NO20140684A1 - Tetningselement for en boring og fremgangsmåte ved bruk av samme - Google Patents

Abstract

Det beskrives et tetningselement (1) og framgangsmåte for å tette et parti av et ringrom mellom tetningselementet (1) og en boring (2), hvor tetningselementet (1) omfatter: - en pakning (3) anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme (10) forsynt med en kon (12); - et skyvelegeme (20) innrettet til å drive pakningen (3) i det minste langs konen (12) fra en første, inaktiv stilling hvor konen (12) har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen (12) haren andre utvendig diameter som er større enn den første diameter, karakterisert ved at i det minste en av skyvelegemet (20) og konen (12) er forsynt med en flerhet av skjærelementer (22, 23) konfigurert til å frembringe slisser (24, 24') i pakningen.

Description

TETNINGSELEMENT FOR EN BORING OG FREMGANGSMÅTE VED BRUK AV SAMME

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et tetningselement for bruk i en boring. Nærmere bestemt dreier det seg om et tetningselement for å tette et parti av et ringrom mellom tetningselementet og boringen som tetningselementet befinner seg i.

Tetningselementet omfatter en ekspanderbar pakning anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme forsynt med en kon og et skyvelegeme innrettet til å drive pakningen i det minste langs konen fra en første, inaktiv stilling hvor konen har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter.

Tetningselementet er velegnet til i det minste å kunne avgrense eller isolere soner i en boring. Tetningselementet er derfor velegnet for bruk i en olje- og gassbrønn, for eksempel når det er behov for å stenge en brønn helt, i forbindelse med vedlikehold eller injisering eller når det er behov for å isolere soner i brønnen, og ved oppsprekking av formasjoner (såkalt fracturing).

I petroleumsindustrien vil tetningselementet typisk kunne benyttes sammen med ulike typer brønnverktøyer som for eksempel, men ikke begrenset til, en såkalt broplugg (bridge plug), en pakning (packer), eller en områdepakning (straddle packer).

I det etterfølgende vil beskrivelsen i stor grad være rettet mot bruk av tetningselementet i en brønn, idet dette kan være et viktig bruksområde for oppfinnelsen. Det skal imidlertid forstås at tetningselementet ifølge den foreliggende oppfinnelse vil være velegnet for bruk også i andre boringer.

Fra publikasjonen NO 315867 Bl er det kjent en tetningsanordning for å stenge et rør, og en framgangsmåte for å sette og trekke en slik tetningsanordning. Tetningsanordningen omfatter en utvidbar sylinderformet hylse som er utformet med en konisk innside, og en stang som strekker seg gjennom hylsen, hvor stangen er forsynt med et konisk parti med en utside tilpasset hylsens koniske innside. Stangens koniske parti haren minste diameter mindre eller lik hylsens minste indre diameter i dens ikke utvidede form og en største diameter lik eller større enn hylsens største indre diameter i dens utvidede form. Ved setting av tetningsanordningen føres stangen i hylsens lengderetning slik at stangens koniske parti kommer i anlegg og presses mot hylsens indre overflate, slik at hylsen utvides og kommer i anlegg mot rørveggen. Det karakteristiske med tetningsanordningen ifølge NO 315867 Bl erat hylsen er forsynt med radi-alt gjennomgående slisser som strekker seg i hylsen lengderetning fra hver av hylsens endeflater, idet slisser fra motstående endeflater er anordnet mellom hverandre.

Fra publikasjonen US 2247325 er det kjent en pakning som omfatter et konisk formet legeme som skyver pakningen utover til inngrep med et foringsrør.

Fra publikasjonen US 1092540 er det kjent en pakning som omfatter koniske legemer som er innrettet til å skyves sammen for dermed å presse pakningen utover til inngrep med et foringsrør.

Ved innføring av et tetningselement i en boring, som for eksempel en brønn, vil tetningselementet kunne utsettes for røff behandling grunnet høy temperatur, fluider og mekaniske påkjenninger. Et tetningselement som omfatter en pakning av et relativt mykt, slisset materiale vil da lett kunne skades, og i verste fall kunne aktiveres for tidlig og dermed kunne låse tetningselementet på vei ned til ønsket sted.

Det er således behov for et tetningselement som omfatter en pakning som har en for-bedret motstand mot utilsiktet aktivering under innføring i en boring.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etter-følgende patentkravene.

Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.

I følge et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et tetningselement for å tette et parti av et ringrom mellom tetningselementet og en boring, hvor tetningselementet omfatter: - en pakning anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme forsynt med en kon; og - et skyvelegeme innrettet til å drive pakningen i det minste langs konen fra en første, inaktiv stilling hvor konen har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter.

Det karakteristiske med tetningselementet erat i det minste én av skyvelegemet og konen er forsynt med en flerhet av skjærelementer konfigurert til å frembringe slisser i pakningen. Slissene har flere formål. For det første vil slissene svekke pakningselementets motstand mot utvidelse og således underlette forskyvning av pakningen på konen og dermed utvidelse av pakningen slik at den kan føres til anlegg mot boringen for dermed å frembringe ønsket tetning. For det andre vil slissene frembringe «bruddanvisninger» som kan fordeles omkring pakningen. Dermed reduseres faren for at pakningen under ekspansjon på konen ødelegges som følge av én eller et fåtall sprek-ker som rager mellom pakningens endeflater, med en utett paknings som resultat.

Pakningen kan være fremstilt av et kunststoff, et såkalt bløtt metall eller et annet materiale som er egnet til å skjæres ved hjelp av nevnte skjærelementer for å frembringe nevnte slisser. Avhengig av bruksområde vil et pakningsmateriale i kunststoff således kunne være fremstilt av for eksempel, men ikke begrenset til, PTFE (polytetrafluoro-ethylen), gummi, silikon, neopren, nitrilgummi eller et plastpolymer som for eksempel polyklorotrifluoroetylen. Egnede metalltyper kan for eksempel være bronse, aluminium eller andre myke legeringer.

Ved å frembringe i det minste noen av slissene først når pakningen skal settes, vil pakningen ha større motstand mot ytre påkjenninger mens den føres inn i boringen.

Skyvelegemet kan være konfigurert til å aktiveres ved hjelp av et fluid som virker på en hydraulikksylinder integrert i tetningselementet. Alternativt kan skyvelegemet være konfigurert til å aktiveres ved hjelp av vekt påført av for eksempel en borestreng eller ved hjelp av et egnet separat setteverktøy som kan frakobles etter setting.

Skyvelegemet kan omfatte ei hylse anordnet omkring et parti av det langstrakte legemet og innrettet til å kunne føres til anlegg mot en endeflate til pakningen. Således frembringes en jevnt fordelt kraft mot pakningens endelflate hvilket reduserer risikoen for at pakningen kiles som følge av skjevforskyvning på konen.

I én utførelse er skjærelementene anordnet i den av hylsens endeflater som er innrettet til føres til anlegg mot pakningen. Således frembringes slissene i det parti av pakningen som vender mot skyvelegemet først når skyvelegemet aktiveres i forbindelse med aktivering eller setting av pakningen. I nevnte utførelse kan slisser være påført en motsatt endeflate til pakningen før tetningselementet føres inn i boringen.

I en alternativ utførelse er skjærelementene anordnet omkring et parti av konen. Også i denne alternative utførelsen frembringes slissene først når skyvelegemet aktiveres i forbindelse med aktivering eller setting av pakningen, men da i det parti av pakningen som befinner seg lengst borte fra skyvelegemet. Før tetningselementet føres inn i boringen kan slisser være påført den endeflate til pakningen som vender mot skyveleg-met.

I enda en alternativ utførelse kan skjærelementene være anordnet både i den av hylsens endeflater som er innrettet til føres til anlegg mot pakningen og omkring et parti av konen. Således påføres alle slisser i pakningen først når skyvelegemet aktiveres i forbindelse med aktivering eller setting av pakningen.

Uavhengig av om slissene påføres én eller begge endeflater til pakningen, kan tetningselementet ytterligere være forsynt med en selektiv forskyvbar beskyttelseshylse som er innrettet til å kunne omslutte i det minste pakningen og et parti av konen når pakningen befinner seg i den første, inaktive stillingen. Således vil pakningen kunne være beskyttet mot for eksempel brønnfluider og mekaniske påkjenninger under inn-føring i boringen eller brønnen. Før skyvelegemet aktiveres, bringes beskyttelseshylsen bort fra pakningen ved hjelp av et aktiveringsmiddel. Aktiveringsmiddelet kan være et fluid som virker på en hydraulikksylinder integrert i tetningselementet. Alternativt kan beskyttelseshyIsen være konfigurert til å aktiveres ved hjelp av vekt påført av for eksempel en borestreng eller ved hjelp av et egnet setteverktøy.

Ifølge et andre aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en ekspanderbar pakning til bruk i et tetningselement ifølge oppfinnelsens første aspekt, hvor pakningselementet er ringformet og har en aksial utstrekning avgrenset av en første endeflate og en andre endeflate, hvor en innvendig diameter til pakningen er større ved den første endeflate enn ved et parti mellom den første endeflate og den andre endeflate. Fortrinnsvis er i det minste et parti av pakningens innvendige overflate komplementært tilpasset konens stigning slik at spenningen som pakningen utsettes for når den føres omkring konen, bli jevnt fordelt mot pakningen.

Ifølge et tredje aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en framgangsmåte ved bruk av et tetningselement for å tette et parti av et ringrom mellom tetningselementet og en boring, hvor tetningselementet omfatter: - en pakning anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme forsynt med en kon; - et skyvelegeme innrettet til å drive pakningen i det minste langs konen fra en første, inaktiv stilling hvor konen har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter, hvor i det minste én av skyvelegemet og konen er forsynt med en flerhet av skjærelementer konfigurert til å frembringe slisser i pakningen. Det karakteristiske med framgangsmåte omfatter: å føre tetningselementet inn i boringen; og å drive pakningen ved hjelp av skyvelegemet fra en uekspandert stilling og til en ekspandert stilling samtidig som skjærelementene frembringer snitt i pakningselementet.

Ifølge et fjerde aspekt ved den foreliggende oppfinnelse anvendes skjærelementer for å frembringe slisser i en pakning samtidig som den drives fra et første parti på en kon og til et andre parti av konen, hvor det andre partiet har større utvendig diameter enn det første partiet.

Ifølge et femte aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et tetningselement for å tette et parti av et ringrom mellom tetningselementet og en boring, hvor tetningselementet omfatter: - en pakning anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme forsynt med en kon, hvor pakningen er ringformet og har: en utvendig overflate og en innvendig overflate; og en aksial utstrekning avgrenset av en første endeflate og en andre endeflate; - et skyvelegeme innrettet til å drive eller skyve pakningen i det minste langs konen fra en første, inaktiv stilling hvor konen har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter. Det karakteristiske ved oppfinnelsens femte aspekt er at én eller begge av pakningens utvendige og innvendige overflate er penetrert av flere radielt og aksielt ikke-gjennomgående slisser anordnet med innbyrdes avstand omkring pakningen.

Oppfinnelsens femte aspekt er således et alternativ til oppfinnelsens første aspekt, men hvor slissene inntrer radielt gjennomgående først når pakningen settes. Pakningen vil således ha større motstand mot ytre påkjenninger mens den føres inn i boringen. Slissene har for øvrig samme formål som nevnt over i forbindelse med oppfinnelsens første aspekt.

I én utførelse penetrerer i det minste enkelte av slissene én av endeflatene, og de resterende av slissene rager fra nærheten av én av endeflatene. Med nærheten menes i denne sammenheng så nært endeflaten at i det minste enkelte av slissene vil penetrere endeflaten under ekspansjon av pakningen på konen.

Det er en fordel om slisser som penetrerer eller rager fra nærheten av én av endeflatene er aksielt forskjøvet i forhold til slisser som måtte penetrere eller rage fra nærheten av den andre av endeflatene. Dermed reduseres risikoen for at en slisse som rager fra én av endeflatene under ekspansjon av pakningen forlenges til å treffe en slisse som måtte rage fra den andre av endeflatene.

Ifølge et sjette aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en framgangsmåte ved bruk av et tetningselementet ifølge oppfinnelsens femte aspekt for å tette et parti av et ringrom mellom tetningselementet og en boring, hvor framgangsmåten omfatter: å føre tetningselementet inn i boringen; og å drive pakningen ved hjelp av skyvelegemet fra en uekspandert stilling og til en ekspandert stilling.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et oppriss av tetningselementet ifølge den foreliggende oppfinnelse i en innføringskonfigurasjon hvor pakningen og konen er beskyttet av en beskyttelseshylse; Fig. 2 viser en første variant av tetningselementet i fig. 1, etter at beskyttelseshylsen er skjøvet bort fra konen og pakningen, men hvor pakningen er i en første, passiv stilling; Fig. 3 viser tetningselementet etter at skyvelegemet har skjøvet pakningen på konen og brakt pakningen fra den passive stillingen vist i fig. 2 og til en aktiv stilling; Fig. 4 viser et tverrsnittsoppriss i en lengderetning av tetningselementet vist i fig. 1; Fig. 5 viser et tverrsnittsoppriss i en lengderetning av tetningselementet vist i fig. 2; Fig. 6 viser et tverrsnittsoppriss i en lengderetning av tetningselementet vist i fig. 3; Fig. 7a viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av skyvelegemet vist i figurene 2-6, hvor skyvelegemet er forsynt med skjærelementer; Fig. 7b og 7c viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av pakningen vist i figurene 2-6 henholdsvis før og etter aktivering av tetningselementet; Fig. 8 viser en alternativ utførelse av tetningselementet vist i fig. 2, hvor skjærelementene er anordnet omkring et parti av konen; Fig. 9 viser tetningselementet etter at skyvelegemet har skjøvet pakningen på konen og brakt pakningen fra den passive stillingen vist i fig. 8 og til en aktiv stilling; Fig. 10a viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av skyvelegemet vist i figurene 8 og 9, hvor skyvelegemet er en hylse med plane endeflater; Fig. 10b og 10c viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av pakningen vist i figurene 8 og 9 henholdsvis før og etter aktivering av tetningselementet; Fig. 11 viser en alternativ utførelse av tetningselementet vist i fig. 2 og fig. 8,

hvor skjærelementene er anordnet både omkring skyvelegemets endeflate og omkring et parti av konen;

Fig. 12 viser tetningselementet etter at skyvelegemet har skjøvet pakningen på

konen og brakt pakningen fra den passive stillingen vist i fig. 11 og til en aktiv stilling;

Fig. 13 viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av pakningen vist i fig. 11;

og

Fig. 14a-14d viser i oppriss varianter av pakningen vist i fig. 7b og fig. 10b, men hvor

slissene ikke er gjennomgående i dens radiale utstrekning.

Posisjonsangivelser som for eksempel "over", "under", "nedre", "øvre", "høyre" og "venstre", henspeiler på de posisjoner som er vist på figurene.

På de enkelte figurene angir samme henvisningstall samme eller tilsvarende elementer. Alle elementer er ikke angitt med henvisningstall i alle figurer. Idet figurene kun er prinsippskisser, kan innbyrdes størrelsesforhold mellom enkeltelementer være noe fortegnet.

På figurene angir henvisningstallet 1 et tetningselement ifølge den foreliggende oppfinnelse. Tetningselementet 1 omfatteren pakning 3 anordnet omkring et langstrakt legeme 10 som er forsynt med kon 12. Tetningselementet 1 er videre forsynt med et skyvelegeme 20 som i utførelseseksemplene fremstår i form av ei flensformet hylse som i det etterfølgende også vil bli omtalt som hylse 20. Hylsen 20 er anbrakt omkring et rørformet parti 14 av det langstrakte legemet 10 og er aksielt forskyvbart i forhold til dette. Hylsen 20 er innrettet til å drive pakningen 3 langs konen 12 fra en første, inaktiv stilling hvor konen 12 har sin minste utvendige diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen 12 haren større utvendig diameter.

Fig. 1 viser tetningselementet 1 i en innkjøringsstilling hvor både pakningen 3 og konen 12 er beskyttet av en beskyttelseshylse 30. Videre er et øvre parti av det langstrakte legemet 10 omsluttet an en drivhylse 40 som er innrettet til å kunne drive skyvelegemet eller hylsen 20 aksielt mot konen 12.

Det skal forstås at tetningselementet 1 vist i fig. 1 er tilknyttet et ikke vist setteverk-tøy og et fluidkommunikasjonsmiddel som er innrettet til å kunne styre beskyttelses-hylsens 30 og drivhylsens 40 bevegelse.

Tetningselementet 1 slik den er vist i fig. 1 vil kunne benyttes forflere ulike varianter av oppfinnelsen, hvilke varianter vil bli forklart i det etterfølgende.

Fig. 2 viser en første variant av tetningselementet i fig. 1, men etter at beskyttelseshylsen 30 er skjøvet nedover inntil et endeparti av beskyttelseshylsen 30 er ført til anlegg mot en stoppring 15 anordnet ved et nedre endeparti av det langstrakte legemet 10.

I fig. 2 befinner pakningen 3 seg i en inaktiv, ikke-ekspandert stilling ved et endeparti av konen 12. Skyvelegemet eller hylsen 20 befinner seg også i en utgangsstilling hvor skjærelementer 22 som rager ut fra hylsens 20 endeflate ligger an mot, men penetrerer ikke pakningens 3 endeflate.

Fig. 3 viser tetningselementet 1 etter at drivhylsen 40 har blitt aktivert og har utøvet en kraft mot hylsen 20 som igjen har drevet pakningen 3 fra den ikke-ekspanderte stillingen vist i fig. 2 og til den viste aktive eller ekspanderte stilling. På grunn av hylsens 20 aksiale kraft mot pakningen 3 og dennes motstand mot bevegelse mot en stadig større diameter av konen 12, er skjærelementene 22 drevet inn i pakningen 3 fra dens sideflate. Skjærelementene 22, som i den viste utførelse er kileformede, har således tilveiebrakt slisser 24 pakningen 3, samtidig som skjærelementene 22 tilveie-bringer en utspiling av pakningen 3. 1 fig. 3 er det også indikert en boring 2 som tetningselementet 1 er ført inn i. Boringen 2 kan for eksempel være et brønnrør. Det skal forstås at boringen 2 også omslutter tetningselementet 1 vist i figurene 1, 2, 4, 5 og 6.

I den viste utførelse er pakningen 3 forsynt med forhåndsf rem brakte slisser 24' i den

endeflaten som vender nedover på fig. 3. Slissene 24' kan være radielt gjennomgående mellom pakningens innvendige overflate og utvendige overflate, men behøver ikke være radielt gjennomgående. Ikke-gjennomgående slisser er vist blant annet i fig. 14b og 14d.

I den ekspanderte stillingen tetter pakningen 3 et parti av et ringrom mellom tetningselementets 1 utvendige overflate og en innvendig vegg til et rør 2 som avgrenser boringen.

Det vises nå til figurene 4 til 6 som tverrsnittsoppriss i en lengderetning av tetningselementet 1 vist i figurene 1 til 3.

I den viste utførelse er tetningselementets 1 langstrakte legeme 10 forsynt med en ikke-gjennomgående boring 16 som står i fluidforbindelse med en ikke vist pumpeinn-retning. Pumpeinnretningen kan være anbrakt i et ikke vist setteverktøy av i og for seg kjent art, eller ved en lokasjon i avstand fra setteverktøyet og tetningselementet 1.

Formålet med boringen 16 er å kunne frembringe et drivfluid for å drive beskyttelseshylsen 30 fra den stilling som er vist i fig. 4 og til den stilling som er vist for eksempel i fig. 5.

Ved å frembringe et drivfluid som har høyere trykk enn det trykket som omslutter tetningselementet 1, vil drivfluidet strømme via en radial boring 17 i det langstrakte legemet 10 og inn i et drivkammer 17' som er avgrenset av en skulder til det langstrakte legemet 10 og en innvendig overflate til beskyttelseshylsen 30. Så lenge trykket i drivfluidet er høyere enn omgivelsestrykket vil beskyttelseshylsen 30 drives nedover inntil et endeparti av beskyttelseshylsen 30 føres til anlegg mot en stoppring 15 anordnet i et nedre parti av det langstrakte legemet 10. Pakninger for å hindre lekkasje av drivfluidet er vist i figurene, men ikke nærmer omtalt idet disse vil være opplagte foren fagmann på området.

Drivhylsen 40 er innledningsvis fastgjort til en festering 42 ved hjelp av en skjærskrue 44. Festeringen 42 er i den viste utførelse gjengeforbundet med det langstrakte legemets 10 rørformede parti 14.

For å aktivere drivhylsen 40 til å drive skyvelegemet eller hylsen 20 fra stillingen vist i fig. 2 og 4 til stillingen vist i fig. 3 og 6, økes trykket i tetningselementets 1 boring 16 ytterligere. Trykksatt fluid i boringen 16 strømmer via en radial boring 18 i det langstrakte legemet 10 og inn i et drivkammer 18' som er avgrenset av en tetningsring 46, hylsen 40 med et hylsestempel 40', og en utvendig overflate til det rørformede partiet 14. Etter hvert som fluid strømmer fra boringen 16 og inn i drivkammeret 18', øker trykket i drivkammeret 18'. Ved et forutbestemt trykk som er bestemt av skjær-skruens 44 skjærkraftkapasitet, brytes skjærskruen 44. Så lenge fluidtrykket i boringen 16 er større enn trykket i drivkammeret 18', vil drivhylsen 40 drives nedover og utøve en kraft mot hylsen 20 og dermed skyve pakningen 3 langs konen 12, slik det er vist i fig. 5 og fig 6.

Tetningsringen 46 og hylsestempelet 40' er forsynt med pakninger som indikert for å hindre lekkasje av drivfluid, slik det vil være kjent for en fagmann på området.

Tetningsringen 46 er forsynt med en skulder 47 som ligger an mot en skulder 47' anordnet i overflaten til det rørformede partiet 14. Tetningsringen 46 er således ved hjelp av nevnte skulder 47 låst mot aksial bevegelse av og festeringen 42.

Som en følge av blant annet pakningens 3 bevegelse langs konen 12 med stadig økende utvendig diameter, vil pakningen 3 utøve en motstand mot kraften fra hylsen 20. Hylsens skjærelementer 22 vil dermed skjære seg inn i pakningen 3 og tilveiebringe slisser 24 i pakningen 3. I den viste utførelse er pakningen 3 forsynt med forhåndsfrembrakte slisser 24' i den motstående endeflaten. De forhåndsfrembrakte slissene 24' kan være radielt gjennomgående slik som vist i fig. 7b, eller så kan de være ikke-radielt gjennomgående som vist i fig. 14b eller fig. 14d, eller en hvilken som helst kombinasjon av disse.

Pakningen 3 kan trekkes ved å frembringe et redusert trykk i boringen 16, hvorved

fluid i drivkammeret 18' vil evakueres og trekke drivhylsen 40, og dermed også hylsen 20, mot festeringen 42. Avhengig av materiale som pakningen 3 er fremstilt i, vil friksjon mellom skjærelementene 22 og pakningen 3 kunne være tilstrekkelig til å trekke pakningen i retning mot det rørformede partiet 14, altså oppover i figurene. Skjærelementene 22 kan i tillegg være forsynt med friksjonsøkende midler som for eksempel mothaker 22' som er vist på fig. 7a.

I de utførelser hvor tetningselementet 1 er forsynt med beskyttelseshylsen 30, vil trykkreduksjonen i boringen 16 også bevirke at beskyttelseshylsen 30 trekkes fra stillingen vist for eksempel i fig. 6 og i retning av stillingen vist i fig. 4. Ved en slik tilbaketrekking av beskyttelseshylsen 30, vil dens endeparti kunne bringes til anlegg mot et endeparti av pakningen 3 som måtte befinne seg i den aktive stillingen og således skyve pakningen 3 i retning mot det rørformede partiet 14. Forutsatt at pakningsma-terialet har en viss elastisitet og ikke er varig deformert (utvidet) vil anlegget mot rørets 2 boring (se fig. 3) opphøre.

I tilfeller hvor tetningselementet 1 ikke er forsynt med beskyttelseshylsen 3, og hvor pakningen 3 ikke trekkes mot sin inaktive stilling som følge av tilbaketrekking av hylsen 20, vil den kunne skyves på konen 12 i retning mot det rørformede legemet 14 ved å frembringe en nedoverrettet bevegelse av tetningselementet 1 etter at drivhyl sen 40 og hylsen 20 er brakt tilbake til den stilling som er vist for eksempel i fig. 2 og fig. 5.

Fig. 7a viser i større målestokk et perspektivisk oppriss av skyvelegemet eller hylsen 20 som er vist i figurene 2 til 6, men også figurene 11 og 12 som vil bli omtalt under.

Hylsen 20 som er vist i fig. 7a er forsynt med atten kileformede skjærelementer 22 som rager ut fra hylsen 20 endeflate. I den viste utførelse er enkelte av skjærelementene 22 forsynt med mothaker 22'. Formålet med mothakene 22' er å frembringe økt friksjon mellom skjærelementene 22 og pakningen 3, hvilket vil kunne underlette tilbaketrekking av pakningen 3 som beskrevet over.

Gjenger for å forbinde hylsen 20 med drivhylsen 40 som nevnt over, er ikke vist.

Fig. 7b viser i større målestokk et perspektivisk oppriss av pakningen 3 som er vist i figurene 2 til 6. I den viste utførelse er et parti av pakningens 3 innvendige overflate forsynt med et konisk parti 3' som er tilpasset konen 12 i det langstrakte legemet 10. Dermed oppnås en relativt jevnt fordelt aksial belastning mot pakningens 3 innvendige overflate både under forskyvning av pakningen 3 og når pakningen 3 er i sin aktive stilling.

Pakningen 3 i fig. 7b er vist forsynt med atten prefabrikkerte slisser 24', men antallet kan være færre eller flere enn det som er vist. Antallet kan også være et annet enn antallet skjærelementer 22 i hylsen 20, men, avhengig av slissenes 24' dybde i pakningens lengderetning, kan det være viktig at slissenes 24' endeparti i pakningen ikke er sammenfallende med endepartiet til slissene 24 som er frembrakt ved hjelp av hylsens 20 skjærelementer 22. Ideelt sett er endepartiet til én slisse 24' anordnet midt mellom endepartiet til to motstående slisser 24 slik som vist i fig. 7c. Dermed kan slissene 24, 24' ha en aksial utstreknings som er større enn halve pakningens 3 utstrekning i tetningselementets 1 lengderetning slik som vist, hvilket kan være gunstig for pakningens fleksibilitet. Fig. 7c viser pakningen 3 i den stilling den har i fig. 6.

Figurene 8 og 9 viser et tetningselement 1 som har mange likhetstrekk med tetningselementet 1 vist i figurene 2 til 6. Forskjellen erat det langstrakte legemets 10 koniske parti 12 er forsynt med skjærelementer 23, og at skyvelegemet eller hylsen 20 er forsynt med en plan endeflate som bringes til anlegg mot pakningselementets 3 endeflate. Hylsen 20 er vist i større målestokk og i perspektiv i fig. 10a.

Aktivering av hylsen 20 vil i den viste utførelse være den samme som for utførelsen beskrevet under omtale av figurene 2 til 6 over og vil derfor ikke bli nærmere omtalt. Fig. 10b viser pakningen 3 som er forsynt med prefabrikkerte slisser 24' anordnet i det endepartiet som i bruksstillingen vender mot skyvelegemet 20. Slissene 24' kan være radielt gjennomgående slik som vist i fig. 10b, eller så kan de være ikke-radielt gjennomgående slik som vist i fig. 14a og fig. 14c eller en hvilken som helst kombinasjon av disse. Fig. 10c viser pakningen 3 i den stilling den har i fig. 9. Pakningen 3 i fig. 10c er lik pakningen vist i fig. 7c og har dermed samme fordelaktige trekk. Figurene 11 og 12 viser et tetningselement 1 som har mange likhetstrekk med tetningselementet 1 vist i figurene 2 til 6 og i figurene 8 og 9. Men forskjellen er at både det langstrakte legemets 10 koniske parti 12 og hylsen 20 er forsynt med skjærelementer 23, 22.

Aktivering av hylsen 20 vil i den viste utførelse være den samme som for utførelsen beskrevet under omtale av figurene 2 til 6 over og vil derfor ikke bli nærmere omtalt.

Når pakningen 3 befinner seg i den aktive stillingen som vist i fig. 12, overlapper et endeparti til hylsens 20 skjærelementene 22 et endeparti til konens skjærelementer 23 i en aksial retning. Det vil si at hvert av skjærelementene 22, 23 strekker seg mer enn halve pakningens 3 utstrekning i tetningselementets 1 aksialretning. Denne over-lappen av skjærelementene 22, 23 vil være svært nyttig dersom det skulle bli nød-vendig å frese eller bore ut tetningselementet 1 ved en såkalt «milling» operasjon.

Fig. 13 viser pakningen 3 slik den er i fig. 11. Pakningen 3 er i den viste utførelse fremstilt uten slisser.

Etter at pakningen 3 er brakt fra sin inaktive stilling vist i fig. 11 og til sin aktive stilling som vist i fig. 12, vil pakningen 3 være slik den er vist i figurene 7c og 10c.

I utførelsen vist i figurene 11 og 12 er skyvelegemet eller hylsen 20 av den art som er vist i fig. 7a.

Slissene 24' anordnet i pakningen 3 vist i figurene 14a til 14d er frembrakt før pakningen anbringes omkring tetningselementets 1 langstrakte legeme 10. En pakning som vist i fig. 14a eller fig. 14c vil typisk kunne anvendes når hylsen 20 er forsynt med en plan skyveflate som vist i figurene 8, 9 og 10c. Tilsvarende vil en pakning 3 av den art som er vist i fig. 14b eller fig. 14d kunne anvendes som et alternativ til pakningen vist i fig. 7b.

I den alternative utførelse som fremgår av oppfinnelsens femte og sjette aspekt, altså hvor én eller begge av pakningens 3 utvendige og innvendige overflate er penetrert av flere radielt og aksielt ikke-gjennomgående slisser 24' anordnet med innbyrdes avstand omkring pakningen 3, vil en hvilket som helst av utførelsene vist i figurene 7b og 14a-14d kunne anvendes i en hvilken som helst kombinasjon. Foreksempel vil ut-førelsen vist i fig. 14a kunne kombineres med hvilken som helst av utførelsene vist i fig. 7b, 14b og 14d. Likeledes vil utførelsen vist i fig. 14c kunne kombineres med en hvilken som helst av utførelsene vist i fig. 7b, 14b og 14d.

I figurene er slissene 24' anordnet i det alt vesentlige parallelt med en lengdeakse til pakningen 3, men det kan også tenkes en utførelse hvor de prefabrikkerte slissene 24' er skråstilt i forhold til pakningens 3 lengdeakse.

Som vist i fig. 14d penetrerer enkelte av de prefabrikkerte slissene 24' pakningens 3 endeflate, mens resterende av slissene 24' rager fra nærheten av endeflatene. De av

slissene 24' som ikke penetrerer endeflaten er anbrakt så nær denne at de er tilbøye-lige til å revne og penetrere pakningens endeflate når pakningen utvides på konen 12. De av slissene 24' som ikke penetrerer endeflaten vil kunne bidra til en viss motstand mot for tidlig utvidelse slik det er diskutert under oppfinnelsens første aspekt, samtidig som slissene 24' frembringer de ønskede «bruddanvisninger». Selv om de slissene 24' som ikke penetrerer endeflaten kun er vist i fig. 14d (hvor hver tredje slisse er vist ikke-penetrerende), skal det forstås at disse vil kunne anbringes i hvilke som helst av figurene 7b og 14a til 14c, og i et hvilket som helst antall.

Det skal forstås at boringen 16 i det langstrakte legemet 10 i en alternativ, men ikke vist utførelse, kan være gjennomgående. For å kunne tilveiebringe ovennevnte trykk-økning i drivfluidet, og/eller for å kunne tette boringen 2 som tetningselementet 1 er anbrakt i, må boringen 16 i det langstrakte legemet 10 i en slik utførelse være forsynt med en ventil som kan styres til å hindre gjennomstrømning. I de tilfeller tetningselementet 1 er forsynt med en fluiddrevet beskyttelseshylse 30 må ventilen være anbrakt i nedre del av tetningselementet 1 slik at drivfluid tillates å strømme gjennom den radiale boringen 18 og eventuelt boringen 17. Ved bruk av et annet middel enn fluid for å aktivere hylsen 20 til å drive pakningen 3 fra den inaktive stillingen og til den aktive stillingen, vil det ikke være behov for boringen 16 til dette spesifikke formålet. Slikt annet middel kan for eksempel være et separat setteverktøy av i og for seg kjent art som frakobles etter at pakningen er satt, eller så kan aktiveringshylsen settes ved hjelp av vekt fra rør, så som borerør, eller så kan aksialbevegelse av hylsen frembringes ved hjelp av en elektrisk motor.

Claims (19)

1. Tetningselement (1) for å tette et parti av et ringrom mellom tetningselementet (1) og en boring (2), hvor tetningselementet (1) omfatter: - en pakning (3) anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme (10) forsynt med en kon (12); - et skyvelegeme (20) innrettet til å drive pakningen (3) i det minste langs konen (12) fra en første, inaktiv stilling hvor konen (12) har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen (12) har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter,karakterisert vedat i det minste én av skyvelegemet (20) og konen (12) er forsynt med en flerhet av skjærelementer (22, 23) konfigurert til å frembringe slisser (24, 24') i pakningen (3).

2. Tetningselement ifølge krav 1, hvor skyvelegemet omfatter ei hylse (20) anordnet omkring et parti av det langstrakte legemet (10) og innrettet til å kunne føres til anlegg mot en endeflate til pakningen (3).

3. Tetningselement ifølge krav 1 og 2, hvor skjærelementene (22) er anordnet i den av hylsens (20) endeflater som er innrettet til føres til anlegg mot pakningen (3).

4. Tetningselement ifølge krav 1, hvor skjærelementene (23) er anordnet omkring et parti av konen (12).

5. Tetningselement ifølge krav 3 og 4, hvor skjærelementene (22, 23) er anordnet både i den av hylsens (20) endeflater som er innrettet til føres til anlegg mot pakningen (3) og omkring et parti av konen (12).

6. Tetningselement ifølge krav 5, hvor skjærelementene (22) tilordnet hylsens (20) endeflater er anordnet omkretsmessig forskjøvet i forhold til skjærelementene (23) tilordnet konen (12) på en slik måte at slissenes (22, 23) utstreknings i lengderetningen tillates å ha en utstrekning som er større enn en halve utstrekningen til pakningen (3) i tetningselementets (1) lengderetning.

7. Tetningselement ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor tetningselementet (1) ytterligere er forsynt med en selektiv forskyvbar beskyttelseshylse (30) som er innrettet til å kunne omslutte i det minste pakningen (3) og et parti av konen (12) når pakningen (3) befinner seg i den første, inaktive stillingen.

8. Tetningselement ifølge krav 7, hvor beskyttelseshylsen (30) er fluidoperert.

9. Tetningselement ifølge krav 2, hvor skyvelegemet (20) er fluidoperert.

10. Ekspanderbar pakning (3) til bruk i et tetningselement (1) som angitt i krav 1, hvor pakningselementet (3) er ringformet og har en aksial utstrekning avgrenset av en første endeflate og en andre endeflate, hvor en innvendig diameter til pakningen (3) er større ved den første endeflate enn ved et parti mellom den første endeflate og den andre endeflate.

11. Ekspanderbar pakning ifølge krav 10, hvor én av pakningens (3) endeflater er forsynt med en flerhet av slisser (24') som strekker seg i aksial retning mot pakningens (3) motstående endeflate.

12. Ekspanderbar pakning ifølge krav 11, hvor i det minste noen av slissene (24') er i det vesentlige parallelle med en lengdeakse til pakningen (3).

13. Ekspanderbar pakning ifølge krav 11 eller 12, hvor i det minste én av fler-heten av slisser (24') er radielt gjennomgående fra pakningens innvendige overflate og til pakningens utvendig overflate.

14. Framgangsmåte ved bruk av et tetningselement (1) for å tette et parti av et ringrom mellom tetningselementet (1) og en boring (2), hvor tetningselementet omfatter: - en pakning (3) anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme (10) forsynt med en kon (12); - et skyvelegeme (20) innrettet til å drive pakningen (3) i det minste langs konen (12) fra en første, inaktiv stilling hvor konen (12) har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen (12) har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter; hvor i det minste én av skyvelegemet (20) og konen (12) er forsynt med en flerhet av skjærelementer (22, 23) konfigurert til å frembringe slisser (24, 24') i pakningen (3); idet framgangsmåten omfatter: å føre tetningselementet (1) inn i boringen; og å drive pakningen ved hjelp av skyvelegemet (20) fra en uekspandert stilling og til en ekspandert stilling samtidig som skjærelementene (22, 23) frembringer slisser (24, 24') i pakningselementet (3).

15. Anvendelse av skjærelementer (22, 23) for å frembringe slisser (24, 24') i en pakning (3) samtidig som den drives fra et første parti av en kon (12) og til et andre parti av konen (12), hvor det andre partiet har større utvendig diameter enn det første partiet.

16. Tetningselement (1) for å tette et parti av et ringrom mellom tetningselementet (1) og en boring (2), hvor tetningselementet (1) omfatter: - en pakning (3) anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme (10) forsynt med en kon (12), hvor pakningen (3) er ringformet og har: en utvendig overflate og en innvendig overflate; og en aksial utstrekning avgrenset av en første endeflate og en andre endeflate; - et skyvelegeme (20) innrettet til å skyve pakningen (3) i det minste langs konen (12) fra en første, inaktiv stilling hvor konen (12) har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen (12) har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter,karakterisert vedat én eller begge av pakningens (3) utvendige og innvendige overflate er penetrert av flere radielt og aksielt ikke-gjennomgående slisser (24') anordnet med innbyrdes avstand omkring pakningen (3).

17. Tetningselement ifølge krav 16, hvor i det minste enkelte av slissene (24') penetrerer én av endeflatene, og de resterende av slissene (24') rager fra nærheten av én av endeflatene.

18. Tetningselement ifølge krav 17, hvor slisser (24') som penetrerer eller rager fra nærheten av én av endeflatene er aksielt forskjøvet i forhold til slisser (24') som måtte penetrere eller rage fra nærheten av den andre av endeflatene.

19. Framgangsmåte ved bruk av et tetningselementet (1) ifølge krav 16 for å tette et parti av et ringrom mellom tetningselementet (1) og en boring (2),karakterisert vedat framgangsmåten omfatter: å føre tetningselementet (1) inn i boringen (2); og å drive pakningen (3) ved hjelp av skyvelegemet (20) fra en uekspandert stilling og til en ekspandert stilling.