NO20131077A1 - Sentreringsanordning - Google Patents

Abstract

Sentreringsanordning omfatter en sentreringsanordningslegeme (2) som anbringes på ytterflaten til en rørstreng (1) i form av fôringsrør, kledningsrør eller lignende anvendt under boring, der sentreringsanordningslegemet dannes av en flerhet ytre sentreringsanordningblader (4) anordnet på en skråstilt måte i forhold til lengdeaksen derav, hvori sentreringsanordningslegemet (2) har et separat splittet innerrør (8) sikkert festet til rørstrengen (1) ved hjelp av en presspasning og sentreringsanordningslegemets lavfriksjonsinnerflate (2) og separat midtrør (9) som vender mot hverandre, er dannet fra lavfriksjonsmateriale.

Description

TEKNISK OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en sentreringsanordning under boring og spesielt en sentreringsanordning for boreoperasjoner ved hjelp av en rørstreng i form av foringsrør, kledningsrør.

BAKGRUNNSTEKNIKK

Det finnes flere forskjellige sentreringsanordninger på markedet i dag, hvori de fleste er utformet for tradisjonell forings- og kledningsrørinnkjøring, og de er ikke ment for boreoperasjoner som anvender disse.

Når et forings- eller kledningsrør kjøres inn i et borehull, anvendes sentreringsanordningene for å forbedre sementeringsoperasjoner og også for å redusere friksjon under slike operasjoner. Dersom det bores med sentreringsanordninger, bør sentreringsanordningen også beskytte rørstrengen mot slitasje. Lav rotasjons- og innføringsfriksjon blir stadig viktigere ettersom horisontal forskyvning øker, og boring med klednings- og foringsrør utvikler seg til en vanlig teknikk.

Gjeldende teknologi har et bredt utvalg av utforminger og komponenter, men utfordringene ved boring med sentreringsanordninger på rørstrengen er ikke blitt tilstrekkelig vurdert under konstruksjon. Det betyr at det eksisterende utstyret som er tilgjengelig på markedet, kan forårsake friksjonskrefter mellom foringsrøret og borehullet som er for høy ved en boringsanvendelse, selv med anvendelse av sentreringsanordninger. Det eksisterende utstyret kan også medføre at det må tas hensyn til en roterbar rørstrengs slitasje og integritet over tid.

For å være i stand til å oppfylle fremtidige krav innenfor brønnkonstruksjon, er det behov for en sentreringsanordning som: • gir lav rotasjons- og glidemotstand; • beskytter rørstrengen mot utvendig slitasje; • legger til rette for innkjøring eller uttrekking (eng.: tripping) dvs. kjøre en rørstreng inn i eller trekke den ut av et borehull;

• kan tåle lange perioder med rotasjon med strømninger; og

• er robust nok til å hindre muligheten for avfall i borehullet.

Tilbyderne av sentreringsanordninger tilveiebringer også stoppekrager for å holde sentreringsanordningen på plass. Flesteparten av de eksisterende produktene er festet til rørstrengen ved hjelp av en rekke bolter eller skruer gjennom stoppkragelegemet, som biter seg inn i rørledningens overflate for å holde kragene på plass for å unngå bevegelse.

Nyere tester viser at eksisterende stoppekrager har svakheter og kan gli ut av posisjon nede i brønnhullet. Dette gjelder spesielt ved anvendelse av klednings- eller foringsrør i boreoperasjoner.

Det er en omfattende mengde rotasjon under boreoperasjoner med et forings- eller kledningsrør. De eksisterende midlene er ikke utformet med tanke på boring, og det er en høy risiko for at stoppekragen mister grepet på foringsrøret og begynner å bevege seg. Dette gjør at sentreringsanordningene skifter posisjon, noe som ville forstyrre rørstrengstrukturen og også ha potensiale for åødelegge rørstrengintegriteten, f.eks. i forhold til brist og kollaps, siden boltene til en løs stoppekrage kan skrape inn i rørstrengens ytterflate ved hver rotasjon. Det er et behov for en forbedret utforming som kan

• sikre at en sentreringsanordning holder seg på plass

• redusere slitasje på sentrerings anordningens endedel

• minimere friksjon mellom stoppekrage og sentreringsanordning

• fjerne risikoen for redusert foringsrørintegritet fra utstikkende bolter

BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Ovennevnte problemer er blitt løst ved hjelp av en sentreringsanordning og en låsestoppekrage ifølge de medfølgende kravene.

Et hovedformål med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en sentreringsanordning utviklet spesielt for boreoperasjoner med forings- eller kledningsrør. Oppfinnelsen kan også anvendes for kjøring av et forings- eller kledningsrør inn i utvidede avvikshullseksjoner (eng.: deviated borehole sections) der torsjonsmoment og friksjon er et problem.

Dette formålet kan oppnås ved hjelp av en sentreringsanordning omfattende et sentreringsanordningslegeme som plasseres på rørstrengens ytterflate i form av et forings- eller kledningsrør som anvendes under boring, der sentreringsanordningslegemet dannes med en flerhet ytre sentreringsanordningsblader anordnet på en skråstilt, helisk måte i forhold til den langsgående aksen til sentreringsanordningslegemet. Antallet og bredden på bladene kan varieres avhengig av bruken av sentreringsanordningen, f.eks. den forventede belastningen som bladene vil utsettes for, sentreringsanordningsdiameteren og vinkelen på bladet i forhold til sentreringsanordningens midtakse. Sentreringsanordningslegemet omfatter ytterligere en separat innerrørseksjon sikkert festet til rørstrengens ytterflate ved hjelp av en presspasning og en innerflate bestående av en høyfriksjonsoverflate, hvori motstående kontaktflater mellom sentreringsanordningslegemet og dets separate innerrørseksjon er dannet av et egnet lavfriksjonsmateriale. Dette materialet danner en lavfriksjonsbæring mellom komponentene. Den separate innerrørseksjonen kan dannes av en rørseksjon som er splittet i lengderetningen, slik at den kan utvides og tres over et forings- eller kledningsrør som utgjør rørstrengen. I denne sammenhengen anvendes betegnelsen "lavfriksjonsmateriale" for materialer som reduserer friksjonen mellom kontaktflatene i sentreringsanordningssammenstillingen. Dette materialet skal foretrukket, men ikke nødvendigvis, være mulig å påføre som et belegg på en metalloverflate. Ikke-begrensende eksempler på egnede materialer er lavfriksjonspolymerer, slik som Teflon ©, polyetylen (PE) middelsdensitetspolyetylen (MDPE) og polyetylen med ultrahøy molekylvekt (UHMWPE) (eng.: Ultra-high Molecular Weight Polyethylene).

For å forbedre fikseringen plasseres sentreringsanordningslegemet på rørstrengen ved hjelp av et par stoppekrager. En stoppekrage er montert ikke-roterbart rundt forings-eller kledningsrøret i hver ende av sentreringsanordningslegemet og tillater at sentreringsanordningslegemet roterer i forhold til stoppekragene samt i forhold til innerrørseksjonen, i det vesentlige uten friksjon.

For å muliggjøre en slik rotasjon i det vesentlige uten friksjon, er minst én motstående ende eller kontaktflate på sentreringsanordningslegemet og/eller stoppekragen tilveiebragt med et belegg eller en separat, utskiftbar ringformet plate omfattende eller belagt med et egnet lavfriksjonsmateriale. Dette materialet danner en lavfriksjonsbæring mellom komponentene. Enden på hver stoppekrage kan monteres i en ende-til-ende-anordning tilgrensende en korresponderende ende på sentreringsanordningslegemet. Alternativt kan stoppekragens ende rommes i en utsparing i samsvar med størrelsen på stoppekragen dannet i sentreringsanordningslegemet, for å beskytte den motstående enden eller kontaktflatene.

For å muliggjøre både glidning inn eller ut av et borehull er de ytre sentreringsanordningsbladene tilveiebragt med et belegg eller en utstikkende pute dannet fra et egnet lavfriksjonsmateriale. Den utstikkende puten er ovalformet og formet for å samsvare med borehullets ytterdiameter. Formen og størrelsen på puten avhenger av faktorer så som borehullets diameter, sentreringsanordningens diameter, putenes beliggenhet på sentreringsanordningslegemeradiusen og ønsket radialutvidelse fra bladet.

Alternativt kan hvert ytre sentreringsanordningblad omfatte minst én ytre utstikkende del, som strekker seg i en forhåndsbestemt avstand radialt ut fra sentreringsanordningbladene. Den forhåndsbestemte avstanden som de utstikkende delene strekker seg radialt fra sentreringsanordningbladene, er valgt for å sikre at de utstikkende delene hindrer sentreringsanordningbladene i å komme i kontakt med borehullet. Denne avstanden er avhengig av sentreringsanordningbladenes aksiale lengde og vinkel, sentreringsanordningbladenes ytterdiameter og borehullets diameter. Hver utstikkende del kan være i form av et rullelegeme, så som et sviktsikkert ovalformet rullelegeme, dvs. ha en oval grunnform, med en ytterflate som har en minimumsdiameter i hver ende og en maksimumsdiameter i dets midtseksjon. Rullelegemet er anbrakt i rullelagre i hver ende og er anordnet med dets midtakse i rette vinkler på sentreringsanordningens midtakse. Rullelegemene er installert i utsparinger inne i bladene og strekker seg radialt utover gjennom åpninger i bladenes ytre omkretsflate. Disse åpningene er mindre enn rullelegemets ytterdiameter ved hvert punkt langs lengden. Formen på åpningen er anordnet for å samsvare med den ytre konturen til rullelegemet som strekker seg ut av åpningen i en forhåndsbestemt radial avstand.

Kantene til en åpning kan være tilveiebragt med en overlapping, som gjør lengden på åpningen mindre enn lengden på rullelegemet, slik at kantene strekker seg over rullelegemet i dets respektive ender. Likeledes er bredden på åpningen mindre enn rullelegemets diameter ved hvert punkt langs lengden, slik at disse sidekantene følger rullelegemets ovale form langs lengden på åpningen. Toleransene mellom kantene på åpningen og rullelegemets ytterflate er valgt for å minimere risikoen for at materiale går inn i utsparingen. Den relativt mindre åpningen hindrer rullelegemene i å falle ut og ned i borehullet dersom rullelageraksen svikter og reduserer dermed risikoen for avfall i borehullet som kan tette rørstrengen under boring eller innkjøring/uttrekking. Antallet rullelegemer kan varieres avhengig av bladets aksiallengde og/eller sentreringsanordningens forventede belastning. Formen og størrelsen på rullelegemene avhenger av faktorer så som diameteren på borehullet, diameteren på sentreringsanordningen, beliggenheten til rullelegemene på

sentreringsanordningslegemeradiusen og ønsket radial utstrekking fra bladet.

Med andre ord, under boring består det foreliggende sentreringsanordningen av en splittet innerørseksjon som plasseres over en seksjon av rørstrengen med jevne mellomrom. Innerdiameteren til rørdelen er har noe mindre mål enn ytterdiameteren til en tilsvarende seksjon av rørstrengen. Som beskrevet ovenfor er rørseksjonen splittet i lengderetningen, slik at den kan utvides og trekkes over et forings- eller kledningsrør. Den utvidede rørseksjonen trekkes over et forings- eller kledningsrør fra en av endene derav. Når rørseksjonen er flyttet langs forings- eller kledningsrøret til ønsket posisjon, frigjøres rørseksjonen slik at den kan trekke seg sammen over foringsrøret, hvor den holdes på plass av en presspasning. Den splittede rørseksjonen har en innerflate med høy friksjon og en lavfriksjonsytterflate. Innertiaren med høy friksjon er i direkte kontakt med forings- eller kledningsrøret og bidrar til å holde rørseksjonen på plass, slik at den kan rotere sammen med rørledningen. Overflaten med høy friksjon kan omfatte et aggregatbelegg eller lignende egnet materiale. Det splittede rørets ytterflate med lavfriksjon fungerer som en lagerflate for det tilsvarende sentreringsanordningslegemet som har en innerflate med lavfriksjon.

Sentreringsanordninget innerflate med lavfriksjon oppnås ved enten å anvende et egnet lavfriksjonsmateriale på innsiden av sentreringsanordningslegemet eller alternativt ved å anvende et egnet lavfriksjonsmateriale på innsiden av sentreringsanordningslegemet i kombinasjon med et midtrør innebygd i sentreringsanordningslegemet og dannet fra et egnet lavfriksjonsmateriale. Anvendelsen av et midtrør med lavfriksjon vil skape en ytterligere lagerflate med lavfriksjon og dermed skape en lavfriksjonsbæring mellom sentreringsanordningslegemet og midtrøret og en andre lavfriksjonsbæring mellom midtrøret og det splittede røret montert på forings- eller kledningsrøret.

Anvendelsen av lavfriksjonsoverflater mellom det splittede røret og sentreringsanordningslegemet minimerer rotasjonsmotstanden mellom disse komponentene. Det å skape en lavfriksjonsrotasjonsoverflate festet til og avskilt fra forings- eller kledningsrørets ytterflate, for å samvirke med sentreringsanordningslegemet, bidrar også til å hindre slitasje på denne delen av rørstrengen under lange perioder med rotasjon ogøker brist- og kollapsintegriteten radikalt.

Sentreringsanordninglegemet har en innerflate med lavfriksjon for å redusere rotasjonsfriksjon og er utstyrt med vinklede eller helisk krummede blader på ytterflaten for å gi bedre sirkulær dekning i kontakt med borehullet. Ovalformede rullelegemer, eller alternativt ovalformede lavfriksjonsputer eller belegg er satt inn i bladene for å minimere glidemotstanden når rørstrengen skal beveges inn i eller trekkes ut av et borehull. Den ovale konfigurasjonen av rullelegemer eller puter matcher krumningen på borehullets ytterdiameter og gir en jevn belastningsfordeling over lengden av rullelegemer eller puter i kontakt med borehullet. Denne anordningen unngår punktbelastning på rullelegemene eller putene og reduserer risikoen for ujevn slitasje eller svikt.

Som beskrevet ovenfor, kan endeflaten til sentreringsanordningslegemet som vender mot stoppekragene, tilveiebringes med et lavfriksjonsbelegg, eller utstyres med en ringformet plate som enten er belagt med eller bestående av et egnet lavfriksjonsmateriale. Endeflatene med lavfriksjon vil videre redusere rotasjonsmotstanden til sentreringsanordningen, spesielt når det samtidig roteres og flyttes i borehullets akseretning. Endene på sentreringsanordningslegemet kan også ha en ringformet utsparing som tilveiebringer en overlapping som strekker seg i en forhåndsbestemt aksialavstand over den ytre omkretsen til stoppekragene for å redusere mengden borekaks og partikler som kommer inn i lavfriksjonsbæreflaten inne i sentreringsanordningslegemet og i endeflaten til sentreringsanordningslegemet. Utsparingene i enden av sentreringsanordningslegemet rommer stoppekragene, og omønskelig kan de ringformede platene omfattende eller belagt med et egnet lavfriksjonsmateriale oppnås ved å tillate at sentreringsanordningslegemet strekker seg aksielt forbi de ytre endene til lavfriksjonsinnerflaten på sentreringsanordningslegemet, eller ved å maskinbearbeide hver ende av sentreringsanordningslegemet for å danne en utsparing.

De ytre endene av hver stoppekrage, hvis ende vender bort fra

sentreringsanordningslegemet, danner en overgang mellom forings- eller kledningsrøret og stoppekragens hovedlegeme. Den første overgangen er avskrådd og danner en avskåret kjegle for å redusere risikoen for fasthenging på skarpe fremspring i borehullet og for å fungere som en glidebane dersom det forekommer trappeendringer i borehullsgeometrien. De ytre endene til sentreringsanordningslegemet danner en overgang mellom stoppekragene og ytterdiameteren til bladene i lengderetningen til sentreringsanordningslegemet. Denne andre overgangen er avskrådd og danner en avskåret kjegle av samme årsak som for den første overgangen beskrevet ovenfor.

Målet med sentreringsanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen er å fjerne eventuell slitasje mellom rørstrengen og sentreringsanordningen samtidig som rotasjonsfriksjonen ved rotering av rørstrengen minimeres. Siden boreoperasjoner med et forings- eller kledningsrør gjør at rørstrengen utsettes for lange perioder med rotasjon, blir rørstrengens integritet et problem. Eksisterende teknologi kan enten ha et potensielt slitasjeproblem, forårsaket av friksjon mellom innertiaren på en sentreringsanordning i bevegelse og utsiden av den roterende rørstrengoverflaten, eller et torsjonsproblem, forårsaket av friksjon mellom ytterflaten til et festet sentreringsanordning og borehullsformasjonen.

En stoppekrage med en høyfriksjonsinnerflate er godt festet til rørledningen ved stramming av en rekke festeskruer, som forårsaker en reduksjon i stoppekragens innerdiameter. Festemekanismen sikrer at utstyret forblir i ønsket fast posisjon uten risiko for å forårsake slitasje eller skade på rørledningslegemet. Den ytterligere endeflaten med lavfriksjon på stoppekragen som vender mot sentreringsanordningslegemet, reduserer sentreringsanordningens rotasjonsbegrensning ytterligere i og med at rørstrengen er aksialt forskjøvet i borehullet.

Den foreliggende oppfinnelsen fjerner mange begrensninger i forhold til gjeldende brønnkonstruksjonshensyn og muliggjør konstruksjonen og utførelsen av utvidede avvikshullseksjoner uten å overskride begrensningene for rørstrengen og overflateutstyr.

Kort sagt er fordelene i forhold til eksisterende teknologi som følger:

• Ingen slitasje på foringsrørets ytterflate - å ha en rørseksjon med en høyfriksjonsinnerflate og en lavfriksjonsytterflate festet til rørstrengen betyr at det ikke er noen rotasjonslitasje på utsiden av den roterende rørstrengen. • Rotasjonsoverflate med lavfriksjon - rotasjon forekommer mellom rørseksjonen festet til foringsrøret, lavfriksjonsinnerrøret og lavfriksjonsinnerflaten av sentreringsanordningslegemet. Siden disse overflatene er dannet av et lavfriksjonsmateriale, oppnås ekstremt lav motstand mot rotasjon. • Krummede blader med rullelegemer, lavfriksjonsbelegg eller -puter - krummede blader på sentreringsanordningslegemets ytterflate skaper en forbedret dekning av borehullets ytterdiameter, reduserer risikoen for vibrasjon dersom det forekommer rotasjon i det ytre sentreringsanordningslegemet, og forbedrer rørstrengens avstand (eng.: stand off) fra borehullets indre vegg. Denne anordningen er kombinert med lavfriksjonsputer eller -rullelegemer beliggende i sentreringsanordningens akseretning for å minimere friksjonen mot utsiden av foringsrøret eller bergformasjonen når rørstrengen føres inn eller trekkes ut av borehullet. • Krummede rullelegemer eller lavfriksjonsputer på bladene - rullelegemene eller putene er krummet for å matche borehullets/tidligere foringsrørs inner-/ytterdiameter. Krumningen på rullelegemene eller putene fører til en jevn belastning på rullelegemets eller putens overflate, noe som dermed reduserer punktbelastning på puten eller rullelegemet og mulig ujevn slitasje eller feil på rullelageret. • Lavfriksjonsmateriale mellom stoppekrage og sentreringsanordning - vendt mot endeflaten der én av eller begge er tilveiebragt med lavfriksjonsmateriale, reduserer rotasjonsmotstanden for overflater mellom den festede stoppekragen og det roterbare sentreringsanordningen. • Stoppekrageoverlapping/-integrering - stoppekragen passer inn i en overlappende utsparing i endeflaten på sentreringsanordningslegemet. Dette reduserer risikoen for intrusjon av sand/borekaks i

lavfriksjonsbæreoverflatene mellom stoppekrage og foringsrør.

• Sviktsikre rullelegemer - rullelegemer installert i sviktsikker utsparing med en radialt utovervendt åpning i en størrelse som er mindre enn det faktiske rullelegemet. Dette hindrer rullelegemet i å falle ut av sentreringsanordningen og muligens sette seg fast i fremspringene i borehullet. • Stoppekrager med høyfriksjonsinnerflate festet til rørstrengen gjennom reduksjon av stoppekragens innerdiameter når festeskruene strammes. Festemekanismen reduserer risikoen for bevegelse under belastning og har også en jevn kraftfordeling mot den indre rørstrengen. Dette vil sikre at integriteten til rørledningstyrken ikke forstyrres.

I teksten til beskrivelsen, både ovenfor og nedenfor, kan eksemplene noen ganger vise til "et foringsrør". Det skal imidlertid forstås at boreoperasjoner som anvender en anordning ifølge den foreliggende oppfinnelsen, kan utføres ved hjelp av en rørstreng i form av et foringsrør eller kledningsrør.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Oppfinnelsen vil bli beskrevet i detalj med henvisning til de medfølgende figurene. Det skal derfor forstås at tegningene er utformet kun til illustrasjonsformål og skal ikke forstås som en definisjon av begrensninger for oppfinnelsen, hvis henvisning bør gjøres i de medfølgende kravene. Det skal videre forstås at tegningene ikke nødvendigvis er tegnet i riktig målestokk, og at de med mindre noe annet er angitt, er kun ment å skjematisk illustrere strukturene og fremgangsmåtene beskrevet heri. Figurene 1 a-d viser fire ulike sideriss av sentreringsanordningen omfattende en sentreringsanordningslegeme tilveiebragt med et midtrør, et splittet rør, ytre sentreringsanordningblader omfattende rullelegemer og to stoppekrager i perspektiv, henholdsvis i oppløste deler og utsnitt; Figur 1 e viser et endeoppriss av sentreringsanordningen omfattende en sentreringsanordningslegeme tilveiebragt med et separat splittet rør, midtrør, ytre sentreringsanordningsblader omfattende rullelegemer og to stoppekrager i perspektiv, henholdsvis i oppløste deler og utsnitt; Figur 1 f viser et sideoppriss av en oval rullelegemeanordning inne i en utsparing i sentreringsanordningens utstikkende blad Figur 2 viser samme riss som figur lb, der rullelegemene er erstattet av et lavfriksjonsbelegg eller puter; og Figur 3 viser et sideoppriss av stoppekragen i perspektivriss.

UTFØRELSESFOMER AV OPPFINNELSEN

Som illustrert i fig. 1 a-e, omfatter den foreliggende oppfinnelsen fire hovedkomponenter, som er en sentreringsanordningslegeme 2, et separat splittet innerrør 8, et midtrør 9 som kan som et alternativ være en integrert del av sentreringsanordningslegemet 2 og en stoppekrage 3. Som vist i figur la, er identiske stoppekrager 3 posisjonert i hver ende av sentreringsanordningslegemet 2.

Sentreringsanordninglegemet 2 er fast montert rundt et foringsrør 1 beliggende i et borehull under en boreoperasjon. Sentreringsanordninglegemet 2 omfatter et separat splittet innerrør 8 og er tilveiebragt med en flerhet ytre sentreringsanordningsblader 4 anordnet på en skråstilt, helisk måte på lengdeaksen derav. I fig. le vises fire sentreringsanordningsblad 4, men dette antallet kan variere i henhold til anvendelsen av sentreringsanordningen. Det separate innerrøret er sikkert festet til foringsrøret ved hjelp av en presspasning. Som allerede nevnt ovenfor, er innerflaten av sentreringsanordningslegemet 2, hele midtrøret 9 og ytterflaten av det splittede innerrøret 8 som vender mot hverandre, dannet fra et egnet lavfriksjonsmateriale, så som Teflon ™ eller nylon. Denne anordningen muliggjør en reduksjon av rotasjonsfriksjonen mellom sentreringsanordningslegemet 2, midtrøret 9 og det splittede innerrøret 8 og sikrer at det ikke forekommer noen rotasjon mellom foringsrøret 1 og det splittede innerrøret 8, og forhindrer dermed uønsket slitasje på rørstrengens ytterdiameter.

Det splittede innerrøret 8 er tilveiebragt med en langsgående splitt 12 som gjør at det kan utvides og plasseres over foringsrøret 1 i den valgte posisjonen. Det splittede innerrøret 8 har litt mindre mål og klemmes fast rundt foringsrørets ytterdiameter med en kraft forårsaket av de elastiske egenskapene til det splittede innerrøret 8 idet kraften som utvider det splittede innerrøret 8 frigjøres. Grepet til det splittede innerrøret 8 forsterkes av en innerflate dannet fra høyfriksjonsmateriale, så som bremsebåndmateriale eller et mykt metall (f.eks. aluminium). Dette lavfriksjonsrøret plasseres rundt foringsrøret for å fungere som en lagerflate som sentreringsanordningslegemet og midtrøret med lavfriksjon 9 i kan rotere rundt. Hensikten er å beskytte mot slitasje under rotasjon og skape en rotasjons flate utenfor foringsrøret med svært lav motstand mot sentreringsanordningens dreibare overflate. Når det splittede innerrøret 8 er plassert i riktig område, tres sentreringsanordningslegemet 2 og midtrøret 9 over det splittede innerrøret 8 og holdes på plass av en stoppekrage 3 på hver side av sentreringsanordningslegemet 2.

Hver ende av sentreringsanordningslegemet 2 er utstyrt med en ringformet lavfriksjonsring 7 for å redusere rotasjonsfriksjonen mellom

sentreringsanordningslegemet 2 og stoppekragene 3. Midtrøret i lavfriksjonsmateriale 9 er dannet av et sylinderformet legeme plassert mellom det splittede røret og sentreringsanordningslegemet 2. En stoppekrageoverlapping 6 dannes ved å tillate hver av endene på sentreringsanordningslegemet 2 til å strekke seg aksialt forbi endene på det sylindriske midtrøret med lavfriksjon 9. Endene på det sylindriske midtrøret med lavfriksjon 9 danner et ringformet stopper som de respektive ringformede lavfriksjonsringene 7 og stoppekragene 3 er posisjonert mot. Stoppekrageoverlappingen 6 reduserer mengden partikler som kommer inn mellom lagerflaten mellom det splittede innerrøret 8, midtrøret 9 og sentreringsanordningslegemet 2, og henholdsvis stoppekragen 3 og lavfriksjonsenderingene 7.

Ifølge et ytterligere eksempel kan endene på stoppekragen 3 som vender mot sentreringsanordningslegemet 2, tilveiebringes med et lavfriksjonsbelegg eller være dannet fra et egnet lavfriksjonsmateriale (ikke vist).

Sentreringsanordningslegemet 2 er utstyrt med utstikkende deler 5 dannet i de heliske sentreringsanordningsbladene 4. De krummede bladene gir bedre sirkulær dekning, noe som gjør avstanden til borehullsveggen mindre avhengig av posisjonen til sentreringsanordningen i borehullet. De utstikkende delene reduserer glidemotstanden og er hver dannet i form av et ovalformet rullelegeme 10 for å unngå punktbelastning på kanten av rullelegemet i et krummet borehull. Rullelegemet 10 støttes av en aksling (se figur lf) montert i en utsparing i sentreringsanordningslegemet 2 og strekker seg i en forhåndsbestemt radial avstand ut av rullelegemeåpningen. Ytterdiameteren til rullelegemet 10 er større enn bredden på rullelegemeåpningen i sentreringsanordningslegemets akseretning. Denne anordningen fjerner muligheten for at rullelegemet faller ut av sentreringsanordningslegemet og ned i borehullet og er en fare under operasjonen.

En avskråning 11 i hver ende av sentreringsanordningen fungerer som en glidebane dersom det forekommer borekakslag, og reduserer risikoen for fasthenging på fremspring eller skarpe kanter under innkjøring i eller uttrekking fra et borehull.

Som angitt i figur lf, kan hver utstikkende del være i form av et rullelegeme, slik som et sviktsikkert ovalformet rullelegeme med en ytterflate som har en minimumsdiameter i hver ende og en maksimumsdiameter i midtseksjonen. Rullelegemet er anbrakt i rullelagre i hver ende og er anordnet med dets midtakse i rette vinkler på sentreringsanordningens midtakse. Rullelegemet er installert i utsparinger inne i bladene og strekker seg radialt utover gjennom åpninger i bladenes ytre omkretsflate. Disse åpningene er mindre enn rullelegemets ytterdiameter ved hvert punkt langs lengden. Rullelegemet kan være beliggende i en utsparing maskinert inn i sentreringsanordningslegemets innerflate, hvis utsparing åpnes ut gjennom sentreringsanordningsbladets ytterflate. Formen på åpningen er anordnet for å samsvare med den ytre konturen til rullelegemet som strekker seg ut av åpningen i en forhåndsbestemt radial avstand.

Figur 2 viser en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen som vist i figur lb. I figur 2 er hver av de utstikkende delene angitt ved henvisningstall 5 i figur lb erstattet av en pute 25 dannet fra et egnet lavfriksjonsmateriale nedsunket i bladets 24 ytterflate eller en hevet overflate tilveiebragt med et belegg dannet fra lavfriksjonsmateriale. De resterende henvisningstallene er identiske med dem som anvendes i figur lb. Puten 25 eller den hevede, belagte overflaten stikker ut i en forhåndsbestemt radial avstand fra bladets 24 ytterflate. Lavfriksjonsputen eller -belegget reduserer glidemotstanden mellom sentreringsanordningen og borehullet. Puten eller belegget har en oval form som samsvarer med borehullets diameter for å unngå at en punktbelastning påføres puten eller belegget fra borehullets vegg.

Sentreringsanordningets ytterdiameter og innerdiameter i de ovennevnte utførelsesformene er matchet med foringsrørstørrelsen. Sentreringsanordningens innerdiameter er normalt i området fra 4" til 20" og sentreringsanordningens ytterdiameter er i området fra 6" til 24". Lengden på sentreringsanordningen kan variere noe i forhold til innerdiameteren, men vil typisk være i området fra 15" til 30".

Som vist i fig. 3, omfatter stoppekragen 3 et splittet hovedlegeme 31, som skal tres over foringsrøret, og en rekke festeskruer 34 anordnet i en tangentialretning i rette vinkler til hovedlegemets 31 midtakse. Festeskruene 34 strekker seg over en spalte 33 dannet av den splittede delen av hovedlegemet 31, men det stikker ikke utenfor ytterdiameteren derav. En stoppekrage er tredd over foringsrøret på enden av foringsrørseksjonen til en valgt posisjon. Når festeskruene 34 strammes, reduseres stoppekragens 3 innerdiameter og stoppekragen klemmes rundt foringsrøret for å sikre at kontakten mellom rørstrengforingsrøret og stoppekragen er så tett som mulig. En innvendig overflate 32 med høyfriksjon på stoppekragen tilveiebringes for å øke motstanden mot bevegelse mellom stoppekragen og foringsrøret etter at stoppekragen er godt festet. Stoppekragen 3 er også dannet med en avskrådd konfigurasjon 36 i enden som er lengst fra sentreringsanordningslegemet, og har en lavfriksjonsring 35 i endeflaten som vender mot sentreringsanordningslegemet. Lavfriksjonsringen 35 kan anvendes i stedet for eller som et tillegg til lavfriksjonsringen 7 nevnt i forbindelse med figur la-le ovenfor. Lavfriksjonsringen 35 er installert mot sentreringsanordningen og sikrer at friksjonen mellom stoppekragen og sentreringsanordningen forblir så lav som mulig når rørstrengforingsrøret roteres. Avskråningen 36 på stoppekragen er anordnet for å lede rørstrengen dersom det forekommer fremspring i borehullet og reduserer risikoen for fasthenging under operasjon.

Ytterdiameteren og innerdiameteren til stoppekragen i den ovennevnte utførelsesformen er matchet med størrelsen på foringsrøret. Stoppekragens innerdiameter er normalt i området fra 4" til 20". Lengden på stoppekragen kan variere noe i forhold til innerdiameteren, men vil typisk være i området fra 2" til 6".

Claims (14)

1. Sentreringsanordning omfattende et sentreringsanordningslegeme (2) som anbringes på ytterflaten til en rørstreng (1) i form av forings- eller kledingsrør anvendt under boring, der sentreringsanordningslegemet dannes av en flerhet ytre sentreringsanordningsblader (4) anordnet på en skråstilt måte i forhold til sentreringsanordningens lengdeakse,karakterisert vedat sentreringsanordningslegemet (2) omfatter et separat splittet innerrør (8) sikkert festet til rørstrengen (1), at sentreringsanordningslegemet (2) er anordnet for å være roterbart rundt det splittede innerrøret (8), og ved at motstående overflater på midtrøret (9) og innerflaten på sentreringsanordningslegemet (2) og det splittede innerrøret (8) omfatter et lavfriksjonsmateriale.

2. Sentreringsanordning ifølge krav 1,karakterisert vedat en stoppekrage (3) er anordnet i begge ender av sentreringsanordningslegemet (2), og at sentreringsanordningslegemet (2) er anordnet for å være roterbart i forhold til stoppekragene (3), hvori minst én endeflate på sentreringsanordningslegemet (2) og/eller stoppekragen (3) omfatter et lavfriksjonsmateriale.

3. Sentreringsanordning ifølge krav 2,karakterisert vedat en ring med sirkeltverssnitt (7;

35) belagt med eller dannet av lavfriksjonsmaterialet, er anbragt mellom sentreringsanordningslegemet (2) og minst én stoppekrage (3).

4. Sentreringsanordning ifølge krav 2 eller 3,karakterisert vedat stoppekragen (3) er tilveiebragt med en avskråning (36) i enden lengst fra sentreringsanordningslegemet (2)

5. Sentreringsanordning ifølge et hvilket som helst av kravene 2-4,karakterisert vedat endene på stoppekragen (3) som vender mot sentreringsanordningslegemet (2), begge rommes i en utsparing (6) dannet i hver ende av sentreringsanordningslegemet (2).

6. Sentreringsanordning ifølge et hvilket som helst av kravene 2-5,karakterisert vedat stoppekragen omfatter et splittet hovedlegeme 31 med en langsgående spalte (33) tilveiebragt med festemiddel (34), for å feste stoppekragen (3) til rørstrengen (1), og en innerflate (32) dannet fra et høyfriksjonsmateriale.

7. Sentreringsanordning ifølge hvilke som helst av de foregående kravene,karakterisertved at de ytre sentreringsanordningsbladene (4) er tilveiebragt med minst én ytre utstikkende del (5).

8. Sentreringsanordning ifølge krav 7,karakterisert vedat hver utstikkende del (5) er tilveiebragt med et belegg dannet fra lavfriksjonsmateriale.

9. Sentreringsanordning ifølge krav 7,karakterisert vedat hver utstikkende del (5) er i form av en pute dannet fra lavfriksjonsmateriale.

10. Sentreringsanordning ifølge krav 7,karakterisert vedat hver utstikkende del (5) er i form av et rullelegeme, foretrukket et rullelegeme med en oval grunnform.

11. Sentreringsanordning ifølge krav 10,karakterisert vedat hvert rullelegeme (10) er beliggende i en utsparing i sentreringsanordningslegemet (2) og strekker seg i en forhåndsbestemt avstand radialt ut fra sentreringsanordningsbladene (4).

12. Sentreringsanordning ifølge krav 10 eller 11,karakterisert vedat hvert rullelegeme (10) strekker seg radialt utover gjennom en åpning i sentreringsanordningsbladenes ytre omkretsflate, og at åpningen er mindre enn rullelegemets ytterdiameter ved hvert punkt langs lengden.

13. Sentreringsanordning ifølge hvilke som helst av de foregående kravene,karakterisertved at de ytre sentreringsanordningsbladene (4) er formet med en krummet eller helisk konfigurasjon.

14. Sentreringsanordning ifølge hvilke som helst av de foregående kravene,karakterisertved at det separate splittede innerrøret (8) omfatter en langsgående splitt (12) og en innerflate dannet fra høyfriksjonsmateriale som tillater presspasning mot rørstrengen (1).