griper inn i låseringsporet 104. Den sylindriske overflaten 176 på aktiviseringsringen 172 er anbragt slik at en nedre ende av den sylindriske overflaten på aktiviseringsringen 172 vil gå i kontakt med en øvre ende av den sylindriske overflaten 164 på låseringen 150 når låseringen 150 står i fullt inngrep i låseringsporet 104. [0022] The lock ring 150 is in the set position when it engages in the lock ring groove 104. The cylindrical surface 176 of the activation ring 172 is arranged so that a lower end of the cylindrical surface of the activation ring 172 will come into contact with an upper end of the cylindrical the surface 164 of the locking ring 150 when the locking ring 150 is fully engaged in the locking ring groove 104.

[0023] Når den nedre koniske overflaten 174 går klar av den koniske overflaten 162, kan den sylindriske overflaten 176 gli inn i inngrep med den sylindriske overflaten 164 etter hvert som aktiviseringsringen 172 beveger seg nedover i forhold til brønnhodehuset 100. Den sylindriske overflaten 176 fastholder således låseringen 100 i den ekspanderte, eller satte, posisjonen. I noen utførelsesformer kan aktiviseringsringen bevege seg videre nedover inntil den øvre koniske overflaten 178 går i kontakt med den koniske overflaten 162. I noen utførelsesformer, hvor det er ekstra plass i låseringsporet 104 til ekspansjon av låseringen 150, kan den koniske overflaten 178 gripe inn i den koniske overflaten 162 og bevirke til ytterligere ekspansjon av låseringen 150. Nedadgående bevegelse av aktiviseringsringen 172 opphører når aktiviseringsringen 172 lander på den oppovervendte skulderen 112 eller når låseringen 150 ikke kan ekspandere og på den måten tillate den koniske overflaten 178 å bevege seg nedover. [0023] When the lower conical surface 174 clears the conical surface 162, the cylindrical surface 176 can slide into engagement with the cylindrical surface 164 as the actuation ring 172 moves downward relative to the wellhead housing 100. The cylindrical surface 176 retains thus the locking ring 100 in the expanded, or set, position. In some embodiments, the actuation ring may continue downward until the upper tapered surface 178 contacts the tapered surface 162. In some embodiments, where there is additional space in the snap ring groove 104 for expansion of the snap ring 150, the tapered surface 178 may engage the the conical surface 162 and cause further expansion of the locking ring 150. Downward movement of the actuating ring 172 ceases when the actuating ring 172 lands on the upturned shoulder 112 or when the locking ring 150 cannot expand and thereby allow the conical surface 178 to move downward.

[0024] Med låseringen 150 i den satte posisjonen kan tetningsringen 122 bli aktivisert av fortsatt nedoverrettet kraft fra tetningsaktiviseringsringen 124. Med tetningsringen 122 aktivisert kan tetningsringen 122 holde fast aktiviseringsringen 172 for å hindre den i å bevege seg oppover. Aktiviseringsringen 172 kan således holde låseringen 150 i den satte posisjonen. Som vist i figur 6, når tetningsringen 122 (figur 5) fjernes, er ikke aktiviseringsringen 172 lenger fastholdt mot oppoverrettet aksial kraft. Den sylindriske overflaten 176 kan imidlertid motvirke innadgående bevegelse av låseringen 150 ved at den fortsatt griper inn i den sylindriske overflaten 164 på låseringen 150. I praksis kan aktiviseringsringen 172 bevege seg aksialt oppover, i forhold til brønnhodehuset 100 og låseringen 150, en forbestemt lengde uten å tillate noen som helst radial bevegelse av låseringen 150. I noen utførelsesformer er denne lengden litt mindre enn eller lik den aksiale lengden til den sylindriske overflaten 176 før låseringen 150 begynner å bevege seg fra den satte posisjonen mot den ikke-satte posisjonen. [0024] With the locking ring 150 in the set position, the sealing ring 122 can be activated by continued downward force from the sealing activation ring 124. With the sealing ring 122 activated, the sealing ring 122 can hold the activation ring 172 to prevent it from moving upwards. The activation ring 172 can thus hold the locking ring 150 in the set position. As shown in Figure 6, when the sealing ring 122 (Figure 5) is removed, the activation ring 172 is no longer held against upward axial force. However, the cylindrical surface 176 can counteract inward movement of the locking ring 150 by still engaging the cylindrical surface 164 of the locking ring 150. In practice, the activation ring 172 can move axially upwards, relative to the wellhead housing 100 and the locking ring 150, a predetermined length without to allow any radial movement of the snap ring 150. In some embodiments, this length is slightly less than or equal to the axial length of the cylindrical surface 176 before the snap ring 150 begins to move from the set position toward the unset position.

[0025] Mens oppfinnelsen har blitt vist eller beskrevet i kun noen av sine mulige former, vil det være klart for fagmannen at den ikke er begrenset til disse, men er mottakelig for forskjellige endringer uten å fjerne seg fra oppfinnelsens ramme. [0025] While the invention has been shown or described in only some of its possible forms, it will be clear to those skilled in the art that it is not limited to these, but is susceptible to various changes without departing from the scope of the invention.

Claims

1. Device for retaining a wellbore structure, the device comprising: a wellhead housing, wherein the wellhead housing has a bore with an axis and an annular locking groove in an inner peripheral surface of the bore; a wellbore structure concentrically arranged within the bore in the wellhead housing, the wellbore structure having a shoulder and a seal pocket above the shoulder, the seal pocket defining an annulus between the wellbore structure and the wellhead housing; an annular locking ring disposed in the annulus, wherein the annular locking ring has an outside diameter profile to engage the locking groove and is radially expandable from an unset position to a set position, the set position preventing upward axial movement of the wellbore structure relative to the wellhead housing , and wherein the locking ring has an inwardly and upwardly facing conical surface and a cylindrical surface extending downwardly from the conical surface; an activation ring placed in the annulus above the locking ring, where the activation ring is axially movable from an upper position to a lower position and the activation ring has an outwardly and downwardly facing lower conical surface which engages in the conical surface of the locking ring and pushes the locking ring outwards to the set position when the activation ring moves downward; and a cylindrical surface of the actuating ring extending upwardly from the lower conical surface and engaging the cylindrical surface of the snap ring when the snap ring is in the set position, wherein, while the actuating ring is in the set position, the actuating ring can move a predetermined axial length relative to the snap ring without allowing any radial movement of the annular snap ring.

2. Device according to claim 1, where the lower conical surface of the activation ring is located some distance below the conical surface of the locking ring while the locking ring is in the set position.

3. Device according to claim 1, where the lower conical surface of the activation ring does not engage with the locking ring while the locking ring is in the set position.

4. Device according to claim 1, wherein the activation ring further comprises: an upper conical surface which projects downwards and outwards and which extends upwards from the cylindrical surface of the activation ring, where the upper conical surface engages the conical surface of the locking ring while the locking ring is in set position.

5. Device according to claim 4, where the upper and lower conical surfaces are inclined at the same angle in relation to the axis.

6. Device according to claim 4, where the cylindrical surface of the activation ring has an axial length which is less than an axial length of each of the upper and lower conical surfaces.

7. Device according to claim 1, where the cylindrical surface of the activation ring is positioned so that a lower end of the cylindrical surface of the activation ring will come into contact with an upper end of the cylindrical surface of the locking ring when the locking ring is fully engaged in the locking groove.

8. The device of claim 1, wherein the lower conical surface of the actuating ring slides against the conical surface of the locking ring as the actuating ring moves downward until the locking ring engages the locking groove, at which point the cylindrical surface of the actuating ring contacts the cylindrical surface of the locking ring , and continued downward movement of the actuating ring causes the cylindrical surface of the actuating ring to slide downwardly on the cylindrical surface of the locking ring.

9. Device according to claim 1, further comprising a ring seal placed above the activation ring, where downward movement of the ring seal, in relation to the wellhead housing, causes the activation ring to move downwards in relation to the locking ring.

10. Device for retaining a wellbore structure, the device comprising: a wellhead housing, wherein the wellhead housing has a bore with an axis and an annular locking groove in an inner peripheral surface of the bore; a wellbore structure concentrically arranged within the bore in the wellhead housing, wherein the wellbore structure has a shoulder and a seal pocket above the shoulder, and the seal pocket defines an annulus between the wellbore structure and the wellhead housing; an annular locking ring disposed in the annulus, wherein the annular locking ring has an outside diameter profile to engage the locking groove and is radially expandable from an unset position to a set position, the set position preventing upward axial movement of the wellbore structure relative to the wellhead housing and wherein the locking ring has an inwardly and upwardly facing conical surface and a cylindrical surface extending downwardly from the conical surface; an activation ring placed in the annulus above the locking ring, where the activation ring is axially movable from an upper position to a lower position and where the activation ring has an outwardly and downwardly facing lower conical surface which engages the conical surface of the locking ring and pushes the locking ring outwards to the set position when the activation ring moves down; a cylindrical surface of the actuating ring extending upwardly from the lower conical surface and engaging the cylindrical surface of the locking ring when the locking ring is in the set position, wherein, while the actuating ring is in the set position, the actuating ring can move a predetermined axial length in relative to the locking ring without allowing any radial movement of the annular locking ring, and the lower conical surface of the actuating ring does not engage the locking ring while the locking ring is in the set position; and wherein the lower conical surface of the actuating ring slides against the conical surface of the locking ring as the actuating ring moves downward until the locking ring engages the locking groove, at which point the cylindrical surface of the actuating ring contacts the cylindrical surface of the locking ring, and continued downward movement of the actuating ring causes the cylindrical surface of the actuating ring to slide downwardly on the cylindrical surface of the locking ring.

11. Device according to claim 10, where the lower conical surface of the activation ring is located some distance below the conical surface of the locking ring while the locking ring is in the set position.

12. Device according to claim 10, wherein the activation ring further comprises: an upper conical surface which projects downwards and outwards and which extends upwards from the cylindrical surface of the activation ring, where the upper conical surface engages the conical surface of the locking ring when the locking ring is in it set the position.

13. Device according to claim 12, where the upper and lower conical surfaces are inclined at the same angle in relation to the axis.

14. Device according to claim 12, where the cylindrical surface of the activation ring has an axial length that is shorter than an axial length of each of the upper and lower conical surfaces.

15. Device according to claim 10, further comprising a ring seal placed above the activation ring, in the downward movement of the ring seal, in relation to the wellhead housing, causes the activation ring to move downwards in relation to the locking ring.

16. A method of securing a wellbore structure in a bore in a wellhead casing, the method comprising: (a) providing an annular locking groove in an inner peripheral surface of the bore in the wellhead casing; (b) positioning the wellbore structure concentrically within the bore in the wellhead housing such that the wellbore structure and the wellhead housing define an annulus therebetween; (c) positioning an annular locking ring in the annulus, the locking ring having an inwardly and upwardly facing conical surface and a cylindrical surface extending downwardly from the conical surface; (d) positioning an activation ring disposed in the annulus above the locking ring, the activation ring having an outwardly and downwardly facing lower conical surface and a cylindrical surface extending upwardly from the lower conical surface; and (e) moving the actuating ring downward so that the downwardly facing lower conical surface pushes the locking ring outwardly into engagement with the locking groove until the downwardly facing lower conical surface is below the upwardly facing conical surface of the locking ring and at least a portion of the cylindrical surface of the activating ring engages in the cylindrical surface of the annular locking ring.

17. Method according to claim 16, wherein the activation ring comprises an upper conical surface which faces downwards and outwards and which extends upwards from the cylindrical surface of the activation ring, and wherein step (e) further comprises bringing the conical surface of the locking ring into engagement with the upper conical surface of the actuating ring while the locking ring is in the set position.

18. Method according to claim 16, further comprising the step of, after step (e), moving the activation ring a predetermined axial length, in relation to the locking ring, without causing the locking ring to become detached from the locking groove.

19. Method according to claim 16, wherein step (e) further comprises the step of pushing the cylindrical surface of the activation ring downwards within the cylindrical surface of the locking ring.

20. Method according to claim 16, further comprising the step of providing a ring seal above the activation ring in the annulus, and where downward movement of the ring seal causes the activation ring to move downwards.