NO300561B1

NO300561B1 - preventer

Info

Publication number: NO300561B1
Application number: NO890171A
Authority: NO
Inventors: Rune Askeland; Vidar Larsen
Original assignee: Smedvig Technology As
Priority date: 1987-05-14
Filing date: 1989-01-13
Publication date: 1997-06-16
Also published as: NO890171D0; NO890171L

Description

Denne oppfinnelse vedrører en utblåsningssikring særlig til bruk ved boring av såkalte topphullseksjoner, det vil si borehullseksjoner i nærheten av sjøbunnen, og som er innrettet til å forhindre utblåsning av grunn gass i borehullet. Utblåsningssikringen ifølge oppfinnelsen er for øvrig av den art som er nærmere angitt i den innledende del- av etterfølgende patentkrav 1 . This invention relates to a blowout protection particularly for use when drilling so-called tophole sections, that is borehole sections near the seabed, and which is designed to prevent the blowout of shallow gas in the borehole. The blow-out protection according to the invention is otherwise of the kind that is specified in more detail in the introductory part of subsequent patent claim 1.

Ved boring nær sjøbunnen av topphullseksjoner vil man kunne komme til å støte på gasslommer inneholdende grunn gass. Når så skjer, vil det på riggen i overensstemmelse med tradisjonell teknikk bli tatt i bruk et avledningssystem, hvorved gassen kan bli ledet bort via et rørsystem. Imidlertid medfører en slik operasjon blant annet stor eksplosjonsfare om bord på riggen. When drilling close to the seabed of tophole sections, gas pockets containing shallow gas may be encountered. When this happens, a diversion system will be used on the rig in accordance with traditional techniques, whereby the gas can be led away via a pipe system. However, such an operation entails, among other things, a great risk of explosion on board the rig.

For å kunne benytte en utblåsningssikring for å forhindre utblåsning av grunn gass i borehullet ved boring av nevnte topphullseksjoner, er det nødvendig å vurdere de geologiske forhold i en topphullseksjon med hensyn til kappeformasjon-enes egenskaper over sandlag inneholdende grunn gass. In order to be able to use a blowout safeguard to prevent the blowout of shallow gas in the borehole when drilling said tophole sections, it is necessary to assess the geological conditions in a tophole section with respect to the mantle formation's properties above sand layers containing shallow gas.

Utblåsningssikringen ifølge oppfinnelsen er først og fremst bestemt til å settes inn for å forebygge ulykker som kan inntreffe i forbindelse med boring gjennom lommer med grunn gass og derved eliminere de risikomomenter som knytter seg til det å lede en gassinnstrømning i borehullet til overflaten gjennom stigerøret, idet den primære oppgave for en utblåsningssikring ifølge oppfinnelsen er å kunne stoppe en gassinnstrømning ved kilden. The blowout protection according to the invention is primarily intended to be used to prevent accidents that may occur in connection with drilling through pockets of shallow gas and thereby eliminate the risks associated with directing a gas inflow into the borehole to the surface through the riser, as the primary task of a blowout protection according to the invention is to be able to stop a gas inflow at the source.

En utblåsningssikring av den art som er angitt i innled-ningen av krav 1 er kjent fra US-A-3.283.823. En lignende utblåsningssikring, bortsett fra fjærbelastningen i uttrukket teleskopstilling, er kjent fra GB-A-1 378 596. For å kunne aktivere pakningselementet i disse kjente utblåsningssikringer, er det nødvendig å støtte borkronen mot bunnen av borehullet for at teleskopdelene kan skyves sammen. Som følge av dette kan disse utblåsningssikringer ikke brukes til å tette et borehull på et eller annet mellomliggende punkt, eksempelvis dersom det oppstår utblåsning av grunn gass som følge av den såkalte svaber-virkning som oppstår når borestrengen trekkes opp. Derfor er disse utblåsningssikringers anvendelighet sterkt begrenset . A blowout protection of the kind indicated in the preamble of claim 1 is known from US-A-3,283,823. A similar blowout preventer, apart from the spring load in the extended telescopic position, is known from GB-A-1 378 596. In order to be able to activate the sealing element in these known blowout preventers, it is necessary to support the drill bit against the bottom of the borehole so that the telescopic parts can be pushed together. As a result, these blowout safeguards cannot be used to seal a drill hole at some intermediate point, for example if there is a blowout of shallow gas as a result of the so-called swab effect that occurs when the drill string is pulled up. Therefore, the applicability of these blowout fuses is severely limited.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er primært å skaffe til veie en utblåsningssikring av den innledningsvis angitte art som kan aktiveres i en hvilken som helst posisjon i borehullet og som dessuten kan betjenes på en enkel måte og samtidig sikre optimal grad av pålitelighet/sikkerhet under operasjonene. The purpose of the present invention is primarily to provide a blowout protection of the type indicated at the outset which can be activated in any position in the borehole and which can also be operated in a simple way and at the same time ensure an optimal degree of reliability/safety during the operations.

Dette formål oppnås ved å utforme utblåsningssikringen ifølge oppfinnelsen i overensstemmelse med de trekk som fremgår av den karakteriserende del av patentkrav 1. This purpose is achieved by designing the blowout protection according to the invention in accordance with the features that appear in the characterizing part of patent claim 1.

Utblåsningssikringens plassering i borestrengen kan prinsipielt velges temmelig fritt over hele borestrengens lengde nedenfor slagrøret. Eksempler på aktuell plassering av en slik utblåsningssikring kan være like under eller like over borestrengens nederste stabilisator. The location of the blowout protection in the drill string can in principle be chosen fairly freely over the entire length of the drill string below the shock tube. Examples of the actual location of such a blowout protection can be just below or just above the bottom stabilizer of the drill string.

Et utførelseseksempel av en utblåsningssikring ifølge oppfinnelsen forklares nærmere i det etterfølgende under henvisning til medfølgende tegninger, hvor: fig. 1, sammensatt av fig. 1A - 1E, viser i sideriss/lengdesnitt et oversiktsbilde av hele utblåsningssikringen i uvirksom beredskapsstilling (utgangsstilling); An exemplary embodiment of a blowout fuse according to the invention is explained in more detail below with reference to accompanying drawings, where: fig. 1, composed of fig. 1A - 1E, shows in side view/longitudinal section an overview of the entire blowout protection in the inactive standby position (initial position);

fig. 2 viser i større målestokk i sideriss/lengdesnitt det øvre parti av utblåsningssikringen ifølge fig. 1 i uvirksom beredskapsstilling; fig. 2 shows on a larger scale in side view/longitudinal section the upper part of the blowout protection according to fig. 1 in inactive standby position;

fig. 3-13 viser i samme målestokk som fig. 2 lengdesnitt gjennom den høyre halvpart av ulike lengdepartier av utblåsningssikringen ifølge fig. 1, idet utblåsningssikringens forskjellige bevegelige deler er vist i innbyrdes avvikende posisjoner for iverksettelse av ulike operasjoner som vil bli beskrevet i det etterfølgende med spesiell henvisning til de forskjellige figurer. fig. 3-13 shows on the same scale as fig. 2 longitudinal section through the right half of various longitudinal sections of the blowout fuse according to fig. 1, in that the various moving parts of the blowout protection are shown in mutually different positions for carrying out various operations which will be described in the following with special reference to the various figures.

I det etterfølgende hvor det henvises til de medfølgende tegningsfigurer, henfører "øvre", "nedre", "over", "under" etc. seg til utblåsningssikringens i det vesentlige verti-kale bruksstilling. "Indre", "ytre", "innenfor", "utenfor" etc. henfører seg til de enkelte delers innbyrdes beliggen-het i radial retning med hensyn på utblåsningssikringens (borestrengens) lengdeakse. In what follows, where reference is made to the accompanying drawings, "upper", "lower", "above", "below" etc. refer to the essentially vertical use position of the blowout protection. "Inner", "outer", "inside", "outside" etc. refers to the relative position of the individual parts in the radial direction with regard to the longitudinal axis of the blowout fuse (drill string).

Den på tegningene viste utblåsningssikring omfatter (regnet ovenfra i vertikal bruksstilling) en indre teleskophylse 1 og en med denne konsentrisk og samvirkende ytre teleskophylse 2. The blowout protection shown in the drawings comprises (viewed from above in a vertical position of use) an inner telescopic sleeve 1 and an outer telescopic sleeve 2 concentric and cooperating with this.

De to samvirkende teleskophylser 1 og 2 har to ytre relative stillinger, nemlig en uttrukket teleskopstilling, se fig. 1 og 2, og en sammenskjøvet teleskopstilling, se fig. 3, hvor en underliggende anslagsflate 1 1 på den indre teleskophylse 1 ligger an mot den ytre teleskophylses 2 øvre endeflate 2<1>. De samvirkende flater 1' og 2<1> gir den indre teleskophylse 1 en begrenset forskyvbarhet overfor den ytre teleskophylse 2 som er fast forbundet med utblåsningssikringens sylindriske ytterhus, f.eks. ved sammen-skruing. The two cooperating telescopic sleeves 1 and 2 have two outer relative positions, namely an extended telescopic position, see fig. 1 and 2, and a collapsed telescopic position, see fig. 3, where an underlying stop surface 1 1 on the inner telescopic sleeve 1 rests against the upper end surface 2<1> of the outer telescopic sleeve 2. The interacting surfaces 1' and 2<1> give the inner telescopic sleeve 1 a limited displaceability in relation to the outer telescopic sleeve 2 which is firmly connected to the blowout fuse's cylindrical outer housing, e.g. by screwing together.

Innbyrdes inngripende aksiale spor og tenner 3 på hhv. ytre og indre teleskophylse 2 og 1 hindrer gjensidig vridning hylsene imellom, men tillater relativ aksialtrettet teleskopisk forskyvningsbevegelse. Interlocking axial grooves and teeth 3 on each outer and inner telescopic sleeves 2 and 1 prevent mutual twisting between the sleeves, but allow relative axially directed telescopic displacement movement.

Mellom en stoppring 4, som har en aksial trykkutjevningskanal 5 og er skrudd sammen med den indre teleskophylse 1, og en avstandsring 6, som likeledes har en gjennomgående kanal 7 og står i inngrep med utblåsningssikringens sylindriske ytre hus 8 slik at avstandsringen 6 ikke kan forskyve seg nedover i forhold til det ytre hus 8, er innspent en -tallerkenfjær 9 i et hulrom 10 mellom indre teleskophylse 1 og ytre hus 8. Hulrommet er fylt med grease, som ved fjærens 9 sammentrykking kan unnslippe til et underliggende ringrom 11 via kanalen 7 i avstandsringen 6. Tallerkenf jæren 9 vil ved normal vektbelastning av den indre teleskophylse 1 og de med denne forbundne deler, f.eks. under boring, holde teleskophylsene 1, 2 i den på fig. 1 og 2 viste uttrukne teleskopstilling (uvirksom beredskapsstilling) . Between a stop ring 4, which has an axial pressure equalization channel 5 and is screwed together with the inner telescopic sleeve 1, and a spacer ring 6, which likewise has a continuous channel 7 and engages with the blowout fuse's cylindrical outer housing 8 so that the spacer ring 6 cannot shift downwards in relation to the outer housing 8, a disc spring 9 is clamped in a cavity 10 between the inner telescopic sleeve 1 and the outer housing 8. The cavity is filled with grease, which when the spring 9 is compressed can escape to an underlying annular space 11 via the channel 7 in the spacer ring 6. The disc spring 9 will under normal weight loading of the inner telescopic sleeve 1 and the parts connected to it, e.g. during drilling, hold the telescopic sleeves 1, 2 in the one in fig. 1 and 2 showed extended telescope position (inactive standby position).

Nær sin nedre ende bærer den indre teleskophylse 1 en med denne fast forbundet, radialt utenfor beliggende overgangshylse 12, som på sin side er fast forbundet med en aktiveringshylse 13 som strekker seg nedover fra overgangshylsen 12. Near its lower end, the inner telescopic sleeve 1 carries a fixedly connected, radially outside transition sleeve 12, which in turn is firmly connected to an activation sleeve 13 which extends downwards from the transition sleeve 12.

Overgangshylsen 12 bærer ved sin nedre ende en tverrgående skjærpinne 14 for en låsearm 15 som er dreibart lagret ved sin motsatte ende ved hjelp av en hengseltapp 16 som bæres av overgangshylsen 12. Låsearmen 15 tjener som midlertidig bæreorgan for en kule 17, som sammen med mekanismen 14-16 vil bli mer detaljert beskrevet i det etterfølgende. The transition sleeve 12 carries at its lower end a transverse shear pin 14 for a locking arm 15 which is rotatably supported at its opposite end by means of a hinge pin 16 which is carried by the transition sleeve 12. The locking arm 15 serves as a temporary carrier for a ball 17, which together with the mechanism 14-16 will be described in more detail below.

Henvisningstallet 18 betegner en trykkutjevningskanal, mens 19 betegner et øvre ringrom som avgrenses mellom aktiveringshylsen 13 og utblåsningssikringens ytre hus 8. En fjærbelastet 20 holdepinne 21 i det ytre hus 8 er beregnet for utløsbart inngrep med en hylseformet ventilsleide 22 som foruten det spor som holdepinnen 21 står i inngrep med ifølge fig. 1 , har et ytterligere låsespor 23 for inngrep med holdepinnen 21 under utførelse av en av utblåsningssikringens operasjoner, såsom nærmere forklart senere. The reference number 18 denotes a pressure equalization channel, while 19 denotes an upper annular space which is delimited between the activation sleeve 13 and the blowout fuse's outer housing 8. A spring-loaded 20 retaining pin 21 in the outer housing 8 is intended for releasable engagement with a sleeve-shaped valve slide 22 which, in addition to the groove that the retaining pin 21 engages with according to fig. 1, has a further locking slot 23 for engagement with the holding pin 21 during one of the blowout protection's operations, as explained in more detail later.

Radialt utenfor ventilsleiden 22 har det ytre hus 8 sirkuleringsporter 24. Henvisningstallet 26 betegner en øvre fyllport i det ytre hus 8, idet 27 angir en sleidport i ventilsleiden 22, mens 28 angir en fyllport i aktiverings-hyl-sen 13. 29 er en nedre fyllport i det ytre hus 8 og 30 en aksial fyllkanal i samme. Denne aksiale fyllkanal 30 er beregnet til å føre boreslam til utblåsningssikringens pakningselement eller -elementer for oppblåsning av samme i tilfelle gassutblåsning i borehullet. 31 er en fyllport i ventilsleiden 22. Radially outside the valve slide 22, the outer housing 8 has circulation ports 24. The reference number 26 denotes an upper filling port in the outer housing 8, with 27 indicating a sliding port in the valve slide 22, while 28 indicates a filling port in the activation sleeve 13. 29 is a lower filling port in the outer housing 8 and 30 an axial filling channel in the same. This axial filling channel 30 is intended to lead drilling mud to the blowout protection packing element or elements for inflation of the same in the event of gas blowout in the borehole. 31 is a filling port in the valve slide 22.

En setehylse 32 for kulen 17 fastholdes utløsbart til aktiveringshylsen 13 ved hjelp av en fjærbelastet 20' holdepinne 21 ' på tilsvarende måte som ved forbindelsen mellom ventilsleiden 22 og det ytre hus 8 ved (20, 21), idet setehylsen 32 likeledes har et ytterligere låsespor 33 for senere inngrep med aktiveringshylsens 13 holdepinne 21 ' . A seat sleeve 32 for the ball 17 is held releasably to the activation sleeve 13 by means of a spring-loaded 20' retaining pin 21' in a similar way as at the connection between the valve slide 22 and the outer housing 8 at (20, 21), the seat sleeve 32 likewise having a further locking groove 33 for later engagement with the activation sleeve 13 retaining pin 21'.

Setehylsen 32 har øverst et sete 34 for kulen 17 og er for øvrig utformet med et ytre ringrom 35, aksiale sirkuleringsporter 36 og utløpsporter 37 som forbinder ringrommet 35 med setehylsens 32 indre boring. Setehylsens 32 nedre ende er utformet med sirkuleringsporter 38. The seat sleeve 32 has a seat 34 for the ball 17 at the top and is otherwise designed with an outer annulus 35, axial circulation ports 36 and outlet ports 37 which connect the annulus 35 with the seat sleeve 32's inner bore. The lower end of the seat sleeve 32 is designed with circulation ports 38.

Aktiveringshylsen 13 står i inngrep med ventilsleiden 22 ved hjelp av en fjærbelastet låsepinne 39, som er opplagret i aktiveringshylsen 13 og griper inn i et holdespor 40 i ventilsleiden 22. The activation sleeve 13 engages with the valve slide 22 by means of a spring-loaded locking pin 39, which is stored in the activation sleeve 13 and engages in a holding groove 40 in the valve slide 22.

Henvisningstallet 41 betegner et nedre ringrom som avgrenses mellom aktiveringshylsen 13 og utblåsningssikringens ytre hus 8. The reference number 41 denotes a lower annular space which is delimited between the activation sleeve 13 and the blowout fuse's outer housing 8.

Den nedre ende av aktiveringshylsen 13 er forsynt med en påskrudd styremutter 42. Ifølge fig. 1 har setehylsen 32, aktiveringshylsen 13 og styremutteren 42 i flukt liggende nedadvendte koniske anleggsflater, idet aktiveringshylsens 13 anleggsflate er betegnet med 44. Disse koniske anleggsflater 44 er under enkelte av utblåsningssikringens operasjoner innrettet til å samvirke med en motsvarende oppad-vendt konisk anleggsflate 45 på en ventilstopper 46, som fastholdes til det ytre hus 8 ved hjelp av holdeorgan 47 som sikrer væskegjennomstrømning sentralt gjennom utblåsningssikringen på stedet for ventilstopperen 46 når an-leggsflatene 44 og 45 befinner seg i innbyrdes avstand ifølge fig. 1. Henvisningstallet 48 betegner her gjennom-strømningskanalen (indre hulrom) gjennom utblåsningssikringen forbi ventilstopperen 46. The lower end of the activation sleeve 13 is provided with a screwed-on guide nut 42. According to fig. 1, the seat sleeve 32, the activation sleeve 13 and the guide nut 42 have flush, downward-facing conical contact surfaces, the contact surface of the activation sleeve 13 being denoted by 44. These conical contact surfaces 44 are, during some of the blowout protection's operations, arranged to cooperate with a corresponding upward-facing conical contact surface 45 on a valve stopper 46, which is fixed to the outer housing 8 by means of a holding device 47 which ensures liquid flow centrally through the blow-out protection at the place of the valve stopper 46 when the contact surfaces 44 and 45 are at a distance from each other according to fig. 1. The reference number 48 here denotes the through-flow channel (internal cavity) through the blow-out protection past the valve stopper 46.

Fra det ytre husets 8 aksiale fyllkanals 30 nedre ende fører en skrått nedadrettet fyllkanal 49 i en kraftoverfør-ingshylse 50 som er fast forbundet med det ytre hus 8. 51-51"' betegner ytre beskyttelsesribber. From the lower end of the axial filling channel 30 of the outer housing 8, an obliquely downwardly directed filling channel 49 leads into a power transmission sleeve 50 which is firmly connected to the outer housing 8. 51-51"' denote outer protective ribs.

Fra skråkanalen 49 fører en aksial ringromformet kanal 52 som avgrenses mellom kraftoverføringshylsen 50 og en radialt innenfor beliggende hylse 58. 53 er en festeskrue for en låsering 54 for låsing av kraftoverføringshylsen 50 til en øvre stålhylse 55. 56 er en skjærbolt som forbinder kraftoverføringshylsen 50 og den øvre stålhylse 55, men som kan skjæres av under en senere beskrevet operasjon. 57 er en tilbakeslagsventil i kraftoverføringshylsen 50. From the inclined channel 49 leads an axial annular space-shaped channel 52 which is delimited between the power transmission sleeve 50 and a radially located inside sleeve 58. 53 is a fastening screw for a locking ring 54 for locking the power transmission sleeve 50 to an upper steel sleeve 55. 56 is a shear bolt that connects the power transmission sleeve 50 and the upper steel sleeve 55, but which can be cut off during a later described operation. 57 is a check valve in the power transmission sleeve 50.

Henvisningstallet 68 betegner ringrommet radialt innenfor et i og for seg kjent ringformet pakningselement 59, som er anordnet med sin virksomme del i et mellomrom mellom den øvre stålhylse 55 og en nedre stålhylse 69. Pakningselementet 59 er på kjent måte elastisk deformerbart og kan ekspandere og trekke seg fleksibelt sammen, for i sin ekspanderte tilstand å ligge tettende an mot veggen av borehullets ringrom som omgir utblåsningssikringen (ikke vist), i den hensikt å forhindre utblåsning av gass i borehullet. I sin på fig. 1 viste, sammentrukne stilling ligger pakningselementets 59 radialt ytre begrensningsflate radialt innenfor den radialt ytre begrensning for den øvrige del av utblåsningssikringen, og passasjen gjennom borehullets nevnte ringrom er følgelig åpen. Pakningselementet 59 har en festeflens 60, 70 for periferiell fast-gjøring til stålhylsene 55, 69. 61 er en låseskrue for låsing av en aksialt nedenfor pakningselementet 59 beliggende avstandshylse 62. Under denne avstandshylse 62 følger et med pakningselementet 59 seriekoblet pakningselement 59'. Deler tilhørende eller tilknyttet den pakningsanordning hvori det andre pakningselement 59' inngår og svarende til konstruktivt og funksjo-nelt identiske deler av den første pakningsanordning, er betegnet med samme henvisningstall pluss indeks, altså 53', 54', 55', 56', 57', 60', 68', 69' og 70'. The reference number 68 denotes the annular space radially within a ring-shaped packing element 59 known per se, which is arranged with its active part in a space between the upper steel sleeve 55 and a lower steel sleeve 69. The packing element 59 is elastically deformable in a known manner and can expand and contract flexibly together, so as to lie tightly in its expanded state against the wall of the borehole annulus which surrounds the blowout preventer (not shown), with the intention of preventing the blowout of gas in the borehole. In his fig. 1 shown, contracted position, the radially outer limiting surface of the packing element 59 lies radially within the radially outer limiting for the other part of the blowout protection, and the passage through the borehole's aforementioned annulus is consequently open. The gasket element 59 has a fastening flange 60, 70 for peripheral attachment to the steel sleeves 55, 69. 61 is a locking screw for locking a spacer sleeve 62 located axially below the gasket element 59. Below this spacer sleeve 62 follows a gasket element 59' connected in series with the gasket element 59. Parts belonging to or associated with the packing device in which the second packing element 59' is included and corresponding to structurally and functionally identical parts of the first packing device, are designated with the same reference number plus index, i.e. 53', 54', 55', 56', 57 ', 60', 68', 69' and 70'.

Ved sin nedre ende nedenfor det andre pakningselement 59' munner kanalen 52 ut i en trykkbegrensningskanal 63 i et nedre hylselegeme 64 som er festet til kraftoverførings-hylsen 50. Hylselegemet 64 har enn videre en lekkasjeav-lastningskanal 65 og en med tilbakeslagsventil 66 forsynt port 67 som begge kommuniserer med den ringformede kanal 52. At its lower end below the second packing element 59', the channel 52 opens into a pressure limiting channel 63 in a lower sleeve body 64 which is attached to the power transmission sleeve 50. The sleeve body 64 also has a leakage relief channel 65 and a port 67 provided with a non-return valve 66 both of which communicate with the annular channel 52.

Den viste og beskrevne utblåsningssikring virker på følg-ende måte: Utblåsningssikringen er innkoblet i borestrengen som nevnt innledningsvis. Under boring i en såkalt topphullseksjon er borekronen vektbelastet med f.eks. 5 tonn. Ved et slikt nedadrettet trykk vil de innbyrdes teleskopisk forskyvbare deler, dvs. blant annet den indre teleskophylse 1 og aktiveringshylsen 12, 1 3 på den ene side og blant annet den ytre teleskophylse 2 og det ytre hus 8 på den annen side, ved hjelp av tallerkenf jæren 9 bli holdt i den på fig. 1 og 2 viste, uvirksomme beredskapsstilling/utgangsstilling, også kalt uttrukket teleskopstilling. The blowout protection shown and described works in the following way: The blowout protection is connected to the drill string as mentioned at the beginning. During drilling in a so-called top hole section, the drill bit is weighted with e.g. 5 tons. With such a downward pressure, the mutually telescopically displaceable parts, i.e. the inner telescopic sleeve 1 and the activation sleeve 12, 13 on the one side and the outer telescopic sleeve 2 and the outer housing 8 on the other side, by means of plate spring 9 be held in it in fig. 1 and 2 shown, inactive standby position/initial position, also called extended telescopic position.

Utblåsningssikringens posisjon ved boring er altså den ovennevnte uttrukne teleskopstilling, hvor den indre teleskophylse 1, den med samme fast forbundne aktiveringshylse 12, 13 og den til aktiveringshylsens nedre ende fastskrudde styremutter 42 befinner seg i sin øvre stilling. Ifølge fig. 1 er aktiveringshylsen utformet som to separate, sammenskrudde hylser, hvorav den ene er benevnt overgangshylse 12, mens aktiveringshylsen 12, 13 på fig. 3-13 er vist utformet i ett stykke. Dersom monteringstek-niske forhold tillater det, er det prinsipielt ikke noe i veien for å utforme aktiveringshylsen 12, 13 i ett stykke med den indre teleskophylse 1. The position of the blowout protection during drilling is thus the above-mentioned extended telescopic position, where the inner telescopic sleeve 1, the same fixedly connected activation sleeve 12, 13 and the control nut 42 screwed to the lower end of the activation sleeve are in their upper position. According to fig. 1, the activation sleeve is designed as two separate, screwed together sleeves, one of which is called transition sleeve 12, while the activation sleeve 12, 13 in fig. 3-13 is shown designed in one piece. If assembly technical conditions permit, there is nothing in principle to prevent the activation sleeve 12, 13 from being designed in one piece with the inner telescopic sleeve 1.

Med delene i den på fig. 1 og 2 viste stilling blir det under boring pumpet boreslam ned gjennom utblåsningssikringens indre hulrom (på figurene representert ved gjennom-strømningskanalen 48) og ut gjennom borekronen. Setehylsen 32 holdes i låst posisjon til aktiveringshylsen 12, 13 ved hjelp av den fjærbelastede 20' pinne 21'. Ventilsleiden 22 er låst til det ytre hus 8 ved hjelp av den fjærbelastede 20 pinne 21. With the parts in it in fig. 1 and 2 shown position, during drilling drilling mud is pumped down through the blowout preventer's inner cavity (in the figures represented by the through-flow channel 48) and out through the drill bit. The seat sleeve 32 is held in the locked position to the activation sleeve 12, 13 by means of the spring-loaded 20' pin 21'. The valve slide 22 is locked to the outer housing 8 by means of the spring-loaded 20 pin 21.

Væskepassasjen til pakningselementene 59 og 59' gjennom det ytre hus 8 aksiale fyllkanal 30 er brutt, slik at pakningselementene 59, 59' befinner seg i sammentrukket, uvirksom stilling, såsom vist på fig. 1. The liquid passage to the sealing elements 59 and 59' through the outer housing 8 axial filling channel 30 is broken, so that the sealing elements 59, 59' are in a contracted, inactive position, as shown in fig. 1.

Ved boring er kulen 17 ikke anbragt i utblåsningssikringen. When drilling, the ball 17 is not placed in the blowout protection.

De fjærbelastede pinner 20, 21, 20' og 21', likesom 39 er anbragt i én av to samvirkende, tilstøtende deler og er innrettet til å gripe utløsbart inn i et motsvarende formet spor i den annen del på en slik måte at en fjærbelastet pinne kan bringes ut av inngrep med sitt tilhørende spor når det mellom delene opptrer en relativ forskyvningskraft av -en viss størrelse. Når nevnte relative forskyvningskraft underskrider nevnte verdi, holdes delene sammen, slik at ventilsleiden 22 fastholdes til ytterhuset 8, og setehylsen 32 beveger seg sammen med aktiveringshylsen 12, 13. Når pinnen 39 har fått sitt angrepspunkt på ventilsleiden 22 flyttet til under denne, fig. 5, vil den ved oppadrettet forskyvningsbevegelse av aktiveringshylsen 12, 13 overvinne virkningen av pinnen 21 . For pinnene 21, 21 ' er det utformet to alternative spor i samvirkende del, idet ventilsleiden 22 utover det spor hvori pinnen 21 griper inn, har et ekstra låsespor 23, mens setehylsen 32 utover det spor hvori pinnen 21' griper inn, har et ekstra låsespor 33. The spring-loaded pins 20, 21, 20' and 21', as well as 39, are arranged in one of two cooperating adjacent parts and are arranged to releasably engage a correspondingly shaped groove in the other part in such a way that a spring-loaded pin can be brought out of engagement with its associated groove when a relative displacement force of -a certain magnitude occurs between the parts. When said relative displacement force falls below said value, the parts are held together, so that the valve slide 22 is fixed to the outer housing 8, and the seat sleeve 32 moves together with the activation sleeve 12, 13. When the pin 39 has had its point of attack on the valve slide 22 moved to below it, fig. 5, the upward displacement movement of the activation sleeve 12, 13 will overcome the action of the pin 21. For the pins 21, 21', two alternative grooves are designed in the cooperating part, the valve slide 22 beyond the groove in which the pin 21 engages, has an additional locking groove 23, while the seat sleeve 32 beyond the groove in which the pin 21' engages, has an additional locking slot 33.

Ved aktivering av utblåsningssikringen med borekronen i bunn av borehullet, går man frem som følger: Borestrengen senkes inntil borekronen har kontakt med bunnen av borehullet. Deretter overføres ekstra vekt, f.eks. ytterligere 25 tonn, fra borestrengen til utblåsningssikringens øvre, indre teleskopdel 1 , hvorved denne trykkes ned mot den ytre teleskophylse 2, inntil den med sin nedadvendte anslagsflate 1 ' kommer til anlegg mot oversiden av den ytre teleskophylse 2, fig. 3, slik at tallerkenfjæren 9 trykkes sammen. For å regulere sammentrykningshastigheten, presses grease fra fjærens 9 ringrom 10 gjennom kanalen 7 i avstandsringen 6 til ringrommet 11 som øker i volum ved sammentrykkingen av delene 1, 2. Også volumet av ringrommet 69" mellom den ytre teleskophylse 2 og stoppringen 4 øker ved nevnte sammentrykking. When activating the blowout protection with the drill bit at the bottom of the drill hole, proceed as follows: The drill string is lowered until the drill bit makes contact with the bottom of the drill hole. Then extra weight is transferred, e.g. a further 25 tonnes, from the drill string to the blowout protection's upper, inner telescopic part 1, whereby this is pressed down against the outer telescopic sleeve 2, until it, with its downward facing impact surface 1', comes into contact with the upper side of the outer telescopic sleeve 2, fig. 3, so that the plate spring 9 is pressed together. In order to regulate the compression speed, grease is pressed from the annulus 10 of the spring 9 through the channel 7 in the spacer ring 6 to the annulus 11 which increases in volume by the compression of the parts 1, 2. Also the volume of the annulus 69" between the outer telescopic sleeve 2 and the stop ring 4 increases by said compression.

Aktiveringshylsen 12, 13, som er fastskrudd til den indre teleskophylse 1, følger sistnevntes nedadgående bevegelse. Dette medfører at setehylsen 32, som er utløsbart forbundet med aktiveringshylsen 12, 13 via pinnen 21', fra den på fig. 4 viste stilling, føres nedover inntil dens nedre ende kommer til anlegg mot ventilstopperens 46 koniske anleggsflate 45. Når kontakt mellom setehylsen 32 og ventilstopperen 46 er opprettet, fig. 5, forutsettes den relative forskyvningskraft mellom setehylsen 32 og aktiveringshylsen 12, 13 å være av slik størrelsesorden at den fjærbelastede 20' pinnes 21' sneppertvirkning oppheves, slik at aktiveringshylsen 12, 13 deretter kan bevege seg nedover i forhold til setehylsen 32. Derved bringes aktiveringshylsens 12, 13 nedre koniske anleggsflate 44 i kontakt med ventilstopperens 46 motsvarende anleggsflate 45. I denne stilling, fig. 5, griper pinnen 21' inn i setehylsens 32 låsespor 33. The activation sleeve 12, 13, which is screwed to the inner telescopic sleeve 1, follows the latter's downward movement. This means that the seat sleeve 32, which is releasably connected to the activation sleeve 12, 13 via the pin 21', from the one in fig. position shown in 4, is guided downwards until its lower end comes into contact with the conical contact surface 45 of the valve stopper 46. When contact between the seat sleeve 32 and the valve stopper 46 has been established, fig. 5, the relative displacement force between the seat sleeve 32 and the activation sleeve 12, 13 is assumed to be of such magnitude that the snap action of the spring-loaded 20' pin 21' is cancelled, so that the activation sleeve 12, 13 can then move downwards in relation to the seat sleeve 32. Thereby, the activation sleeve's 12, 13 lower conical contact surface 44 in contact with the corresponding contact surface 45 of the valve stopper 46. In this position, fig. 5, the pin 21' engages in the locking groove 33 of the seat sleeve 32.

I den på fig. 5 viste stilling stenger aktiveringshylsen 12, 13 og ventilstopperens 46 samvirkende anleggsflater 44, 45 passasjen gjennom utblåsningssikringens indre hulrom 48. Samtidig er det opprettet væskeforbindelse fra utblåsningssikringens indre hulrom 48 til den kanal 30 som fører til pakningselementene 59, 59', nemlig gjennom sirkuleringspor-ten 36 og ringrommet 35 i setehylsen 32, fyllporten 28 i aktiveringshylsen 12, 13, fyllporten 31 i ventilsleiden 22 og nedre fyllport 29 i det ytre hus 8. Fra kanalen 30 er det forbindelse til pakningselementene 59, 59' via kanalene 49, 52, 57, 68 for oppblåsning av pakningselementene i utblåsningssikringens aktiverte tilstand. Det pumpes nå boreslam inn i pakningselementene 59, 59', idet tilbake-slagsventilene 57, 57' sørger for å opprettholde boreslam-trykket innenfor pakningselementene 59, 59'. In the one in fig. position shown in 5, the activation sleeve 12, 13 and the cooperating contact surfaces 44, 45 of the valve stopper 46 close the passage through the blowout fuse's inner cavity 48. At the same time, a liquid connection is established from the blowout fuse's inner cavity 48 to the channel 30 that leads to the sealing elements 59, 59', namely through the circulation port ten 36 and the annulus 35 in the seat sleeve 32, the filling port 28 in the activation sleeve 12, 13, the filling port 31 in the valve slide 22 and the lower filling port 29 in the outer housing 8. From the channel 30 there is a connection to the packing elements 59, 59' via the channels 49, 52, 57, 68 for inflation of the packing elements in the activated state of the blowout protection. Drilling mud is now pumped into the packing elements 59, 59', as the non-return valves 57, 57' ensure that the drilling mud pressure is maintained within the packing elements 59, 59'.

Når man vil kommunisere med/avlese trykket på den gass som strømmer inn i borehullet, går man frem som følger: Fra den på fig. 5 viste stilling løftes borestrengen, hvorved de teleskoperende deler trekkes ut og inntar den på fig. 6 viste stilling. When you want to communicate with/read the pressure of the gas flowing into the borehole, proceed as follows: From the one in fig. 5 position, the drill string is lifted, whereby the telescoping parts are pulled out and occupy it in fig. 6 shown position.

Under aktiveringshylsens 12, 13 oppadgående bevegelse løftes ventilsleiden 22 ved hjelp av den fjærbelastede låsepinne 39 i forhold til det ytre hus 8, hvis holdepinne 21 under sleidens 22 forskyvningsbevegelse går ut av inngrep med sleidens øvre spor 71, inntil den kommer i inngrep med sleidens nedre låsespor 23. Passasjen gjennom utblåsningssikringens hulrom 48 er nå åpen, og man kan avlese trykket ved borekronen. Situasjonen er stabil. Man vurderer tyngden av det boreslam som skal benyttes for å stanse innstrømningen av gass. During the upward movement of the activation sleeve 12, 13, the valve slide 22 is lifted by means of the spring-loaded locking pin 39 in relation to the outer housing 8, whose retaining pin 21 during the sliding movement of the slide 22 goes out of engagement with the slide's upper groove 71, until it engages with the slide's lower locking slot 23. The passage through the blowout protection cavity 48 is now open, and the pressure can be read at the drill bit. The situation is stable. The weight of the drilling mud to be used to stop the inflow of gas is assessed.

I denne situasjon, fig. 6, kan man ønske å sirkulere inn tungt boreslam ned i borehullets ringrom over pakningselementene 59, 59' for å gjenvinne likevekt i borehullet. Teleskopet trykkes sammen, hvorved aktiveringshylsens 12, 13 koniske anleggsflate 44 kommer til anlegg mot ventilstopperens 46 koniske anleggsflate 45, slik at passasjen gjennom utblåsningssikringens indre hulrom 48 stenges, fig. 7. In this situation, fig. 6, one may wish to circulate heavy drilling mud down into the borehole annulus above the packing elements 59, 59' in order to regain equilibrium in the borehole. The telescope is pressed together, whereby the conical contact surface 44 of the activation sleeve 12, 13 comes into contact with the conical contact surface 45 of the valve stopper 46, so that the passage through the blowout fuse's inner cavity 48 is closed, fig. 7.

Den del av utblåsningssikringens indre hulrom 48 som befinner seg over anleggsf låtene 44, 45 på hhv. aktiveringshylse 12, 13 og ventilstopper 46, har i denne posisjon forbindelse til borehullets ringrom utenfor utblåsningssikringen via portene 22', 27 og 24 i hhv. aktiveringshylsen 12, 13, ventilsleiden 22 og det ytre hus 8. The part of the blowout protection's inner cavity 48 which is located above the installation tracks 44, 45 on the respective activation sleeve 12, 13 and valve stopper 46, in this position have a connection to the borehole annulus outside the blowout protection via ports 22', 27 and 24 in the respective the activation sleeve 12, 13, the valve slide 22 and the outer housing 8.

Tungt boreslam kan nå pumpes inn i borehullets ringrom og deretter opp til overflaten, fig. 7. Ved gjentatte uttrek-ninger/ sammenskyvninger av teleskopet kan man velge å kommunisere med bunnen av borehullet via utblåsningssikringens indre hulrom 48 eller å pumpe boreslam ut i ringrommet ved hhv. løfting/senking av borestrengen, fig. 6 og 7. I øvre stilling, fig. 6, kan man om ønskelig også pumpe tungt boreslam (under pakningselementene 59, 59') via borekronen for å motvirke/stenge gassinnstrømningen. I denne posisjon kan man også lede den uønskede gassinnstrøm-ning via det indre hulrom 48 til overflaten, hvor gassen eksempelvis kan brennes eller avledes. Man har nå kontroll over situasjonen. Heavy drilling mud can now be pumped into the annulus of the borehole and then up to the surface, fig. 7. When repeatedly extending/pushing the telescope, you can choose to communicate with the bottom of the borehole via the blowout protection's inner cavity 48 or to pump drilling mud out into the annulus by resp. lifting/lowering the drill string, fig. 6 and 7. In the upper position, fig. 6, if desired, one can also pump heavy drilling mud (under the packing elements 59, 59') via the drill bit to counteract/close the gas inflow. In this position, the unwanted gas inflow can also be directed via the inner cavity 48 to the surface, where the gas can, for example, be burned or diverted. The situation is now under control.

Når utblåsningen er stanset, skal utblåsningssikringen trekkes opp. Man påfører da vridningsmoment på borestrengen, og dette vridningsmoment overføres til skjærboltene 56, 56' fordi pakningselementene 59, 59' holdes presset mot borehullsveggen. Skjærboltene 56, 56' skjæres av og deres ytre del blir presset ut av det hydrauliske trykk som råder radialt innenfor pakningselementene 59, 59', som deretter går tilbake til deres uvirksomme, sammentrukne stilling, fig. 1. Borestreng med utblåsningssikring kan nå trekkes opp til overflaten. When the blowout has stopped, the blowout protection must be pulled up. A torque is then applied to the drill string, and this torque is transferred to the shear bolts 56, 56' because the packing elements 59, 59' are held pressed against the borehole wall. The shear bolts 56, 56' are sheared off and their outer portion is forced out by the hydraulic pressure prevailing radially within the packing elements 59, 59', which then return to their inactive, contracted position, fig. 1. Drill string with blowout protection can now be pulled up to the surface.

Stengning av utblåsningssikringen når borekronen ikke har anlegg mot bunnen av borehullet skjer som følger: Utgangs-punktet er fig. 4. Closing the blowout protection when the drill bit is not in contact with the bottom of the borehole occurs as follows: The starting point is fig. 4.

Kulen 17 slippes fra boredekket gjennom borestrengen inntil den stanses av låsearmen 15, fig. 8. Denne låsearm 15 er opplagret i aktiveringshylsen 12, 13; ved sin ene ende ved hjelp av en hengseltapp 16 og ved sin annen ende ved hjelp av en skjærpinne 14. The ball 17 is released from the drill deck through the drill string until it is stopped by the locking arm 15, fig. 8. This locking arm 15 is stored in the activation sleeve 12, 13; at one end by means of a hinge pin 16 and at its other end by means of a shear pin 14.

Deretter pumpes boreslam ned gjennom borestrengen og utblåsningssikringen forbi i kulen 17. Boreslamtrykket over kulen 1 7 økes inntil skjærpinnen 14 ryker og låsearmen 15 svinger ned, fig. 9. Kulen 17 faller ned til setehylsens 32 koniske sete 34, og skyver ved sin vekt setehylsen Drilling mud is then pumped down through the drill string and past the blowout protection into the ball 17. The drilling mud pressure above the ball 17 is increased until the cutting pin 14 breaks and the locking arm 15 swings down, fig. 9. The ball 17 falls to the conical seat 34 of the seat sleeve 32, and pushes the seat sleeve with its weight

32 nedover mot ventilstopperen 46 og gjennomstrømningen gjennom portene 36, 35 og 37 stenges, fig. 10. Det blir samtidig opprettet væskeforbindelse fra utblåsningssikringens indre hulrom 48 til det ytre hus 8 aksiale fyllkanal 30 via portene 28, 27 og 26 i hhv. aktiveringshylse 12, 13, ventilsleide 22 og ytre hus 8, slik at pakningselementene 59, 59' blåses opp. Sekvensen gjentas deretter som nevnt 32 downwards towards the valve stopper 46 and the flow through the ports 36, 35 and 37 is closed, fig. 10. At the same time, a liquid connection is created from the blowout fuse's inner cavity 48 to the outer housing 8 axial filling channel 30 via the ports 28, 27 and 26 in respectively activation sleeve 12, 13, valve slide 22 and outer housing 8, so that the packing elements 59, 59' are inflated. The sequence is then repeated as mentioned

ovenfor. above.

Pakningselementenes 59, 59' anlegg mot borehullsveggen tillater overføring av vekt, dvs. pakningselementene holder utblåsningssikringen i posisjon i borehullet. The contact of the packing elements 59, 59' against the borehole wall allows the transfer of weight, i.e. the packing elements keep the blowout protection in position in the borehole.

Deretter skyver man sammen teleskopet, fig. 11, hvorved utblåsningssikringens gjennomstrømningskanal 48 stenges, samtidig som det opprettes væskeforbindelse til fyllkanalen 30 for pakningselementene 59, 59' gjennom porten 36 og ringrommet 35 i setehylsen 32, porten 28 i aktiveringshylsen 12, 13, porten 31 i ventilsleiden 22 og porten 29 i det ytre hus 8, hvorved det samme som ovenfor gjentar seg. The telescope is then pushed together, fig. 11, whereby the flow channel 48 of the blowout protection is closed, while at the same time a liquid connection is established to the filling channel 30 for the packing elements 59, 59' through the port 36 and the annulus 35 in the seat sleeve 32, the port 28 in the activation sleeve 12, 13, the port 31 in the valve slide 22 and the port 29 in the outer house 8, whereby the same as above is repeated.

Når man i denne situasjon ønsker å kommunisere med gassinn-strømningen, slik som tidligere, løftes borestrengen, fig. 12. Oppadgående strømning kan løfte kulen 17 opp fra setet 34 eller den kan skje gjennom setehylsens 32 porter 37, 35 og 36; for måling av trykk. For å få ut tungt boreslam i borehullets ringrom, plasserer man ny vekt på teleskopet slik som før, fig. 13. Borestrengen vris for frigjøring slik som tidligere. When in this situation one wants to communicate with the gas inflow, as before, the drill string is lifted, fig. 12. Upward flow can lift the ball 17 up from the seat 34 or it can happen through the seat sleeve 32 ports 37, 35 and 36; for measuring pressure. To get heavy drilling mud out of the annulus of the borehole, a new weight is placed on the telescope as before, fig. 13. The drill string is twisted for release as before.

Claims

1. Blowout protection, in particular for use when drilling borehole sections near the seabed, and which is designed to prevent the blowout of shallow gas in the borehole, comprising at least one ring-shaped, preferably elastically expandable and contractible packing element (59, 59') which, upon radial expansion, is designed to to fit tightly against the wall of the borehole and thereby close the passage through the annulus of the borehole, an inner sleeve element (1) which is limited telescopically displaceable against the outer housing (8) of the blowout protection and is spring-loaded (9) towards the extended telescopic position when it is not subjected to additional weight load , and organs which, in the relative pushed-together telescopic position of the sleeve element (1) and the outer housing (8), are arranged to close the passage through the blowout fuse's inner cavity (48) and create a liquid connection to the packing element(s) (59,59') for inflation of this / these, as the inner, telescopically displaceable sleeve element (1) comprises an activation sleeve (12,13) which, in said pushed-together telescopic position, is arranged to cooperate with a central element (46) and thereby close the passage through the blowout fuse's inner cavity (48) past said element, which activation sleeve (12,13) is provided with at least one port (28) which, in said folded telescopic position, is brought to correspond with a channel (30) formed in the outer housing (8) which communicates with the sealing element/s (59,59'), characterized in that in the lower area of the activation sleeve (12,13), radially within it, a seat sleeve (32) is arranged with an upper preferably concave conical seat (34) for a body (17), which shall allow weight loading of the inner, telescopically displaceable sleeve element (1) with the activation sleeve (12,13) when the drill bit does not form a resistance when abutting against the bottom of the borehole, which seat sleeve (32) is connected releasably with

the activation sleeve (12,13) so that in one position it moves together with the activation sleeve (12, 13) and in another position can move axially in relation to this, which seat sleeve (32) has ports (36,37) which in one position corresponds to a port (35) in the activation sleeve and possibly with aligned ports (31,29) in a valve slide (22) and the outer housing (8), which valve slide is placed radially outside the activation sleeve (12,13) between this and the outer housing (8).

2. Blowout protection according to claim 1,

characterized in that the lower end of the seat sleeve (32) is designed with circulation ports (38) in the form of edge recesses, around which the lower edge part of the seat sleeve (32) is designed with a preferably concave conical contact surface for cooperation with said central, stationary element (46) preferably upper convex conical contact surface in said folded telescope position.

3. Blowout protection according to claim 1 or 2, characterized in that the activation sleeve (12,13) at a suitable distance above the upper end of the seat sleeve (32) is equipped with a support member (14-16) for temporarily supporting the body (17), which support member is connected to the activation sleeve, at one end by means of a hinge pin (16) and at the opposite end by means of a shear pin (14).

4. Blowout protection according to one of the preceding claims, characterized in that the activation sleeve (12, 13) has at least one further port (22<1>) which in said folded telescope position is brought to correspond with a port (24) in the outer housing ( 8) to create a liquid connection between the internal cavity of the blowout fuse (48) and the annulus of the borehole.

5. Blowout protection according to one of the preceding claims, characterized in that the lower end part of the activation sleeve (12,13) is designed with a preferably concave conical contact surface (44) for cooperation with a corresponding, preferably convex conical contact surface (45) on said central element ( 46) during closure of the passage through the blowout fuse's inner cavity (48) in the aforementioned collapsed telescopic position.

6. Blowout protection according to one of the preceding claims, characterized in that the valve slide (22) is provided with at least two ports (27 and 31) located at mutually deviating levels and calculated to correspond with respectively the port (24) in the outer housing (8) which leads to the annulus of the borehole and the channel (30) in the outer housing (8) which leads to the packing elements (59,59'), which valve slide (22) is releasably connected with the outer housing (8), partly the activation sleeve (12,13), so that in one position it is fixed to the outer housing (8) and in another position can move in relation to the activation sleeve (12,13) and in a third position can move relative to the activation sleeve (12,13).

7. Blowout protection according to one of the preceding claims, characterized in that a compression spring (9) is arranged in a space (10) between the inner sleeve element (1) and the outer housing (8), which space (10) is filled with lubricating grease , which by compressing the spring (9) can escape through a narrow passage (7).

8. Blowout protection according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises two packing elements (59, 59') arranged at a distance from each other.

9. Blowout protection according to one of the preceding claims, characterized in that said channel (30) is connected to the outside of the outer housing (8) below the sealing element or elements (59, 59') via a return

impact valve (66).

10. Blowout protection according to one of the preceding claims, characterized in that said channel (30) is connected to the outside of the outer housing (8) below the sealing element or elements (59, 59') via a leakage relief channel (65).