NO20141210A1

NO20141210A1 - Nedihulls seksjonsfres for et borehull i et oljefelt

Info

Publication number: NO20141210A1
Application number: NO20141210A
Authority: NO
Inventors: Floyd J Hutchinson
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2012-05-04
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2014-10-20
Also published as: WO2013166435A1; NO344022B1; CA2872159A1; MY176968A; GB2521054A; US9187971B2; AU2013256091A1; GB2521054B; CA2872159C; AU2013256091B2; GB201421541D0; US20130292108A1

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE

[0001] Foreliggende oppfinnelse vedrører leting etter og produksjon av gass og petroleum, og mer spesifikt kutting og fresing av rør, så som foringsrør i brønnhullet.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

[0002] I offshorenæringen blir leting etter og produksjon av gass og petroleum utført gjennom rør (foringsrør) med forskjellige diametre. Brønnhullet inneholder typisk foringsrør som strekker seg flere tusen meter nedover. Når brønnen forlates, er eierene av brønnhullet forpliktet til å utføre en operasjon kalt plugging og forlating. Statlige bestemmelser og retningslinjer krever at brønnhullet forsegles, som inne-bærer fjerning av en del av eksisterende foringsrør for å plassere ut en plugg. Tradisjonelt er skjæreverktøyet som anvendes i stand til å kutte og frese den innerste foringsrørdelen. Kutting av foringsrør med større diametre som fremdeles forefinnes lenger ned i brønnhullet må imidlertid fortsatt utføres av et verktøy med mindre diameter, siden operatøren er nødt til å komme seg gjennom begrensningen med den minste innvendige diameteren ("I.D.") i foringsrøret før det større foringsrøret nedihulls nås. I tillegg er ikke det indre og ytre foringsrøret nødvendigvis konsentriske, noe som tvinger skjæreverktøyet til å gå gjennom det mindre, indre foringsrøret og ut gjennom en kuttet del før det kutter og freser det større foringsrøret uten at det er mulig å sentrere skjæreverktøyet i det større foringsrøret. Denne vanskelige og kostnadskrevende prosessen kan ta flere dager, dersom den i det hele tatt kan utføres uten fjerning av begrensningen.

[0003] Anordninger som hydraulisk aktiverer stabilisatorer og skjæreblader med produksjonsrørtrykk er vist i US-patent 5,265,675 og US-patent 6,679,328. Tann-stangbaserte drivsystemer for nedihullsverktøy er vist i US-patenter 6,877,564, 6,957,703 og 8,162,066.

[0004] Som en forstår foreligger det et behov for en anordning som er i stand til å kutte og frese rør med forskjellige innvendige diametre på en effektiv måte, og med det spare tid og kostnader.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

[0005] En seksjonsfres har utstrekkbare skjæreblader og sentreringsblader som trykkaktiveres for sekvensiell utstrekking av sentreringsbladene før skjærebladene. Påført trykk resulterer i strømning gjennom en strømningsbegrensning som skaper en kraft på returfjærer tilknyttet sentrerings- og skjærebladene. Fjærene tillater utstrekking av sentreringsbladene før skjærebladene. En annen fjær returnerer en stamme til innkjøringsposisjonen når strømningen avbrytes. Bladene strekkes ut eller trekkes inn med et tannstangbasert drivsystem (tannstang-og-pinjong-drivsystem).

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0006] Figur 1 er et snitt gjennom et eksempel på utførelse av et skjæreverktøy ifølge foreliggende oppfinnelse og dets komponenter;

[0007] Figurene 2a og 2b illustrerer snitt gjennom skjæreblader i verktøyet i figur 1 henholdvis i inntrukket og utstrakt posisjon;

[0008] Figur 3 er et snitt gjennom skjæreverktøyet i figur 1, i bruk;

[0009] Figurene 4a og 4b illustrerer snitt gjennom sentreringsblader på verktøyet i figur 1 henholdsvis i inntrukket og utstrakt posisjon;

[0010] Figurene 5a-5c illustrerer en driftssekvens for verktøyet i figur 1 i posisjoner henholdsvis for innkjøring, med sentreringsblader utstrakt og med skjæreblader utstrakt;

[0011] Figurene 6 og 6a er henholdsvis et snitt gjennom en rørformet akselsammenstilling i skjæreverktøyet i figur 1 og en splittegning av dens komponenter.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSESFORM

[0012] Den følgende detaljerte beskrivelsen er av de på det nåværende tidspunkt forventede beste måtene å realisere eksempler på utførelser av oppfinnelsen. Beskrivelsen skal ikke forstås som en begrensning, men er kun gitt for å illustrere de generelle prinsippene ifølge oppfinnelsen, siden oppfinnelsens ramme defineres best av de vedføyde kravene.

[0013] Generelt tilveiebringer en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse en nedihulls seksjonsfres for bruk under forhold med begrensende, eksentriske forings-rør.

[0014] Nå med henvisning til figurene 1 til 6 er figur 1 et snitt gjennom et eksempel på utførelse av et skjæreverktøy eller -apparat 10 ifølge foreliggende oppfinnelse. Skjæreverktøyet 10 omfatter et langstrakt, hult skjærelegeme 12 med øvre og nedre sett av tre eller flere langsgående slisser 22 og 24 dannet i sideveggen av legemet 12. Slissene 22 og 24 er åpne mot det indre 16 av legemet 12. Det øvre partiet av legemet 12 er tilpasset for løsbar sammenkobling med en topphylse 70 (figur 3) som overfører rotasjonskraft til legemet 12 fra en utenforliggende kilde. Hylsen 70 og legemet 12 er forbundet av motsatte, inngripende gjenger 18. Det nedre partiet 72 av legemet 12 er utstyrt med innvendige gjenger 20 for å koble legemet 12 til rør-formede legemer anbrakt i brønnen nedenfor verktøyet 10.

[0015] Som illustrert i figur 2 er et sett av skjæreblader eller kniver 46 dreibart fast-gjort til legemet 12. I hvilestillingen er skjærebladene 46 trukket inn i slissene 22 med en hovedsakelig parallell orientering langs lengdeaksen til legemet 12. Hvert av skjærebladene 46 har et langstrakt, rektangulær tverrsnitt. Hvert skjæreblad 46 har åpninger 52 for å motta dreietapper 50. Hvert skjæreblad 46 har tenner 54 ved foten. Et utvidet nedre parti av hvert skjæreblad 46 er forsynt med karbidinnsatser 90 med en kutteside 56 og en fresekant 58.

[0016] I en forbestemt avstand fra de øvre slissene 22 er det nedre settet av slisser 24 og et sett av sentreringsblader 48 anbrakt. I hvilestillingen er sentreringsbladene 48 inntrukket i slissene 24 med en hovedsakelig parallell orientering langs lengdeaksen til legemet 12. Som illustrert i figur 4 har hvert av sentreringsbladene 48 et langstrakt rektangulært tverrsnitt og har åpninger 54 for å motta dreietapper 59. Hvert sentreringsblad 48 har tenner 66 ved foten. Det nedre partiet 61 av hvert sentreringsblad 48 er maskinbearbeidet slik at det har en radius for å gripe inn i den innvendige diameteren til et foringsrør 60 som skal kuttes eller freses.

[0017] Figurene 6 og 6a illustrerer en rørformet akselsammenstilling i verktøyet 10 som innbefatter en langstrakt sylindrisk stamme 30. Stammen 30 er hul for å la regulert fluid passere gjennom skjæreverktøyet. I toppen av stammen 30 er det et maskineri hult parti for å motta en "flotel" eller strømningsbegrensningsanordning 32 (figur 1). Flotel 32 er sylindrisk og anbrakt i det øvre partiet av legemet 12. Flotel 32 har en stamme 52 som går i inngrep med toppen av stammen 30. Flotel 32 har også seks til åtte huller 72 i sin øvre overflate for å la fluid presse mot stammen 30 ved et pakningselementsete 34. Øvre og nedre drivmuffer 36 og 38 sitter henholdsvis over den øvre og nedre enden av stammen 30 og danner kollektivt en stammesammenstilling med de tilhørende fjærene, som vil bli forklart nærmere. Den øvre og nedre drivmuffen 36 og 38 holdes på plass av respektive fjærer 42 og 44, atskilt av et avstandsstykke 14. Stammen 30 holdes på plass av en fjær 40.

[0018] Med henvisning til figurene 3 og 5, i bruk, er verktøyet 10 utstyrt med skjæreblader 46 og sentreringsblader 48 egnet til å utføre kutte- eller freseoperasjonen i foringsrøret 60. Verktøyet 10 blir senket gjennom den minste begrensningen i enten foringsrøret 62 eller brønnhodet til et dyp valgt for utførelse av kutte-Zfrese-operasjonen. Legemet 12 til verktøyet 10 bevirkes til å rotere i foringsrøret 60, mens fluidtrykk på stammen 30 bevirker den nedre drivmuffen 38 til å gripe inn i tennene 66 på sentreringsbladene 48. Fortsatt nedadrettet bevegelse av stempelet på den nedre drivmuffen 38 gjør at sentreringsbladene 48 strekker seg utover vinkelrett på legemet 12 og således at verktøyet 10 sentreres i foringsrøret 60. Mens legemet 12 fortsetter å rotere og fluid fortsetter å presse på stempeltetningen 34, beveger stammen 30 seg videre nedover og gjør at den øvre drivmuffen 36 griper inn i tennene 54 på skjærebladene 46 og at skjærebladene 46 strekker seg utover fra legemet 12. Denne kombinerte bevegelsen gjør at skjæreeggene 56 på skjærebladene 46 skjærer gjennom foringsrøret 60 inntil bladene 46 står vinkelrett på legemet 12 og foringsrøret er delt. Med verktøyet 10 fortsatt roterende virker nedoverrettet trykk fortsatt på verktøyet 10, som fortsatt er sentrert i foringsrøret 60 av sentreringsbladene 48, slik at et vindu skjæres ut i foringsrøret 60 med en ønsket lengde og muliggjør innsetting av en plugg.

[0019] Det vil naturligvis forstås at det foregående vedrører eksempler på utførelser av oppfinnelsen og at modifikasjoner kan gjøres uten å fjerne seg fra oppfinnelsens ramme og idé, som angitt i de følgende krav.

Claims

1. Verktøy for kutting av rør nede i undergrunnen, omfattende: et hus; minst ett utstrekkbart skjæreblad; minst ett utstrekkbart sentreringsblad; der nevnte sentreringsblad strekker seg ut til røret før nevnte skjæreblad.

2. Verktøy ifølge krav 1, hvor nevnte skjære- og sentreringsblader er aksialt atskilt på nevnte hus.

3. Verktøy ifølge krav 1, hvor nevnte hus har en gjennomgang eller passasje derigjennom, og en bevegelig stammesammenstilling anbrakt i nevnte gjennomgang.

4. Verktøy ifølge krav 3, hvor nevnte stammesammenstilling beveger seg som reaksjon på påført trykk i nevnte gjennomgang.

5. Verktøy ifølge krav 3, hvor nevnte stammesammenstilling har flere innbyrdes bevegelige komponenter.

6. Verktøy ifølge krav 3, hvor nevnte stammesammenstilling er operativt koblet til nevnte skjære- og sentreringsblader, slik at aksial bevegelse av nevnte stammesammenstilling roterer nevnte skjære- og sentreringsblader om respektive dreie-forbindelserfor nevnte skjære- og sentreringsblader.

7. Verktøy ifølge krav 6, hvor nevnte stammesammenstilling er koblet til nevnte skjære- og sentreringsblader med respektive sammenstillinger omfattende tannstang med tanndrev.

8. Verktøy ifølge krav 7, hvor nevnte stang eller tannstang for nevnte skjære- og sentreringsblader befinner seg på nevnte stamme, og nevnte pinjong eller tanndrev for nevnte skjære- og sentreringsblader befinner seg ved en ende av nevnte skjære-og sentreringsblader.

9. Verktøy ifølge krav 8, hvor nevnte skjære- og sentreringsblader er dreibart anordnet i veggåpninger i nevnte hus.

10. Verktøy ifølge krav 4, hvor nevnte stammesammenstilling omfatter en strømningsbegrensning i nevnte gjennomgang som reagerer på strømning derigjennom med å påføre aksial kraft på nevnte stammesammenstilling.

11. Verktøy ifølge krav 5, hvor nevnte stammesammenstilling har aksialt atskilte drivmuffer i operativt inngrep med nevnte skjære- og sentreringsblader, og et forspenningselement tilknyttet hver av nevnte drivmuffer.

12. Verktøy ifølge krav 11, hvor påført trykk i nevnte gjennomgang overvinner nevnte forspenningselement tilknyttet nevnte sentreringsblad ved et første forbestemt trykk for å strekke ut nevnte sentreringsblad, hvoretter en ytterligere økning av trykk i nevnte kanal eller gjennomgang overvinner nevnte forspenningselement tilknyttet nevnte skjæreblad for påfølgende utstrekking av nevnte skjæreblad fra nevnte hus.

13. Verktøy ifølge krav 10, hvor nevnte strømningsbegrensning omfatter en plate med periferiske åpninger anordnet på nevnte stammesammenstilling.

14. Verktøy ifølge krav 12, videre omfattende en stammesammenstilling-returfjær for å bevege nevnte stammesammenstilling aksialt for å trekke inn nevnte skjære- og sentreringsblader ved fjerning av trykk fra nevnte hus.

15. Verktøy ifølge krav 12, hvor fjerning av trykk i nevnte gjennomgang lar nevnte forspenningselementer sekvensielt trekke inn nevnte skjæreblad etterfulgt av nevnte sentreringsblad.

16. Verktøy ifølge krav 1, hvor: nevnte minst ene skjæreblad omfatter et flertall periferisk fordelte skjæreblader, og nevnte minst ene sentreringsblad omfatter et flertall periferisk fordelte sentreringsblader.

17. Verktøy ifølge krav 16, hvor nevnte sentreringsblader har buede ender.

18. Verktøy ifølge krav 16, hvor nevnte skjæreblader omfatter en skjæreside og en fresekant med karbidinnsatser som strekker seg til nær ved en periferi av nevnte blader.

19. Verktøy ifølge krav 16, hvor nevnte blader er fullt inntrukket i åpninger i huset for innkjøring.

20. Verktøy ifølge krav 16, hvor nevnte blader er dreibart anordnet på nevnte hus og blir aktivert med en aksialt bevegelig stammesammenstilling i en gjennomgang eller passasje i nevnte hus ved hjelp av en tannstang-og-pinjong-betjent forbindelse mellom nevnte stammesammenstilling og nevnte blader.