NO20130636A1 - Apparatur og fremgangsmåte for å redusere restene av torsjonsspenningen og materialtrettheten i kveilerør - Google Patents
Apparatur og fremgangsmåte for å redusere restene av torsjonsspenningen og materialtrettheten i kveilerør Download PDFInfo
- Publication number
- NO20130636A1 NO20130636A1 NO20130636A NO20130636A NO20130636A1 NO 20130636 A1 NO20130636 A1 NO 20130636A1 NO 20130636 A NO20130636 A NO 20130636A NO 20130636 A NO20130636 A NO 20130636A NO 20130636 A1 NO20130636 A1 NO 20130636A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- gooseneck
- drum
- coil tube
- tube
- rotation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 14
- 244000261422 Lysimachia clethroides Species 0.000 claims description 74
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 14
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid 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
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 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
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/22—Handling reeled pipe or rod units, e.g. flexible drilling pipes
-
- 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
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
-
- 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
- E21B36/00—Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en trommel og en svanehals som vesentlig reduserer rester av torsjonsspenning i kveilerøret. Den foreliggende oppfinnelsen beskriver en svanehals som gir tilbakebøyende krefter for å redusere rester av torsjonsspenning på grunn av trommelen. Videre beskriver den foreliggende oppfinnelsen en svanehals med justerbar radius under kveilerørsoperasjonene som optimaliserer operasjonen med torsjonsspenningen. Den foreliggende oppfinnelsen beskriver også en oppvarmings- og avkjølingsmodul. Oppvarmings- og avkjølingsmodulene er festet til svanehalsen og baikes til å redusere materialtrettheten til kveilerøret og forlenge levetiden til kveilerøret.
Description
APPARATUR OG FREMGANGSMÅTE FOR Å REDUSERE RESTENE AV TORSJONSSPENNINGEN OG MATERIALTRETTHETEN I KVEILERØR
Oppfinnelsens område
[0001] Den foreliggende oppfinnelsen dreier seg generelt om kveilerør og kveilerør-applikasjoner i hydrokarbonbrønner. Nærmere bestemt dreier den foreliggende oppfinnelsen seg om å redusere rester av torsjonsspenning og materialtretthet i kveilerør.
Oppfinnelsens bakgrunn
[0002] Kveilerør dreier seg om metallrør som brukes til inngrep i olje- og gassbrønner og noen ganger som produksjonsrør i utarmede gassbrønner, og som kommer viklet opp på en stor trommel. Kveilerørsoperasjoner involverer typisk minst tre primære komponenter. Kveilerøret er i seg selv anbrakt på en trommel, og må derfor trekkes på og av hjulet i løpet av en operasjon. Røret strekker seg fra trommelen til en injektor. Injektoren beveger røret inn og ut av brønnhullet. Mellom injektoren og hjulet er det en rørføring eller svanehals. Svanehalsen er vanligvis festet til injektoren og føringene og støtter kveilerøret fra trommelen inn i injektoren. Vanligvis blir rørføringen festet til injektoren der røret kommer inn. Etter hvert som røret vikles på og av trommelen, beveger det seg fra én side av trommelen og over til den andre (side til side).
[0003] Det eksisterer rester av torsjonsspenning i alle kveilerørsstrenger. Under oppbevaring og transport deformeres en kveilerørsstreng plastisk (bøyes) når den vikles opp på en trommel. Røret vikles av (bøyes) fra trommelen under operasjoner og bøyes på svanehalsen før det går inn i injektoren og borehullet. Rester av torsjonsspenning er en av de tekniske utfordringene ved kveilerørsoperasjoner og stammer fra kveilingen av kveilerøret på trommelen. Selv om trommelen er produsert i størst mulig diameter for å redusere restene av torsjonsspenning i kveilerøret, er den maksimale diameteren til mange tromler begrenset til noen meter som følge av lagrings- og transport-restriksjoner.
[0004] Kveilerør er utsatt for en tilstand som kalles skruevridning (helical buckling) som fører til at det låser seg. Rester av torsjonsspenning i kveilerøret øker sannsynligheten for at kveilerøret låser seg ved skruevridning. Når kveilerøret går gjennom injektorhodet, passerer det gjennom en rettemekanisme, men røret beholder noen rester av torsjonsspenning som tilsvarer radien av trommelen. Spenningen gir røret en spiralform når det settes i et borehull, som kan få det til å kveile seg aksialt langs veggen av borehullet som en lang, spent fjær. Til slutt, når en tilstrekkelig lang lengde av kveilerør er i borehullet, fører friksjonskrefter fra borehullveggen til gnissing mot kveilerøret slik at røret binder seg og låses, og dermed stopper progresjonen. Låsingen begrenser videre progresjon, ettersom kveilerøret ikke kan presses videre av en kraft fra overflaten. (Lubinski, A., Althouse, W. S, og Logan, J. L., «Helical Buckling of Tubing Sealed in Packers» SPE 178, 1962). Slik låsing begrenser bruken av kveilerør som et transportmiddel for loggeverktøy i svært avvikende, horisontale eller i oppovergående deler av borehull. Å redusere rester av torsjonsspenning i kveilerøret før kveilerøret plasseres i borehullet kan derfor øke den utvidede rekkevidden til kveilerøret (Zheng, A. and Adnan, S., «The Penetration of Coiled Tubing with Residual Bend in Extended-Reach Wells,» SPE 95239, 2007). Rester av torsjonsspenning reduserer også tretthetslevetiden for kveilerør og hvis restene av torsjonsspenning reduseres, vil tretthetslevetiden for kveilerør altså øke (Bhalla, K., «Coiled Tubing Extended Reach Technology,» SPE 30404,1995). Tretthetsbrudd i kveilerør er et alvorlig problem på grunn av plastisk deformering som skyldes gjentatt bøying på trommelen og svanehalsen.
[0005] Kveilerør som føres nedover (vanligvis innkjøringshull) gjennomgår minst tre spenningsbelastende hendelser: 1) når kveilerøret rettes ut når det forlater hjulet og når det nærmer seg svanehalsen, 2) når kveilerøret bøyes over svanehalsen; og 3) når kveilerøret rettes ut på vei fra svanehalsen til injektorhodet. Tilsvarende gjennomgår kveilerør som føres oppover (vanligvis trekkes ut av hullet) minst tre spenningsbelastende hendelser: 1) når kveilerøret trekkes ut fra borehullet og bøyes over svanehalsen, 2) når kveilerøret rettes ut ved å forlate svanehalsen og når det nærmer seg trommelen, og 3) når kveilerøret bøyes over trommelen. Disse belastningene på kveilerøret kan føre til rester av torsjonsspenning i røret, som kan hindre det i å rette seg ut riktig i borehullet eller vikle seg riktig opp på trommelen.
[0006] Rester av torsjonsspenning reduseres med rettemekanismen. Rettemekanismen påfører sammentrykkende krefter rundt kveilerøret før kveilerøret settes i borehullet, retter det ut og reduserer noen rester av torsjonsspenning i det. Men røret beholder noen rester av torsjonsspenning. Videre kan ikke rettemekanismen redusere materialtrettheten i kveilerøret eller forlenge levetiden til kveilerøret.
[0007] Mueller et al, (amerikansk patentsøknad nr.: 5291956) foreslår en fremgangsmåte for å redusere rester av torsjonsspenning ved hjelp av en talje. Taljen har imidlertid en diameter nær diameteren av trommelen og opptar mer plass for kveilerørenheten.
[0008] Den foreliggende oppfinnelsen tar seg av problemene med teknikkens stand ved å ta seg av rester av torsjonsspenning og materialtretthet i kveilerøret. Den foreliggende oppfinnelsen reduserer rester av torsjonsspenning og materialtretthet i kveilerøret, noe som bidrar til å forlenge både den maksimale rekkevidden av kveilerøret i borehullet og livssyklusen til kveilerøret.
O ppsummering av oppfinnelsen
[0009] I lys av det ovennevnte foreligger det et behov for en forbedret mekanisme for å redusere rester av torsjonsspenning i kveilerør. Videre foreligger det et behov for en forbedret mekanisme for å redusere materialtretthet i kveilerøret og forlenge levetiden. Den foreliggende teknikken oppfyller disse og andre målsettinger. Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for å redusere rester av torsjonsspenning og materialtretthet i kveilerøret ved hjelp av en trommel og en svanehals. Den foreliggende oppfinnelsen beskriver en svanehals som tilveiebringer et motsatt bøyemoment for å redusere restene av torsjonsspenning i kveilerøret som følge av trommelen. Videre beskriver den foreliggende oppfinnelsen en svanehals med justerbar radius under kveilerørsoperasjoner som optimaliserer operasjonen med å redusere rester av torsjonsspenning. Den foreliggende oppfinnelsen beskriver også en oppvarmings- og avkjølingsmodul. Oppvarmings- og avkjølingsmodulen er festet til svanehalsen og brukes til å øke effektiviteten av torsjonsavspenningsoperasjonen og redusere materialtrettheten i kveilerøret.
[0010] I henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen beskrives et apparat for å redusere rester av torsjonsspenning i kveilerør. En svanehals posisjoneres for å motta kveilerøret fra kveilerørstrommelen, og så snart den er plassert, bøyer den kveilerøret tilbake i en grad som er tilstrekkelig for å fjerne rester av torsjonsspenning som følge av at kveilerøret vikles på trommelen.
[0011] I henhold til en ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen beskrives en fremgangsmåte for å redusere rester av torsjonsspenningen fra en trommel. En svanehals posisjoneres for å bøye kveilerøret tilstrekkelig tilbake til å fjerne rester av torsjonsspenningen som følge av at kveilerøret vikles på trommelen.
[0012] Ytterligere trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelsen vil bli mer åpenbare ut fra den følgende detaljerte beskrivelsen, når den ses i sammenheng med de vedlagte tegningene.
Kort beskrivelse av figurene
[0013] Figur 1 viser driftsmiljøet for kveilerøret i den foreliggende oppfinnelsen.
[0014] Figur 2 viser en kveilerørsenhet som har en hydraulisk drevet rørtrommel og viser bøyehendelsene kveilerøret gjennomgår mens det beveger seg fra kveilerøret til hovedinjektoren.
[0015] Figur 3 viser en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen,
[0016] Figur 4 viser en andre utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen,
[0017] Figur 5 viser utførelsesformen i figur 1 med en oppvarmings- og avkjølings-modul,
[0018] Figur 6 viser utførelsesformen i figur 2 med et oppvarmings- og avkjølings-apparat,
[0019] Figur 7 viser en svanehals med justerbar krumningsradius, og
[0020] Fig. 8 er kurven som beskriver bøyemoment M-krumning 1/ p for kveilerør i henhold til perfekt elastisk-plastisk deformasjon.
Detaljert beskrivelse
[0021] Utførelsesformer av den foreliggende teknologien omfatter en trommel og en svanehals som vesentlig reduserer rester av torsjonsspenning i kveilerøret.
[0022] Fig. 1 viser driftsmiljøet for den foreliggende oppfinnelsen. Kveilerørs-operasjonen omfatter en lastebil 103 og/eller tilhenger 109 som støtter strømforsyningen 105 og kveilrørstrommelen 107. Et injektorenhetshode 111 mater og leder kveilerøret 113 fra kveilrørstrommelen og inn i den underjordiske formasjonen. Konfigurasjonen i fig. 1 viser en horisontal borehullkonfigurasjon som støtter en kveilerørsbane 115 i et vannrett borehull 117. Den foreliggende oppfinnelsen er ikke begrenset til en vannrett borehullkonfigurasjon, men kan også brukes i loddrette og avvikende brønner, både til lands og til havs. Verktøyet nede i brønnhullet 119 koples til kveilerøret, for eksempel for å utføre strømningsmålinger eller andre målinger, eller kanskje for å tilføre avledervæsker (diverting fluids).
[0023] Fig. 2 viser en kveilerørssammenstilling 211. Kveilerørsmontasjen 211 er sammensatt av kveilerør 203, trommel 201 og en svanehals 205. Når kveilerørs-montasjen settes i borehullet, vikles kveilerøret 203 som er viklet på trommelen 201 først av, og føres deretter gjennom en nivåwiklingsmontasje (lewel wind assembly) 212 og en kveilerørsbrems 214 på en kontrollerbar måte. Kveilerøret som vikles på trommelen 201 blir deformert plastisk, noe som gir rester av torsjonsspenning i kveilerøret. Kreftene og spenningen som kveilerøret utsettes for når det brukes i en kveilerørsenhet 211 kommer lydelig frem i fig. 2. Kveilerør gjennomgår en rekke bøyninger hver gang de føres inn og ut av et borehull. Kveilerøret 203 rettes ut når det kommer fra trommelen ved hjelp av nivåviklingsmontasjen 212. En nivåviklingsmontasje for et kveilerør fører kveilerøret på en trommel når kveilerøret trekkes ut fra en olje- eller gassbrønn og fører kveilerøret fra trommelen når kveilerøret injiseres inn i en olje- eller gassbrønn. Nivåviklingsmontasjen er kjent for fagfolk i bransjen. En slik nivåviklingsmontasje er beskrevet i amerikansk patent 6,264,128, med tittelen «Levelwind Assembly for Coiled Tubing Reel», som inkorporeres her i sin helhet ved referanse. Figuren viser kveilerørsbremsen 214 på nivåviklingsmontasjen 212. Kveilerøret 203 føres av svanehalsen 205 og rettes ut når det går inn i injektorhodet 207 for innføring i borehullet. Selvfølgelig gjentas hver bøyehendelse omvendt når røret senere trekkes ut fra borehullet. Disse bøyehendelsene svekker røret hver gang det brukes, og bruken av røret må overvåkes. Røret kastes når det er brukt utover en akseptabel sikkerhetsnivågrense som indikeres ved at det når forutsatte materialtretthetsgrenser. Kveilerøret, som ofte er laget av stål, blir plastisk deformert hver gang det vikles av hjulet, bøyes over svanehalsen, rettes ut av kjedene, samt i den omvendte operasjonen. Det er kjent at materialtretthetsmotstanden til stål svekkes alvorlig når det blir deformert plastisk. Rester av torsjonsspenning i kveilerøret 203 reduseres ikke når kveilerøret 203 føres av svanehalsen 205. Når kveilerøret 203 glir gjennom injektorhodet 207, utøver injektorhodet 207 en sammenpressende kraft rundt kveilerøret som retter ut kveilerøret. Til slutt, etter at kveilerøret rettes ut av injektorhodet 207, reduseres resten av torsjonsspenning i kveilerøret 209 før kveilerøret 209 settes i borehullet.
[0024] Figur 3 viser en kveil 301 av kveilerør 305 oppbevart på en trommel i retning medurviseren 309. Når kveilerøret 305 glir gjennom svanehalsen 303 vikles det av 305 i retning mot utviseren 311 og fortsetter avviklingen i retning mot urviseren 311 når det plasseres i et borehull (ikke vist). Kveilen 301 som vikles med kveilerøret 305 dreier med urviseren 309 mens kveilerøret 305 føres av svanehalsen 303 i retning mot urviseren 311 når kveilerøret settes i et borehull. Når kveilerøret 305 forlater hjulet 301, kompenseres den eksisterende resten av torsjonsspenning i kveilerøret 305 med et motsatt bøyemoment som utøves av svanehalsen 303, og resten av torsjonsspenning i kveilerøret 307 reduseres. Motsatt bøyemoment betyr at tegnet av bøyemomentet Mer forskjellig, dvs. går med eller mot urviseren. Når kveilerøret 305 har gått gjennom svanehalsen 303, reduseres resten av torsjonsspenning i kveilerøret 305 vesentlig. Resten av torsjonsspenning i kveilerøret reduseres vesentlig som følge av den reverserte oppviklingen av kveilerøret, i dette tilfellet i retning mot urviseren. Radiusprofilen til svanehalsen 303 kan justeres under kveilerørsoperasjonen for å redusere resten av torsjonsspenning optimalt.
[0025] Figur 4 viser en kveil 401 av kveilerør 403 oppbevart på en trommel i retning mot urviseren 411. Kveilen 401 som er viklet med kveilerør 403 dreier i retning mot urviseren 411 og kveilerøret føres av en første del av svanehalsen 409 i samme retning mot urviseren når kveilerøret settes i brønnen. En andre del av svanehalsen 407 gjør det mulig å dreie kveilerøret i retning med urviseren 415. Kveilerøret 403 går inn i en første del 409 av svanehalsen i retning mot urviseren 413. Svanehalsen omfatter videre en andre del 407. Kveilerøret 403 går inn i den andre delen 407 av svanehalsen i retning med urviseren 415. Den eksisterende resten av torsjonsspenning i kveilerøret 403 kompenseres av et motsatt bøyemoment som utøves av den andre delen 407 av svanehalsen i kveilerøret 403, og resten av torsjonsspenning i kveilerøret 405 reduseres. Når kveilerøret beveger seg gjennom den andre delen 407 av svanehalsen, reduseres resten av torsjonsspenning i kveilerøret 403 vesentlig. Radiusprofilen i den andre delen 407 av svanehalsen kan justeres for optimal reduksjon av resten av
torsjonsspenning.
[0026] Figur 5 viser skjemaet i figur 3 også omfattende en oppvarmings- og avkjølingsmodul. Figur 5 viser en kveil 505 av kveilerør 507 som er oppbevart på en trommel i retning med urviseren 513. En oppvarmingsmodul 503 er festet til svanehalsen 501 og en avkjølingsmodul 509 omgir kveilerøret 507. Oppvarmingsmodulen 503 varmer kveilerøret 507 og gjør det mulig å utføre operasjonen med torsjons-avspenning i høy temperatur. I visse ikke-begrensende eksempler kan temperaturen komme opp i 600 °C. Høy temperatur øker effektiviteten av torsjonsavspenningen og reduserer materialtrettheten i kveilerøret 507. Avkjølingsmodulen 509 kontrollerer temperaturen i kveilerøret 507, noe som sikrer at den høye temperaturen befinner seg i et område nær svanehalsen 501. Således begrenser avkjølingsmodulen 509 den høye temperaturen i kveilerøret 507 til et område nært svanehalsen 501.
[0027] Figur 6 viser skjemaet i figur 4, videre omfattende oppvarmings- og avkjølingsmoduler. Figur 6 viser en kveil 609 av kveilerør 613 oppbevart på en trommel i retning mot urviseren 615. En oppvarmingsmodul 603 er festet til en andre del 603 av svanehalsen og en avkjølingsmodul 605 omgir kveilerøret 613 i hver ende av svanehalsen 601.1 likhet med utførelsesformen i figur 5 varmer oppvarmingsmodulen 603 kveilerøret 605 og gjør det mulig å utføre torsjonsavspenningen i høy temperatur. Høy temperatur øker effektiviteten av torsjonsavspenningen og reduserer materialtrettheten i kveilerøret 605. Avkjølingsmodulen 605 kontrollerer temperaturen i kveilerøret 605 og sikrer at den høye temperaturen befinner seg i et område nær den andre delen 611 av svanehalsen. Således begrenser avkjølingsmodulen 605 den høye temperaturen i kveilerøret 613 til et område nært området i den andre delen 611 i svanehalsen.
[0028] Konfigurasjonen av svanehalsen 303 og den andre delen av svanehalsen 407 kan justeres under en individuell kveilerørsoperasjon eller flere kveilerørsoperasjoner. I hver enkelt kveilerørsoperasjon endres konfigurasjonen av svanehalsen 303 eller 407 når forskjellige steder i kveilerøret føres av svanehalsen 303 eller 407. Størrelsen på resten av torsjonsspenning i kveilerøret varierer med plasseringen av kveilerøret på trommelen. Kveilerør som vikles på utsiden av trommelen, opplever mindre plastisk deformasjon enn kveilerør som vikles på innsiden av trommelen. Krumningsradien til svanehalsen 303 eller 407 kan justeres fra stor krumning til mindre krumning etter hvert som mer kveilerør vikles fra hjulet når kveilerøret settes i borehullet.
[0029] For de flere kveilerørsoperasjonene endres konfigurasjonen av svanehalsen 303 eller 407 etter hvert som diameteren av trommelen endrer seg. Størrelsen på resten av torsjonsspenning i kveilerøret varierer avhengig av diameteren på trommelen. Kveile-rør som vikles på store tromler opplever mindre plastisk deformasjon enn kveilerør på mindre tromler. Krumningsradien til svanehalsen 303 eller 407 justeres til en større radius hvis kveilerøret vikles på en større trommel. Krumningsradien til svanehalsen 303 eller 407 justeres til en mindre radius hvis kveilerøret vikles på en mindre trommel.
[0030] Fig. 7 viser skjematisk en svanehals 701 med justerbar krumningsradius. Svanehalsen har den største krumningsradien når segment 714, segment 715, segment 716, og de mange andre segmentene (ikke angitt) utvides. Ledd 713 festes på segmentet 714. Ledd 705 og ledd 709 festes på svanehalsfundamentet 703. Når krumningsradien til svanehalsen avtar, faller segment 715 inn i segment 714. Samtidig dreier de øvre støttearmene 711 om leddet 713 og de nedre støttearmene 707 dreies om leddet 705 og leddet 709 for å oppnå en ny, balansert stilling. Hvis krumningsradien til svanehalsen reduseres ytterligere, faller segment 716 også inn i segment 714, og de
øvre armene 711 og nedre armene 707 endrer posisjonene sine tilsvarende, til en annen balansert stilling. En fagmann vil forstå at justering av krumningsradien kan oppnås ved hjelp av mange andre metoder som er kjent for fagfolk og som ikke er beskrevet i den foreliggende oppfinnelsen.
[0031] Betydningen av resten av torsjonsspenning kan beskrives kvantitativt ved hjelp av bøyespenning. Den maksimale størrelsen på bøyespenningen £maks i et gitt rørtverrsnitt opptrer vanligvis på utsiden av røret. Radien til trommelen er p0og kveilerørets ytterdiameter er D0. Når antallet løkker av kveilerøret som er viklet på trommelen er «, er krumningen p av kveilerøret av /-endeløkken:
Forholdet mellom maksimal bøyespenning Smaks, krumningen l/p, og rørets utvendige diameter er:
Som man kan se av lign. (2), er resten av torsjonsspenning betydelig når rørets utvendige diameter D0 er stor og radien p er liten. Som man kan se av lign. (1), er radien p liten når radien av trommelen p0er liten og antallet løkker n er lavt.
[0032] Figur 8 viser M-krumningen ( p) av bøyemomentet til et rør som gjennomgår en serie deformasjoner. I et ikke-begrensende eksempel kan dette røret være en del av et kveilerør. Materialet antas å være elastisk-perfekt plastisk. I en første deformasjon fra A til B gjennomgår røret lineær elastisk bøying. Videre bøying fra B til C gir en deformasjon som er elastisk-plastisk; dette betyr at enkelte deler av et tverrsnitt deformeres plastisk og noen deler av tverrsnittet deformeres elastisk. Deformasjonen fra A til C kan representere å plassere et rett kveilerør på en trommel. Røret lastes av elastisk fra C-D, og krumningen ved D ville vært resten av torsjonsspenning hvis det ikke forekom noen videre deformasjon, f.eks. hvis et kveilerør ble viklet opp fra hjulet uten en retteoperasjon. Hvis røret så rettes ut, vil deformasjonen lastes av elastisk fra D til E og deretter elastisk-plastisk fra E til F. På F vil røret være rett. Hvis røret så lastes av elastisk, vil det gå fra F til G og ha en rest av torsjonsspenning som vist ved krumningen på G. Hvis røret så bøyes tilbake, vil deformasjonen fortsette fra F til G', med ytterligere elastisk-plastisk deformasjon. Ved elastisk avlasting fra G', går røret tilbake til den opprinnelige tilstanden A uten rest av torsjonsspenning, forutsatt at G' er valgt på riktig måte. I ett ikke-begrensende eksempel vil G' estimeres ved tilbakebøying til samme krumning som vist ved G, dvs. tilbakebøying i samme grad som som resten av torsjonsspenning hvis det ikke er noen tilbakebøyingsoperasjon.
[0033] Tilbakebøying kan også opptre andre steder i kveilerøret, f.eks. ved injektoren. Selv om utførelsesformene av den foreliggende oppfinnelsen er beskrevet med hensyn til kveilerør, kan de beskrevne mekanismene redusere resten av torsjonsspenning i røret for øvrig.
[0034] Selv om den foreliggende oppfinnelsen er beskrevet gjennom de ovennevnte utførelseseksemplene, vil en fagmann i bransjen forstå at de viste utførelsesformene kan modifiseres og varieres uten å avvike fra de nye konseptene som er beskrevet her. Videre vil en person med kunnskap innenfor fagområdet erkjenne at selv om de foretrukne utførelsesformene er beskrevet i forbindelse med ulike illustrerende strukturer, kan systemet utføres ved hjelp av en rekke forskjellige spesifikke strukturer. Følgelig skal ikke oppfinnelsens beskrivelse oppfattes som begrenset av annet enn omfanget og ånden til de medfølgende patentkravene.
Claims (22)
1) Apparatur for å redusere rester av torsjonsspenning i kveilerøret fra en trommel, omfattende: en svanehals posisjonert for å motta kveilerøret fra kveilerørstrommelen og for å få kveilerøret til å bakebøye seg tilstrekkelig til å fjerne resten av torsjonsspenning som følge av at kveilerøret vikles på trommelen.
2) Apparaturen ifølge krav 1, der svanehalsen fører kveilerøret i en andre dreieretning motsatt den første dreieretningen til kveilerøret på trommelen.
3) Apparaturen ifølge krav 1, der en krumningsradius på svanehalsen er justerbar.
4) Apparaturen ifølge krav 3, der størrelsen av resten av torsjonsspenning styres ved å justere krumningsradien til svanehalsen.
5) Apparaturen ifølge krav 1, der svanehalsen videre omfatter: en første del av svanehalsen som fører kveilerøret i en første dreieretning og en andre del av svanehalsen som fører kveilerøret i en andre dreieretning motsatt den første dreieretningen.
6) Apparaturen ifølge krav 5, der den første dreieretningen er den samme som en dreieretning på kveilerøret på en trommel.
7) Apparatur ifølge krav 5, der krumningsradien til den andre delen av svanehalsen er justerbar.
8) Apparaturen ifølge krav 1, der en del av svanehalsen omfatter flere segmenter.
9) Apparaturen ifølge krav 8, der de flere segmentene brukes til å justere en krumningsradius.
10) Apparaturen ifølge krav 8, der de flere segmentene kan foldes sammen og dermed redusere krumningsradien.
11) Apparaturen ifølge krav 8, der de flere segmentene kan slås ut og dermed øke krumningsradien.
12) Apparaturen ifølge krav 4, der krumningsradien forandrer seg sammen med diameteren til trommelen.
13) Apparaturen ifølge krav 4, der krumningsradien forandrer seg når kveilerøret vikles av eller på trommelen.
14) Apparaturen ifølge krav 1, videre omfattende en oppvarmingsmodul og en avkjølingsmodul.
15) Apparaturen ifølge krav 14, der oppvarmingsmodulen er festet til svanehalsen.
16) Apparaturen ifølge krav 14, der avkjølingsmodulen er viklet rundt kveilerøret nært inntil svanehalsen.
17) Apparaturen ifølge krav 16, der avkjølingsmodulen begrenser en høy temperatur i kveilerøret til et område nært inntil svanehalsen.
18) Fremgangsmåte for å redusere rester av torsjonsspenning i kveilerør fra en trommel, omfattende: å posisjonere en svanehals og motta kveilerøret fra kveilerørstrommelen med den posisjonerte svanehalsen, å få kveilerøret til å tilbakebøye seg med den posisjonerte svanehalsen i tilstrekkelig grad til å fjerne rester av torsjonsspenning som følge av at kveilerøret blir viklet på trommelen.
19) Fremgangsmåten ifølge krav 18, der svanehalsen fører kveilerøret i en andre rotasjonsretning motsatt en første rotasjonsretning til kveilerøret på en trommel.
20) Fremgangsmåten ifølge krav 18, der svanehalsen videre omfatter: en første del av svanehalsen som fører kveilerøret i en første dreieretning og en andre del av svanehalsen som fører kveilerøret i en andre dreieretning motsatt den første dreieretningen.
21) Fremgangsmåten ifølge krav 20, der den første dreieretningen er den samme som dreieretningen til kveilerøret på en trommel.
22) Fremgangsmåten ifølge krav 18, videre omfattende: å justere krumningsradien til svanehalsen.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/939,620 US20120111581A1 (en) | 2010-11-04 | 2010-11-04 | Apparatus and method for reducing the residual bending and fatigue in coiled tubing |
PCT/US2011/049165 WO2012060920A1 (en) | 2010-11-04 | 2011-08-25 | Apparatus and method for reducing the residual bending and fatigue in coiled tubing |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20130636A1 true NO20130636A1 (no) | 2013-05-14 |
Family
ID=46018521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20130636A NO20130636A1 (no) | 2010-11-04 | 2013-05-06 | Apparatur og fremgangsmåte for å redusere restene av torsjonsspenningen og materialtrettheten i kveilerør |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120111581A1 (no) |
DK (1) | DK201300572A (no) |
NO (1) | NO20130636A1 (no) |
WO (1) | WO2012060920A1 (no) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO340587B1 (no) * | 2011-12-23 | 2017-05-15 | C6 Tech As | Fleksibel ledeanordning for brønnintervensjon |
WO2017105411A1 (en) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Real time tracking of bending forces and fatigue in a tubing guide |
WO2018132861A1 (en) | 2017-01-18 | 2018-07-26 | Deep Exploration Technologies Crc Limited | Mobile coiled tubing drilling apparatus |
CN110300834B (zh) * | 2017-01-18 | 2022-04-29 | 米尼克斯Crc有限公司 | 一种移动式连续油管钻井装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3567152A (en) * | 1969-09-09 | 1971-03-02 | Raymond A Heisler | Unreeling mechanism for wire and tubing |
US5291956A (en) * | 1992-04-15 | 1994-03-08 | Union Oil Company Of California | Coiled tubing drilling apparatus and method |
US5738173A (en) * | 1995-03-10 | 1998-04-14 | Baker Hughes Incorporated | Universal pipe and tubing injection apparatus and method |
FR2790982B1 (fr) * | 1999-03-15 | 2001-05-04 | Inst Francais Du Petrole | Methode et dispositif pour controler la deformation d'une conduite metallique deroulee |
US6142406A (en) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Newman; Kenneth E. | Method and system for controlling a coiled tubing arch |
CA2298089A1 (en) * | 2000-02-03 | 2001-08-03 | Plains Energy Services Ltd. | Linear coiled tubing injector |
US6457534B1 (en) * | 2000-07-26 | 2002-10-01 | Schlumberger Technology Corporation | Method of reducing pipe fatigue by eliminating short movements |
US6695048B2 (en) * | 2001-03-07 | 2004-02-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Segmented tubing guide |
US6516892B2 (en) * | 2001-06-26 | 2003-02-11 | Phillips Petroleum Company | Method and apparatus for coiled tubing operations |
CA2414764C (en) * | 2002-12-19 | 2007-11-13 | C-Tech Energy Services Inc. | Guide support for rig mounted continuous feed injection unit |
US20060060267A1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-03-23 | Benson Dan T | Method for extending the life of thin walled tubing and austempered weld stress relieved thin walled tubing |
US7997347B2 (en) * | 2009-01-16 | 2011-08-16 | Schlumberger Technology Corporation | Mobile coiled tubing straightening tool |
-
2010
- 2010-11-04 US US12/939,620 patent/US20120111581A1/en not_active Abandoned
-
2011
- 2011-08-25 DK DKPA201300572A patent/DK201300572A/da active IP Right Revival
- 2011-08-25 WO PCT/US2011/049165 patent/WO2012060920A1/en active Application Filing
-
2013
- 2013-05-06 NO NO20130636A patent/NO20130636A1/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012060920A1 (en) | 2012-05-10 |
DK201300572A (en) | 2013-10-09 |
US20120111581A1 (en) | 2012-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6435447B1 (en) | Coil tubing winding tool | |
NO20130636A1 (no) | Apparatur og fremgangsmåte for å redusere restene av torsjonsspenningen og materialtrettheten i kveilerør | |
NO344446B1 (no) | System og fremgangsmåte for injisering og gjenvinning av rørvaier inn i eller ut av kveilet rør | |
EP3227660B1 (en) | Testing the bending behaviour of rigid pipes | |
NO20121431A1 (no) | Sammenkoblingsenhet som mulliggjor utplasseringen av en elektrisk dreven modulinnretning i en bronn | |
NO335257B1 (no) | Fremgangsmåte for fremstilling av et kveilerør utrustet med optisk fiber, fremgangsmåte for utføring av målinger i en brønnboring, og fremgangsmåte for kommunisering i en brønnboring | |
US3934647A (en) | Pipe laying system | |
NO331429B1 (no) | Utvidbar rorledning og fremgangsmate for dens bruk | |
NO320716B1 (no) | Kveilrorstreng med fordypninger for stotte av indre elementer, slik som en elektrisk kabel | |
EP3034778A1 (en) | System and method for expanding a tubular element | |
NO333829B1 (no) | Fremgangsmåte og system for installasjon av en kabel inne i en rørkanal for utplassering i en brønn. | |
NO20131658A1 (no) | Kontrollanordning for kveilerørslevetid og metode | |
NO301089B1 (no) | Fremgangsmåte og anordning for bruk ved kveilröroperasjoner | |
AU2017393950B2 (en) | Mobile coiled tubing drilling apparatus | |
NO333088B1 (no) | Anordning og fremgangsmate for bruk til handtering av langstrakte elementer | |
NO325562B1 (no) | Rorstreng for bruk med rorinjektor tilpasset for a injisere ror inn i en bronnboring og fremgangsmate for a kjore ror i en bronnboring | |
US8689862B2 (en) | Tube/pipe spooling device | |
US6457534B1 (en) | Method of reducing pipe fatigue by eliminating short movements | |
AU2015282897B2 (en) | Anchoring subsea flexible risers | |
US20180156688A1 (en) | Pipe testing system and method | |
RU165000U1 (ru) | Гибкая высоконапорная полимерная армированная труба | |
KR20130122121A (ko) | 코일튜빙 시추시스템 | |
DK201370253A1 (en) | Apparatus and method for reducing the residual bending and fatigue in coiled tubing | |
Powell et al. | Challenges of Using Residual Curvature Method in Deep Water Pipelines | |
US20240093558A1 (en) | Improvements relating to coiled tubing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |