NO20130904A1 - System og fremgangsmåte for posisjonstilbakemelding uten bruk av navlestreng fra et undervanns brønnhode anordnet i en undervanns brønnhodeenhet - Google Patents

Abstract

Et posisjonstilbakemeldingssystem innbefatter en tetningsenhet (23) koblet til et setteverktøy (17), der tetningsenheten har en tetningsring (31) og en aktiviseringsring (45) anordnet mellom en rørhenger (21) og et havbunnsbrønnhode (13). Aktiviserings- ringen (45) beveger seg i forhold til tetningsringen (31) fra en ikke-satt posisjon til en satt posisjon for å forsegle mot brønnhodet (13) og rørhengeren (21). Systemet innbefatter en magnet (57) anordnet på aktiviseringsringen (45) og som har et magnetfelt (63). Én eller flere avfølingsanordninger (59) er anordnet på setteverktøyet (17) og posisjoneres i magnetfeltet (63) fra magneten (57) i den satte posisjonen og den ikke-satte posisjonen. Avfølingsanordningene (59) er innrettet for å kommunisere med en overflateplattform (25) når magneten (57) sender et magnetfelt (63) gjennom avfølingsanordningene (59).

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Oppfinnelsens område:

[0001] Denne oppfinnelsen vedrører generelt et system for fjern posisjonstilbakemelding fra et undervanns- eller havbunnsbrønnhodeelement, og spesielt et system og en fremgangsmåte for å detektere posisjonen til et aktiverbart element på et undervanns- eller havbunnsbrønnhodeelement for bekreftelse av at undervanns- eller havbunnsbrønnhodeelementet er satt.

Kort beskrivelse av beslektet teknikk

[0002] Operatører har lenge ønsket å vite hvilke handlinger som finner sted inne i brønnen. Som en følge av dette ønsket har mange verktøy og apparater blitt utviklet for å sende informasjon fra steder under vann til operatøren på overflaten. Under måling-under-boring-(MWD)-operasjoner kan for eksempel slampuls-teknologier bli anvendt for akustisk å sende data gjennom borestrengen til en operatør på overflaten. Andre MWD-operasjoner kan sende data fra undervanns-sendere via elektromagnetiske pulser gjennom borestrengen. På denne måten kan operatører motta informasjon om hva som foregår inne i brønnhullet under boreoperasjoner. Disse overføringsmetodene tilbyr imidertid kun en mekanisme for å sende grunnleggende informasjon om nedihullsaktiviteter tilbake til overflaten. Disse overføringsteknologiene muliggjør ikke i dag sanntids overføring av data, og de muliggjør heller ikke kommunikasjon med eller styring av verktøyet fra overflaten.

[0003] Operatører kan også ønske å vite hva som foregår inne i brønnhodet etter hvert som foringsrørstrengen og/eller produksjonsrørstrengen kjøres, landes, låses og sementeres inne i brønnhullet. Dette gjelder spesielt i undervannsmiljøer hvor brønnhodet og stedene for landing av foringsrøret kan befinne seg flere tusen meter under havoverflaten. I ett eksempel, for å slå fast om produksjonsrør-hengeren er landet og låst, vil utførelser fra kjent teknikk kjøre produksjonsrør-hengeren til det forventede stedet inne i brønnhodet. Deretter gjennomfører utførelsene fra kjent teknikk de nødvendige prosedyrene for å låse produksjons-rørhengeren på brønnhodet. Utførelsene foretar deretter et overtrekk, dvs. trekker opp i kjørestrengen som henger opp setteverktøyet for produksjonsrørhengeren og produksjonsrørhengeren i brønnhodet, for å bekrefte at produksjonsrør- hengeren er landet og låst inne i brønnhodet. Dette er imidlertid en upresis måling og kan gi en falsk indikasjon om korrekt landing og låsing. Dette er mulig dersom festehakene for produksjonsrørhengeren ikke griper ordentlig inn i brønnhodet slik at festehakene innledningsvis indikerer behørig låsing gjennom overtrekk, men festehakene deretter beveger seg vekk fra posisjonen med behørig inngrep etter at testen er utført.

[0004] En annen kjent metode for å bekrefte nedihullsoperasjoner, dvs. landing av produksjonsrør- og foringsrørhengere og låsing av produksjonsrør- og foringsrør-hengere, omfatter overvåkning av brønnfluider som returnerer fra brønnen til driftsriggen. Produksjonsrørhengeren vil innbefatte en aktiveringshylse som bringer festehaker på produksjonsrørhengeren i inngrep med et profil i brønn-hodet. Aktiveringsmuffen aktiveres hydraulisk, og når fluid returnerer gjennom kjørestrengen etter gjennomføring av lande- og låseoperasjonene, antas det at produksjonsrørhengeren er korrekt låst i brønnhodet. Retur av fluid gjennom produksjonsrørstrengen betyr imidlertid bare at handlingene er har blitt utført, ikke at de ble utført korrekt eller at produksjonsrørhengeren er behørig låst i brønn-hodet.

[0005] Beklageligvis er ikke disse utførelsene fra kjent teknikk i stand til å gi en direkte bekreftelse av nedihullsoperasjoner, så som landing og låsing. Ofte må verktøyet trekkes for å verifisere at den ønskede nedihullsoperasjonen har funnet sted. Det kan ofte ta en hel dag å kjøre verktøyet til stedet, utføre en operasjon og så trekke verktøyet for å verifisere landing og låsing. Dersom verktøyet ikke fungerte som det skulle må operatøren trekke verktøyet før han finner ut dette og blir i stand til å iverksette avhjelpende tiltak. Et system som er i stand til å tilveiebringe direkte kommunikasjon av nedihulls undervannsoperasjoner, så som landing og låsing av foringsrørhengere, er derfor ønskelig.

[0006] Videre kan ikke kjente verktøy gi tilbakemelding om vertikal høyde til en rørhenger- og setteverktøysammenstiling anbragt inne i et stigerør. Kjennskap til denne informasjonen kan være spesielt relevant mens rørhenger- og setteverktøy-sammenstillingen føres gjennom borestigerøret ved bøyeleddet umiddelbart over utblåsningssikringsstabelen. På dette stedet er kunnskap om vinklingen av borestigerøret i forhold til utblåsningssikringsstabelen avgjørende for å sikre gjennomføring av rørhenger- og setteverktøysammenstillingen gjennom utblåsningssikringsstabelen uten skade på hverken utblåsningssikringsstabelen eller rørhenger- og setteverktøysammenstillingen. Et system som er i stand til å tilveiebringe informasjon om vertikal høyde vedrørende rørhengeren inne i stige-røret før landing er derfor ønskelig.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0007] Disse og andre problemer løses eller omgås i stor grad og tekniske fordeler oppnås av foretrukne utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse, som tilveiebringer et system og en fremgangsmåte for posisjonstilbakemelding uten bruk av navlestreng fra et undervanns- eller havbunnsbrønnhodeelement anordnet i en undervanns- eller havbunnsbrønnhodeenhet.

[0008] I samsvar med en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse vises et posisjonstilbakemeldingssystem som har et brønnhode, en produksjonsrørhenger som kan anordnes inne i brønnhodet og et setteverktøy innrettet for å sette produksjonsrørhengeren i brønnhodet. Systemet innbefatter en tetningsenhet løsbart koblet til setteverktøyet. Tetningsenheten har en tetningsring og en aktiviseringsring og er innrettet for å anbringes mellom en utvendig diameterflate på produksjonsrørhengeren og en innvendig diameterflate i brønnhodet. Aktiviseringsringen er innrettet for å beveges i forhold til tetningsringen fra en ikke-satt posisjon til en satt posisjon for å sette tetningsringen og danne en forsegling mellom tetningsringen og den innvendige og den utvendige diameterflaten til henholdsvis brønnhodet og produksjonsrørhengeren. En magnet av sjeldne jordarter som har et magnetfelt er anordnet på aktiviseringsringen. Systemet innbefatter også én eller flere avfølingsanordninger anordnet på setteverktøyet. Den ene eller de flere avfølingsanordningene befinner seg i magnetfeltet til sjelden jordart-magneten i én eller flere av den satte posisjonen og den ikke-satte posisjonen. Den ene eller de flere avfølingsanordningene er innrettet for å kommunisere med en overflateplattform når sjelden jordart-magneten sender et magnetfelt gjennom den ene eller de flere avfølingsanordningene.

[0009] I samsvar med en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse vises et posisjonstilbakemeldingssystem som har et brønnhode, et brønnhodeelement som kan anordnes inne i brønnhodet og et setteverktøy innrettet for å sette brønnhodeelementet i brønnhodet. Systemet innbefatter et aktiverbart element løsbart koblet til setteverktøyet, der det aktiverbare elementet er innrettet for å beveges fra en ikke-satt posisjon til en satt posisjon for å sette brønnhode-elementet i brønnhodet. Systemet innbefatter også en magnet av en sjelden jordart som har et magnetfelt. Sjelden jordart-magneten er anordnet på det aktiverbare elementet. Systemet innbefatter videre én eller flere avfølings-anordninger anordnet på setteverktøyet. Den ene eller de flere avfølings-anordningene befinner seg i magnetfeltet til sjelden jordart-magneten i én eller flere av den satte posisjonen og den ikke-satte posisjonen. Den ene eller de flere avfølingsanordningene er innrettet for å kommunisere med en overflateplattform når sjelden jordart-magneten sender et magnetfelt gjennom avfølingsanordningen.

[0010] I samsvar med nok en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse vises en fremgangsmåte for å bestemme et posisjoneringssted for et aktiverbart element på et undervanns- eller havbunnsbrønnhodeelement. Fremgangsmåten tilveiebringer en produksjonsrørhenger som kan anordnes inne i brønnhodet og et setteverktøy innrettet for å sette produksjonsrørhengeren i brønnhodet. Fremgangsmåten tilveiebringer også en tetningsenhet løsbart koblet til setteverktøyet, der tetningsenheten har en tetningsring og en aktiviseringsring. Fremgangsmåten fester en magnet av en sjelden jordart til aktiviseringsringen og én eller flere avfølingsanordninger på setteverktøyet, og posisjonerer tetningsenheten mellom en utvendig diameterflate av produksjonsrørhengeren og en innvendig diameterflate i brønnhodet. Fremgangsmåten beveger aktiviseringsringen i forhold til tetningsringen fra en ikke-satt posisjon til en satt posisjon for å sette tetningsringen og danne en forsegling mellom tetningsringen og den innvendige og den utvendige diameterflaten til henholdvis brønnhodet og produksjonsrørhengeren. Fremgangsmåten sender et magnetfelt fra sjelden jordart-magneten gjennom den ene eller de flere avfølingsanordningene anordnet på setteverktøyet; og kommuniserer et signal til overflateplattformen som reaksjon på sending av magnetfeltet fra sjelden jordart-magneten gjennom den ene eller de flere avfølingsanordningene, der signalet angir posisjoneringsstedet til aktiviseringsringen.

[0011] En fordel med en foretrukket utførelsesform er at den tilveiebringer fjern tilbakemelding av status for stigerørverktøyet og låsing av rørhengeren under installering, og muliggjør med det bekreftelse av korrekt landing og aktivering av elementer i stigerør. De viste utførelsesformene oppnår dette uten å kreve en dedisert navlestreng. De viste utførelsesformene er således enklere og fjerner risiki forbundet med mekanisk skade på en dedisert navlestreng under installe-ringsoperasjoner. Videre reduserer de viste utførelsesformene utplasseringstid ved å fjerne det nødvendige elementet med utplassering og opphenting av en dedisert navlestreng i tillegg til stigerørverktøyet. Som nok en annen fordel kommuniserer de viste utførelsesformene vertikal høyde for rørhengeren og stigerørverktøyet i forhold til et bøyeledd i et borestigerør under kjøring til landestrengen eller kompletteringsenheten.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0012] For at hvordan trekkene, fordelene og formålene med oppfinnelsen, samt 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 utførelsesformene av denne som er illustrert i de vedlagte tegningene, som utgjør en del av denne beskrivelsen. Det skal imidlertid bemerkes at tegningene kun illustrerer en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen og derfor ikke er å anse som begrensende for dens ramme ettersom oppfinnelsen kan realiseres i andre like virkningsfulle utførelsesformer.

[0013] Figur 1 er en skjematisk representasjon av et setteverktøy opphengt inne i et brønnhull i samsvar med en utførelsesform.

[0014] Figur 2 er en skjematisk representasjon av en andel av setteverktøyet i figur 1 som har en tetningsenhet anordnet mellom en produksjonsrørhenger og et brønnhode i en ikke-satt posisjon i samsvar med en utførelsesform.

[0015] Figur 3 er en skjematisk representasjon av en andel av figur 2 og illustrerer magnetisk vekselvirkning mellom en magnet av en sjelden jordart og en avfølingsanordning i samsvar med en utførelsesform.

[0016] Figur 4 er en skjematisk representasjon av en andel av driftssystemet i figur 1 og illustrerer tetningsenheten anordnet mellom produksjonsrørhengeren og brønnhodet i en satt posisjon i samsvar med en utførelsesform.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSESFORM

[0017] 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 å være 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.

[0018] I beskrivelsen som følger er en rekke spesifikke detaljer angitt for å mulig-gjøre en gjennomgående forståelse av foreliggende oppfinnelse. Imidlertid vil det være klart for fagmannen at foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten slike spesifikke detaljer. I tillegg er, stort sett, detaljer vedrørende riggoperasjoner, boring av brønnhull, utplassering av brønnhode og liknende utelatt ettersom slike detaljer ikke anses som nødvendig for å oppnå en fullstendig forståelse av den foreliggende oppfinnelse og anses å være innenfor kunnskapene til fagmannen. Som de anvendes her er preposisjoner som over og under anvendt for å beskrive relativ plassering av komponenter ifølge oppfinnelsen som illustrert og er ikke ment å begrense de viste utførelsesformene til en vertikal eller horisontal orientering.

[0019] Figur 1 viser et undervannsverktøysystem 11. Undervannsverktøysystemet 11 innbefatter et undervanns- eller havbunnsbrønnhode 13 anordnet på en hav-bunn 15. Et setteverktøy 17 er opphengt inne i brønnhodet 13 på en lande- eller settestreng 19. En produksjonsrør- eller foringsrørhenger 21, foreksempel en produksjonsrørhenger, foringsrørhenger eller liknende, er koblet til en nedre ende av setteverktøyet 17. Setteverktøyet 17 kan bli anvendt for å sette foringsrør-hengeren 21 inne i brønnhodet 13 ved anvendelse av en pakning eller tetningsenhet 23. En streng av foringsrør er festet til den nedre enden av foringsrør-hengeren 21. Landestrengen 19 strekker seg fra setteverktøyet 17 opphengt inne i brønnhodet 13 og opp til og gjennom en plattform 25. Plattformen 25 er en drifts-plattform utplassert på en overflate av en vannmasse og tilveiebringer et arbeids-område der operatører kan utføre bore- og produksjonsaktiviteter gjennom brønn-hodet 13. I noen utførelsesformer kan en stigerørstreng 20 være trukket mellom plattformen og brønnhodet for å tilveiebringe en kanal for transport av landestrengen 19 og andre anordninger og/eller substanser mellom brønnhodet 13 og plattformen 21. Et kommunikasjonsstykke 27 kan bli tilkoblet langs landestrengen 19 ved plattformen 25. Kommunikasjonsstykket 27 vil bli koblet langs med lande strengen 19 etter ankomst av setteverktøyet 17 til et ønsket sted med brønnhodet 13.

[0020] I den illustrerte utførelsesformen kan kommunikasjonsstykket 27 omfatte en rørdel konstruert for å sende elektrisk potensial fra en elektrisk kraftenhet 29 anordnet på plattformen 25 til landestrengen 19. Elektrisk kraftenheten 29 kan være anordnet nær ved landestrengen 19 og kommunikasjonsstykket 27 som illustrert, eller kan være anordnet lengre vekk fra landestrengen 19 og kommunikasjonsstykket 27. Elektrisk kraftenheten 29 kan være koblet til kommunikasjonsstykket 27 på en måte som muliggjør overføring av elektrisk potensial fra elektrisk kraftenheten 29 til kommunikasjonsstykket 27 samtidig som den likevel tillater rotasjon av landestrengen 19. I andre utførelsesformer kan landestrengen 19 ikke rotere. I en utførelsesform kan kommunikasjonsstykket 27 generere elektromagnetiske bølger som reaksjon på innmating fra elektrisk kraftenheten 29. Kommunikasjonsstykket 27 kan da sende de elektromagnetiske bølgene gjennom landestrengen 19. For eksempel kan elektrisk effekt og kommunikasjon bli tilført gjennom en høyeffektivitets kontaktfri kraftkobling med en resonator som omtalt i US-patentsøknadspublikasjonen 2011/0278018, innlevert 12. mai 2010 som har tittelen "Electrical Coupling Apparatus and Method" og inntas her som referanse. Andre utføreleseksempler kan tilveiebringe elektrisk kraft og kommunikasjon gjennom induktiv kobling, så som den omtalt i US-patentsøknaden 12/908,123 innlevert 20. oktober 2010 med tittelen "System and Method for Inductive Signal and Power Transfer from ROV to In-Riser Tools", som inntas som referanse her.

[0021] Figur 2 viser deler av brønnhodet 13, foringsrørhengeren 21, sette-verktøyet 17 og tetningsenheten 23. Tetningsenheten 23 kan innbefatte en tetningsring 31. Tetningsringen 31 kan være et ringformet element med en U-formet del med tetningsring-utspringere 33, 35 og en nedre utspringer 37. Den nedre utspringeren 37 står nedover fra den U-formede andelen. Den nedre utspringeren 37 har samme innvendige og utvendige diameter som den ytre utspringeren 35 i denne utførelsesformen. Den nedre utspringeren 37 er koblet til en nesering 39 på tetningsenheten 23.1 den illustrerte utførelsesformen er nese-ringen 39 skrudd inn på den nedre utspringeren 37 og har en nedre ende (ikke vist) som kan lande på en skulder (ikke vist) på foringsrørhengeren 21 og med det tilveiebringe et reaksjonssted for sammenpressing av tetningsenheten 23, som vil bli beskrevet nærmere nedenfor. Tetningsenheten 23 innbefatter også en aktiviseringsring 41. Aktiviseringsringen 41 kan være et ringformet element med en aksialt nedre ende som er litt større enn en spalte 43 definert mellom tetningsring-utspringerne 33, 35 på tetningsringen 31. Aktiviseringsringen 41 har en øvre ende 45 innrettet for løsbar tilkobling til setteverktøyet 17 slik at setteverktøyet 17 kan kjøre tetningsenheten 23 til stedet vist i figur 2 og så betjene aktiviseringsringen 41 for å aktivisere tetningsenheten 23.

[0022] Brønnhodet 13 og foringsrørhengeren 21 kan ha pigger 47, 49 dannet på innvendige og utvendige diameterflater av hver respektive struktur som vist. I den illustrerte utførelsesformen vender piggene 47, 49 mot hverandre over et ringrom 51 inne i hvilket tetningsenheten 23 plasseres. Når tetningsringen 31 er plassert i ringrommet 51, kan en innvendig diameterflate på den indre utspringeren 33 befinne seg nær ved piggene 49 og en utvendig diameterflate av den ytre utspringeren 35 kan befinne seg nærved piggene 47. I den illustrerte utførelses-formen har setteverktøyet 17 en stammeandel 53 og en stempelandel 55. Stempelandelen 55 er koblet til aktiviseringsringen 41 i den øvre enden 45 av aktiviseringsringen 41 og omgir stammeandelen 53. Stempelandelen 55 er aksialt bevegelig i forhold til stammeandelen 53 som reaksjon på vekten av produksjons-rørstrengen, hydraulisk trykk eller liknende. Stammeandelen 53 kan være koblet til produksjonsrørstrengen 19 for rotasjon med denne. Fagmannen vil innse at komponentene i setteverktøyet 17 er vist skjematisk i figur 2 og kan omfatte hvilke som helst passende komponenter og utforminger slik at setteverktøyet 17 er i stand til å sette tetningsenheten 23.

[0023] Aktiviseringsringen 41 innbefatter en magnet 57, så som en magnet av en

sjelden jordart, festet i en del av aktiviseringsringen 41. Magneten 57 kan være av en hvilken som helst passende sjelden jordart, for eksempel samariumkobolt eller liknende. En ikke-satt-avfølingsanordning 59 kan være anordnet i stammeandelen 53 av setteverktøyet 17. Tilsvarende kan en satt-avfølingsanordning 61 være anordnet i stammeandelen 53 av setteverktøyet 17. I den illustrerte utførelses-formen kan ikke-satt-avfølingsanordningen 59 befinne seg i en posisjon som er aksialt høyere enn satt-avfølingsanordningen 61. Ikke-satt- og satt-avfølings-anordningene 59, 61 kan være mikrobrikker, så som GMR-(Giant Magneto-Restrictive)-følerbrikker eller Hall Effect-følerbrikker. I alternative utførelsesformer

kan ikke-satt- og satt-avfølingsanordningen 59, 61 være magnet-optoelektroniske hybridanordninger med en magnetisk tunnelforgrening og en VCSEL-( "Vertical Cavity Surface Emitting Laser)-laserdiode; anordningen modulerer laserutgangs-amplituden som reaksjon på endringer i et eksternt magnetfelt. Moduleringen av laseren kan bli tolket som posisjonstilbakemelding. I andre utførelsesformer kan ikke-satt- og satt-avfølingsanordningene 59, 61 være en reed-bryter, en elektrisk bryter som aktiveres av et påtrykket magnetfelt. Reed-brytere innbefatter et par av kontakter dannet på jernbaserte metallstykker (reeds) forseglet i en glassomhylling som lukker i tilstedeværelse av et magnetfelt. I nok en annen utførelsesform kan ikke-satt- og satt-avfølingsanordningene 59, 61 være en spole, for eksempel en spole av kobbertråd innrettet for å motta en kraftkilde. Under setting eller aktivisering av tetningsenheten 23 kan magneten 57 befinne seg aksialt nær ved ikke-satt-avfølingsanordningen 59 som vist i figur 2 og satt-avfølingsanordningen 61 som vist i figur 4. Som angitt over kan kraft bli tilført til setteverktøyet 17 og avfølingsanordningene 59, 61 via elektromagnetisk (EM) dataoverføring, som er kjent for fagmannen. Elektromagnetiske dataoverføringssystemer sender lav-frekvente EM-bølger med bruk av brønnens produksjonsrør eller foringsrør som overføringsmedium. Avfølingsanordningene 59, 61 mottar EM-bølgene og omdanner bølgene til elektrisk kraft for drift av avfølingsanordningene 59, 61. Tilsvarende kan avfølingsanordningene 59, 61 generere EM-bølger som sendes gjennom produksjonsrøret eller foringsrørstrengen til overflaten. I andre utførelses-eksempler kan ultrasoniske bølger bli anvendt. Fagmannen vil innse at mange forskjellige undervanns tetningsanordninger kan bli anvendt med de viste utførelsesformene, forutsatt at hver aksialt forskyver en ring eller et element for å aktivisere tetningsanordningen.

[0024] Som vist i figur 3 kan magneten 57 generere et magnetfelt som illustrert av magnetfeltlinjer 63. Fagmannen vil forstå at magnetfeltet generert av magneten 57 kan ha en annen form og er vist i figur 3 kun for illustrasjonsformål. Magneten 57 kan ha tilstrekkelig magnetisk styrke til at magnetfeltet trenger gjennom ikke-satt-avfølingsanordningen 59 når aktiviseringsringen 41 er i den ikke-satte posisjonen i figurene 2 og 3. Magnetfeltet vil generere en magnetisk fluks gjennom ikke-satt-avfølingsanordningen 59. Ikke-satt-avfølingsanordningen 59 kan detektere magnetfeltet fra magneten 57 og kommunisere deteksjonen til kommunikasjons stykket 27 (figur 1) og elektrisk kraftenheten 29 (figur 1) på overflaten for å angi at aktiviseringsringen 41 er i den ikke-satte posisjonen i forhold til setteverktøyet 17. Tilsvarende, når aktiviseringsringen 41 er i den satte posisjonen i figur 4, som vil bli beskrevet nærmere nedenfor, kan magnetfeltet fra magneten 57 gå gjennom satt-avfølingsanordningen 61. Satt-avfølingsanordningen 61 kan detektere magnetfeltet fra magneten 57 og kommunisere deteksjonen til kommunikasjonsstykket 27 og elektrisk kraftenheten 29 anordnet på overflaten for å angi at aktiviseringsringen 41 er i den satte posisjonen i forhold til setteverktøyet 17. Fagmannen vil forstå at kommunikasjon av deteksjonen av både satt- og ikke-satt-avfølingsanordningen 61, 59 kan skje på en hvilken som helst passende måte, deriblant, men ikke begrenset til de kjente metodene omtalt over.

[0025] Tetningsenheten 23 blir kjørt og lander og settes som vist i figur 2 i en typisk innkjøringsoperasjon. Mens den kjøres inn i brønnhullet er elementene i tetningsenheten 23 som illustrert i figur 2. En aksial kraft blir så påført på aktiviseringsringen 41 med stempelandelen 55 av setteverktøyet 17. Aktiviseringsringen 41 beveger seg nedover aksialt som reaksjon på dette slik at en ende av aktiviseringsringen 41 påfører en motsvarende nedoverrettet aksial kraft på øvre overflater av tetningsring-utspringerne 35, 37. Fortsatt påføring av nedoverrettet aksial kraft på aktiviseringsringen 41 gjør at en ende av aktiviseringsringen 19 føres inn i spalten 43 dannet mellom tetningsring-utspringerne 35, 37. Etter hvert som enden av aktiviseringsringen 41 føres inn i spalten 43 vil tetningsring-utspringerne 35, 37 deformeres radialt til inngrep med de respektive piggene 49, 47, som vist i figur 4. Den innvendige diameterflaten til tetningsring-utspringeren 33 vil da bli deformert av piggene 49 på foringsrørhengeren 21, og den utvendige diameterflaten til tetningsring-utspringeren 35 vil bli deformert av piggene 47 på brønnhodet 13 slik at ringrommet 51 forsegles. Som beskrevet over vil magnetfeltet fra magneten 57 generere en magnetisk fluks gjennom satt-avfølings-anordningen 61 når aktiviseringsringen 41 kommer til denne posisjonen. Satt-avfølingsanordningen 61 kan da kommunisere dette til overflaten som en angivelse av at tetningsenheten 23 er behørig satt på en måte beskrevet over.

[0026] Fagmannen vil forstå at andre komponenter innrettet for å bevege seg i forhold til hverandre i nedihullsutførelser kan ha en kombinasjon av en magnet og én eller flere avfølingsanordninger som beskrevet her. På denne måten kan posisjonen til bevegelige komponenter og bekreftelse av vellykket betjening av nedihullskomponenter bekreftes ved å plassere avfølingsanordninger og magneter av sjeldne jordarter på stedene med ønsket bevegelse. For eksempel kan i en utførelsesform magneter 57' bli plassert på forskjellige steder i stigerøret 20. Etter hvert som setteverktøyet 17 beveger seg forbi disse magnetene 57' kan et signal bli generert og sendt til overflaten på tilsvarende måte som den beskrevet over. Fagmannen vil også forstå at aksiale posisjoner, rotasjonsposisjoner og radiale posisjoner kan bli detektert av kombinasjonen av komponenter beskrevet her. På denne måten muliggjør de viste utførelsesformene bruk i hvilke som helst passende brønnhodeelementer, så som slitasjebøssinger, låsehylser, produk-sjonsrørhengere, foringsrørhengere og liknende.

[0027] De viste utførelsesformene gir således en rekke fordeler. Videre muliggjør de viste utførelsesformene fjern tilbakemelding av status for stigerørverktøy og nedlåsingsstatus for rørhengere under installasjon, og muliggjør med det bekreftelse av korrekt landing og aktivering av elementer inne i stigerør. De viste utførelsesformene oppnår dette uten å kreve en dedisert navlestreng for kraft og signaler. De viste utførelsesformene er derfor enklere og fjerner risiki forbundet med mekanisk skade på en dedisert navlestreng under installasjonsoperasjoner. I tillegg reduserer de viste utførelsesformene utplasseringstid ved å fjerne det nød-vendige elementet med utplassering og tilbakehenting av en dedisert navlestreng i tillegg til stigerørverktøyet. Fagmannen vil forstå at de viste utførelsesformene kan også tilpasses for bruk med et hydraulisk betjent setteverktøy med en dedisert hydraulisk navlestreng. I disse tilfellene kan elektriske kraft- og kommunikasjons-signaler bli overført inne i den hydrauliske navlestrengen utenfor produksjonsrøret.

[0028] Det vil forstås at foreliggende oppfinnelse kan realiseres i mange former og utførelser. Følgelig kan en rekke variasjoner gjøres i det foregående uten å fjerne seg fra oppfinnelsens idé eller ramme. Etter at foreliggende oppfinnelse nå har blitt beskrevet med støtte i noen av dens foretrukne utførelsesformer, skal det bemerkes at de viste utførelsesformene er ment som en illustrasjon heller enn en begrensning og at et bredt spekter av variasjoner, modifikasjoner, endringer og utskiftninger forventes i beskrivelsen over, og i noen tilfeller kan visse trekk ved foreliggende oppfinnelse bli anvendt uten tilhørende bruk av de andre trekkene. Mange slike variasjoner og modifikasjoner vil anses som åpenbare og ønskelige av fagmannen basert på en gjennomgang av beskrivelsen over av foretrukne utførelsesformer. De vedføyde kravene skal derfor forstås generelt og på en måte som er forenlig med oppfinnelsens ramme.

Claims (15)

1. Posisjonstilbakemeldingssystem for forsegling av en rørhenger (21) inne i et undervannsbrønnhode (13) med et sette- og tetningssystem for rørhengere, tilbakemeldingssystemet omfattende: en tetningsenhet (23) løsbart koblet til kjøre- eller setteverktøyet (17), der tetningsenheten (23) er innrettet for å posisjoneres mellom en utvendig diameterflate av rørhengeren (21) og en innvendig diameterflate i brønnhodet (13), idet tetningsenheten (23) har en øvre andel (45) som beveger seg i forhold til en nedre andel (31) når tetningsenheten (23) blir beveget fra en ikke-satt til en satt posisjon for å danne en forsegling mellom tetningsenheten (23) og den innvendige og den utvendige diameterflaten henholdsvis til brønnhodet (13) og rørhengeren (21); en magnet (57) som har et magnetfelt (63), der magneten (57) er anordnet på den øvre andelen (45) av tetningsenheten (23); et kjøre- eller setteverktøy (17) innrettet for å sette rørhengeren (21) i brønnhodet (13); og én eller flere avfølingsanordninger (59, 61) anordnet på setteverktøyet (17), der den ene eller de flere avfølingsanordningene (59,16) befinner seg i magnetfeltet (63) til magneten (57) i én eller flere av den satte posisjonen og den ikke-satte posisjonen, idet den ene eller de flere avfølingsanordningene (59, 61) er innrettet for å kommunisere med en overflateplattform (25) når magneten (57) sender magnetfeltet (63) gjennom den ene eller de flere avfølingsanordningene (59, 61).

2. Posisjonstilbakemeldingssystem ifølge krav 1, hvor: kjøre- eller setteverktøyet har en stammeandel (53) og en stempelandel (55), der stempelandelen (55) omgir stammeandelen (53) og er aksialt bevegelig i forhold til stammeandelen (53); den øvre andelen (45) av tetningsenheten (23) er løsbart koblet til stempelandelen (55) slik at den øvre andelen (45) beveger seg aksialt som reaksjon på bevegelse av stempelandelen (55); den ene eller de flere avfølingsanordningene (59, 61) er anordnet på stammeandelen (53) av kjøre- eller setteverktøyet (17); og stempelandelen (55) beveger den øvre andelen (45) fra den ikke-satte til den satte posisjonen, og med det beveger magneten (57) til nærved den ene eller de flere avfølingsanordningene (59, 61).

3. Posisjonstilbakemeldingssystem ifølge krav 2, hvor den ene eller de flere avfølingsanordningene (59, 61) omfatteren satt-avfølingsanordning (61) og en ikke-satt-avfølingsanordning (59), begge anordnet på stammeandelen (53) av kjøre- eller setteverktøyet (17), idet ikke-satt-avfølingsanordningen (59) er anordnet aksialt ovenfor satt-avfølingsanordningen (61), og magneten (57) befinner seg nær ved ikke-satt-avfølingsanordningen (59) i den ikke-satte posisjonen og nærved satt-avfølingsanordningen (61) i den satte posisjonen.

4. Posisjonstilbakemeldingssystem ifølge krav 1, hvor den ene eller de flere avfølingsanordningene (59, 61) omfatter en ikke-satt-avfølingsanordning (59) posisjonert for å detektere magnetfeltet (63) fra magneten (57) når den øvre andelen (45) av tetningsenheten (17) er i den ikke-satte posisjonen.

5. Posisjonstilbakemeldingssystem ifølge krav 1, hvor den ene eller de flere avfølingsanordningene (59, 61) omfatter en satt-avfølingsanordning (61) posisjonert for å detektere magnetfeltet (63) fra magneten (57) når den øvre andelen (45) av tetningsenheten (23) er i den satte posisjonen.

6. Posisjonstilbakemeldingssystem ifølge krav 1, hvor: tetningsenheten (23) omfatter en tetningsring (31) og en aktiviseringsring (45), der aktiviseringsringen (45) er innrettet for å bli beveget i forhold til tetningsringen (31) fra en ikke-satt posisjon til en satt posisjon for å sette tetningsringen; og magneten (57) er anordnet på aktiviseringsringen (45).

7. Posisjonstilbakemeldingssystem ifølge krav 1, hvor én eller flere stigerør-magneter (57') med atskilte magnetfelter (63) er anordnet i et stigerør (20) som strekker seg fra undervannsbrønnhodet (13) til overflateplattformen (25), og den ene eller de flere avfølingsanordningene (59, 61) er innrettet for å kommunisere en verktøyhøyde med overflateplattformen (25) når den ene eller de flere stigerør-magnetene (57') sender magnetfeltet gjennom den ene eller de flere avfølings-anordningene (59, 61).

8. Fremgangsmåte for å sette en tetningsenhet (23) mellom en rørhenger (21) og et undervannsbrønnhodeelement (13), fremgangsmåten omfattende trinnene med å: (a) feste en magnet (57) til en øvre andel (45) av tetningsenheten, og én eller flere avfølingsanordninger (59, 61) til et kjøre- eller setteverktøy (17); (b) med kjøre- eller setteverktøyet (17), posisjonere tetningsenheten (23) mellom en utvendig diameterflate av rørhengeren (21) og en innvendig diameterflate i brønnhodet (13); (c) bevege den øvre andelen (45) i forhold til en nedre andel (31) av tetningsenheten (23) fra en ikke-satt posisjon til en satt posisjon for å sette tetningsenheten (23) mellom den innvendige og den utvendige diameterflaten til henholdsvis brønnhodeelementet (13) og rørhengeren (21); (d) bevege et magnetfelt (63) fra magneten (57) gjennom den ene eller de flere avfølingsanordningene (59, 61) anordnet på kjøre- eller setteverktøyet (17); og (e) kommunisere et signal til overflateplattformen (25) som reaksjon på sending av magnetfeltet (63) fra magneten (57) gjennom den ene eller de flere avfølings-anordningene (59, 61), der signalet angir posisjonen til den øvre andelen (45).

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, hvor kjøre- eller setteverktøyet (17) har en stammeandel (53) og en stempelandel (55), der stempelandelen (55) omgir stammeandelen og er aksialt bevegelig i forhold til stammeandelen (53), fremgangsmåten videre omfattende trinnene med å: løsbart koble den øvre andelen (45) til stempelandelen (55), slik at den øvre andelen beveger seg aksialt som reaksjon på bevegelse av stempelandelen; posisjonere den ene eller de flere avfølingsanordningene (59, 61) på stammeandelen (55) av kjøre- eller setteverktøyet (17); og bevege stempelandelen (55) for å bevege den øvre andelen (45) fra den ikke-satte til den satte posisjonen, og med det bevege magneten (57) til nærved den ene eller de flere avfølingsanordningene (59, 61).

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor den ene eller de flere avfølings-anordningene (59, 61) omfatteren satt-avfølingsanordning (61) og en ikke-satt-avfølingsanordning (59), fremgangsmåten videre omfattende trinnet med å posisjonere ikke-satt-avfølingsanordningen (59) og satt-avfølingsanordningen (61) på stammeandelen (55) av kjøre- eller setteverktøyet (17), idet magneten (57) posisjoneres nær ved ikke-satt-avfølingsanordningen (59) i den ikke-satte posisjonen og nærved satt-avfølingsanordningen (61) i den satte posisjonen.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, videre omfattende trinnet med å posisjonere ikke-satt-avfølingsanordningen (59) aksialt atskilt fra satt-avfølingsanordningen (61).

12. Fremgangsmåte ifølge krav 8, hvor den ene eller de flere avfølings-anordningene (59, 61) omfatteren ikke-satt-avfølingsanordning (59), fremgangsmåten omfattende trinnet med å posisjonere ikke-satt-avfølingsanordningen (59) slik at den detekterer magnetfeltet fra magneten (57) når den øvre andelen (45) er i den ikke-satte posisjonen.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 8, hvor den ene eller de flere avfølings-anordningene (59, 61) omfatteren satt-avfølingsanordning (61), fremgangsmåten omfattende trinnet med å posisjonere satt-avfølingsanordningen (61) slik at den detekterer magnetfeltet (63) fra magneten (57) når den øvre andelen (45) er i den satte posisjonen.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 8, hvor den øvre andelen av tetningsenheten omfatter en aktiviseringsring (45), og trinn (a) omfatter trinnet med å feste magneten (57) til aktiviseringsringen (45).

15. Fremgangsmåte ifølge krav 8, hvor trinn (e) videre omfatter trinnet med å sende elektromagnetiske bølger gjennom en kjørestreng (19) koblet til kjøre- eller setteverktøyet (17) for å forsyne kraft til avfølingsanordningene (59, 61).