NO309288B1 - Ledekile-anordning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en ledekile-anordning som angitt i krav l's innledning.

Ledekile-anordninger blir benyttet ved avviksboring. Nærmere bestemt forløper alminnelige brønnboringer i hovedsak vertikal ned i bakken. Når en bestemt formasjon nås er det av og til ønskelig å bore horisontalt inn i denne. For å oppnå dette senkes en landingsplugg ned gjennom brønnens foringsrør og låses i stilling. En ledekile-anordning omfattende en still-seksjon og en føringsseksjon blir så senket ned i foringsrøret og når den når landingspluggen aktiviseres en mekanisme som låser sette-seksjonen på plass. Føringssek-sjonen omfatter i hovedsak en oppad, avsmalnende konkav kile. Når ledekile-anordninger er på plass senkes et freseverktøy ned langs føringsseksjonen og aktiviseres til å skjære et hull i foringsrøret. Freseverktøyet blir deretter erstattet med et vanlig bor som, ledet av føringsseksjonen, borer en boring ved en vinkel i forhold til den opprinnelige brønnbor-ing.

I visse vanlige ledekile-anordninger er føringsseksjonen svingbart montert til still-seksjonen og man baserer seg på fjæranordninger som virker mellom still-seksjonen og førings-seksjonen for å opprettholde føringsseksjonen mot forings-rørets vegg.

I andre kjente ledekile-anordninger, slik som vist i GB-A-727897, er føringsseksjonen og still-seksjonen integrert tildannet og man baserer seg på en fjæranordning som virker mellom still-seksjonen og en still-sko for å opprettholde føringsseksjonen mot foringsrørets vegg.

Det skal forstås at dersom toppen av føringsseksjonen ikke holdes fast mot foringsrøret, er det en mulighet for at freseverktøyet og/eller borestrengen vil lande på toppen av føringsseksjonen eller eventuelt til og med ledes til feil side av foringsrøret.

Dette problem er spesielt påtrengende når den opprinnelige brønnboring ikke er virkelig vertikal, men i seg selv er krummet og det er ønsket å bore en sideboring fra den nedre del av foringsrøret. I dette tilfelle må fjærene som virker mellom still-seksjonen og føringsseksjonen ikke bare holde toppen av føringsseksjonen mot foringsrøret, men også virke mot dreiebevegelsen av hele føringsseksjonen som er til-bøyelig til å tvinge toppen av føringsseksjonen mot den nedre del av foringsrøret. Ettersom føringsseksjonene i alminnelig-het er forholdsvis lange (vanligvis 4 til 7 meter) vil det forstås at problemet blir progressivt mer alvorlig etterhvert som hovedbrønnboringen avviker fra vertikalen.

Ifølge foreliggende oppfinnelse foreslås det en ledekile-anordning innbefattende en innsettingsseksjon som har et hus og en føringsseksjon som er i hovedsaken fast sammenkoplet eller er integrerte, og et aktiveringselement; som under bruk kan aktiveres for å spenne innsettingsseksjonen mot veggen i et foringsrør, hvilken anordning innbefatter et støtteelement som er beregnet for anleggs samvirke med den nevnte vegg når aktiveringselementet aktiveres, hvorved innsettingsseksjonen og føringsseksjonen kan svinge om støtteelementet for derved å spenne føringsseksjonen mot føringsrørveggen, og det som kjennetegner den nye ledekileanordning ifølge oppfinnelsen er at støtteelementet er et element som, i det minste under bruk, rager ut over husets ytre begrensning.

Fra NO-142820 er det kjent en såkalt innsettingsseksjon i en ledekile forsynt med utkjørbare ben som presser mot brønnbor-ingen for derved å kunne vippe ledekilen om et punkt på foringsrøret. Ledekilen vipper om et punkt som utgjøres en del av selve huset. Dette støtteelement, som utgjør en del av huset, rager således ikke utenfor husets ytre omkrets.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselv-stendige patentkrav.

For en bedre forståelse av oppfinnelsen vil nå henvisning gis, gjennom et eksempel, til de vedlagte tegninger hvor: Fig. IA og IB viser de øvre og nedre deler av en utførelse av en ledekile-anordning i samsvar med den foreliggende opp-f innelse; Fig. 2 viser et snitt langs linjen II-II ifølge fig.IB; Fig. 3 viser et snitt langs linjen III-III ifølge fig. IB; Fig. 4 viser et riss tatt i retning av pilen IV vist i fig. IA; Fig. 5 og 6 viser sekvensmessige trinn ved opphenting av en ledekile-anordning i samsvar med den foreliggende oppfinnelse; Fig. 7 til 10 er horisontale snitt som viser et opphentings-verktøy i forskjellige posisjoner i forhold til en opphentingsspalt i ledekile-anordningen; og Fig. 11 til 15 er sideriss, delvis i oppriss og delvis I snitt, som viser deler av fem ytterligere utførelser av ledekile-anordninger i samsvar med oppfinnelsen.

I de vedlagte tegninger er bredden av ledekile-anordningen blitt forstørret i forhold til lengden for tydeliggjørings-formål.

Det vises til fig. IA og IB hvor det er vist en ledekile-anordning som er generelt angitt med henvisningstallet 10.

Ledekile-anordningen 10 er vist når den blir senket ned et foringsrør 12 i en brønnboring 14.

Ledekile-anordningen 10 omfatter en innsettingsseksjon 16 og en føringsseksjon 18.

Innsettingsseksjonen 16 omfatter et hus 20. En aktuatorstang 22 stikker nedad fra huset 20 og holdes fast i forhold til huset 20 med en skjærtapp 24.

Et stempel 26 er montert fast på aktuator stangen 22 og opprettholder en spiralfjær 28 under trykk mot bunnen av huset 20.

En innsettingsstang 30 er plassert i en boring i stempelet 26 og forløper oppad gjennom et føringselement 32. Innsettingsstangen 30 avslutter like under en kile 34 som er glidbart festet (se fig.3) til en rampe 36 og holdes i posisjonen vist med en skjærtapp 38.

Et par støttepunkt-elementer 40 er montert på huset 20 og som vist i fig- 2 er festet til dette med settskruer 42. Overflaten 44 av støtteelementene 40 er riflet og stikker ut forbi den radielle yttergrense av huset 20 ved en størrelse som kan varieres ved å innføre skimm mellom støttepunktele-mentene 40 og huset 20.

En pute 46 er montert på huset 20 under støttepunktelementene 40 som vist. Puten 46 stikker utad forbi den radielle yttergrense av huset 20 og holdes på plass av en settskrue 48. En fjær 50 er montert på huset 20 over hvert støtteele-ment 40. En ende 52 av hver fjær er sveist i en kanal 54 i huset 20 mens den annen ende 56 er glidbart montert i kanalen 54 under et ringformet bånd 58. Fjærene 50 tjener til å hindre at de riflede overflater av støtteelementet 40 og puten 46 skader siden av foringsrøret 12 når ledekile-anordningen 10 senkes ned i foringsrøret 12.

En føringsseksjon 18 er tildannet integrert med huset 20 og omfatter et langstrakt parti 60 med en hovedsakelig sylin-drisk utvendig overflate 62 og en føringsflate 64 som er konkav og som skrår oppad som vist.

Ved bruk senkes en oppblåsbar eller utvidbar ekspansjonspak-ning først ned foringsrøret 14 og låses i den ønskede posisjon. Ledekile-anordningen 10 blir deretter skrudd til bunnen av en begynnerfres 66 med en skjærbolt 68 og senkes ned foringsrøret 14 på enden av en arbeidsstreng.

Når aktuatorstaven 22 slår mot den utvidbare ekspansjonspak-ning (ikke vist) avskjærer skjærtappen 24, og spiralfjæren 28 ekspanderer og driver stempelet 26 oppad. Dette driver i sin tur innsettingsstangen 38 oppad inntil den støter mot kilen 34. Støtet avskjærer skjærtappen 38 og kilen 38 beveger seg oppad langs rampen 36. Etterhvert som den riflede ytre overflate av kilen 34 beveger seg utad forbi omkretsen av huset 20 og hele ledekile-anordningen 10 beveges mot venstre som vist i fig. IA og IB, flatgjøres fjærene 50 inntil støtteelementene 40 kommer til anlegg mot veggen i for-ingsrøret 120. Ytterligere bevegelse oppad av kilen 34 forårsaker at hele ledekile-anordningen 10 svinger omkring støtteelementene 40 slik at den del av ledekile-anordningen 10 som er under støttepunktet presses til venstre som vist i fig. IB og, mer viktig, hele føringsseksjonen 18 presses mot høyre hardt mot foringsrøret 14.

Etter at ledekile-anordningen 10 er blitt dreid til ønsket posisjon ved å dreie startfresen 66 slakkes arbeidsstrengen som bærer startfresen 66 av slik at skjærbolten 68 bryter.

Start-fresen 66 blir deretter senket ytterligere ned foringsrøret 12. Etterhvert som startfresen 66 senkes kontakter den føringsseksjonens 18 føringsflate 64 og ledes til utsiden av foringsrøret 14 hvor den dreies til å skjære et hull i veggen av foringsrøret 12 på vanlig måte.

I en utførelse av en ledekile-anordning for bruk i et foringsrør med en nominell innvendig diameter på 175 mm, hadde huset 20 en nominell utvendig diameter på 160 mm og støtteelementene raget omlag 9,5 mm ut forbi omkretsen av huset 20. Puten raget omlag 8 mm ut forbi omkretsen av huset 20.

Spiralfjæren 28 ble trykket sammen til å utøve en kraft på omlag 273 kg på stempelet 26 før avskjæring av skjærbolten 24 og opprettholdt en kraft på omlag 182 kg mot kilen 34 etter aktivisering.

Etter at sidebrønnen er blitt ferdig fjernes ledekile-anordningen 10. Nærmere bestemt, som vist i fig. 4, er føringsseksjonen 18 anordnet med en opphentingsspalt 70 som er omlag 20 cm lang og har en opphentingsflate 72 som er skrådd ved omlag 60° i forhold til vertikalen. Et opp-hentingsverktøy 74 (fig. 5,6) senkes ned foringsrøret 12. Opphentingsverktøyet 74 omfatter en stav 76 som har en f anganordning 78. Stangen 76 er omlag 5 cm i diameter og fanganordningen 78 er omlag 10 cm lang og forløper 5 cm fra stangen 76. Fanganordningen 78 har en avfaset nedre flate 80 og en øvre flate 82 som er skrådd ved omlag 60° i forhold til vertikalen.

Ved bruk senkes opphentingsverktøyet 74 ned foringsrøret 12, fanganordningen 78 gjør inngrep i opphentingsspalten 70 og opphentingsverktøyet 74 heves. Den oppad rettede bevegelse frigjør kilene 34 som tillater at ledekile-anordningen 10 fjernes fra foringsrøret 12.

Fig. 7 til 10 viser hvordan fanganordningen 78, føringsflaten 64 og opphentingsspalten 70 samvirker for å lette inngrep av fanganordningen 78 i opphentingsspalten 70. Som det kan sees av fig.9 og 10 vil fanganordningen 78 entre opphentingsspalten 70 forutsatt at fanganordningen 78 og opphentingsspalten 70 ligger innenfor omlag 22,5° av den nøyaktige innretting eller flukt. Følgelig, dersom et første forsøk på å få inngrep med fanganordningen 78 i opphentingsspalten 70 svikter, bør innhentingsverktøyet 74 bli dreid i intervaller på 45° inntil inngrep oppnås.

Fig. 11 til 16 viser deler av seks ytterligere utførelser av ledekile-anordninger i samsvar med oppfinnelsen. Ettersom alle utførelser virker på en lignende måte med ledekile-anordningen 10 som allerede er beskrevet, vil kun vesentlige forskjeller bli omtalt.

I fig. 11 er de to støttepunkt-elementer 40 erstattet med et enkelt støttepunktelement 40', og den enkelte pute 46 er erstattet med to puter 46'. Videre er fjæren 50' plassert mellom støtteelementet 40' og putene 46'. Ved møysommelig justering av det radielle utstikk av putene 46' kan be-vegelsen av kilen 34' som er nødvendig for å pådra førings-seksjonen mot foringsrørets vegg minskes. Dette sikrer at den maksimalt tilgjengelige kraft fra spiralfjæren 28 pådras mot kilen 34 ' .

Innsettingsseksjonen 16'' vist i fig. 12 er spesielt egnet for bruk i foringsrører hvor det er minimal klaring mellom utsiden av huset 20'' og innsiden av foringsrøret . I denne utførelsen er støttepunktelementet 40'' dannet av en kile i likhet med kilen 34''. Ved bruk, når aktuatorstangen 22'' blir støtt, frigjør den både stempelet 26' og stempelet 84. Kilen 34'' glir oppad og utad på rampen 36'' mens kilen som danner støttepunktelementet 40'' glir oppad og utad på rampen 86. Innsettingsseksjonen 16"' vist i fig. 13 er generelt i likhet med det vist i fig. 12, bortsett fra at når kilen 34"' og kilen som danner støttepunktelementet 40"' er blitt innsatt kan ledekile-anordningen ikke hentes opp. Nærmere bestemt motstår kilen 34"' nedad rettet bevegelse i for-ingsrøret mens kilen som danner støttepunktelementet 40"' motstår bevegelse oppad. I denne utførelsen frigjøres stempelet 84' ved bryting av en skjærtapp 88 når aktuatorstangen 22"' blir støtt.

Innsettingsseksjonen 16"" vist i fig. 14 omfatter et støtteelement 42' som stikker ut forbi huset 20"" og en pute 46"". Innsettingsseksjonen svinges omkring støtteelementet 44' når kilen 34"" aktiviseres. Denne utførelsen innbefatter også en låsekile 90 som blir innsatt når aktuatorstangen 22"" blir støtt. Låsekilen 90 låser innsettingsseksjonen 16"" i foringsrøret slik at ledekile-anordningen ikke kan hentes opp.

Tilslutt, i utførelsen vist i fig. 15, er støttepunktelement-et 45" anordnet på føringsseksjonen 18""' istedenfor innsettingsseksjonen 16""'.

Det vil bli lagt merke til at i alle utførelsene er førings-seksjonen 18 stivt festet til innsettingsseksjonen 16. Slikt feste foretas med fordel ved sveising, men andre midler, slik som skruing og nagling ville være likedant akseptabelt. Videre vil føringsseksjonen 18 og huset 20 i innsettingsseksjonen hensiktsmessig kunne være laget i ett stykke.

Claims (14)

1. Ledekile-anordning (10) innbefattende en innsettingsseksjon (16;16' ;16";16'" ;16""; 16'"") som har et hus (20;20';20";

20"';20"" ;20"" ' ) og en føringsseksjon (18;18';18";

18"';18"";18""<*>) som er i hovedsaken fast sammenkoblet eller er integrerte, og et aktiveringselement (34;34';34";;34"'; 34"";34""') som under bruk kan aktiveres for å spenne innsettingsseksjonen mot veggen i et foringsrør, hvilken anordning innbefatter et støtteelement (40;40';40";40" ' ;;40"";40""') som er beregnet for anleggssamvirke med den nevnte vegg når aktiveringselementet (34;34';34";34" ' ;;34"";34""' ) aktiveres, hvorved innsettingsseksjonen (16;;16';16";16"';16"";16""') og føringsseksjonen (18;18';18";;18"';18"";18""' ) kan svinge om støtteelementet for derved å spenne føringsseksjonen mot foringsrørveggen, karakterisert ved at støtteelementet er et element (40;40';40";40"';40"";40""' ) som, i det minste under bruk, rager ut over husets (20;20';20";20"';20"";20""') ytre begrensning.;

2. Ledekile-anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at støtteelementet (40;40';40"" ) er montert på huset (20;20*;20"" ) og festet til dette.

3. Ledekile-anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at støtteelementet (40"") er montert på føringssek-sjonen (18""') og festet til denne.

4 . Ledekile-anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at støtteelementet (40";40"') er bevegbart til sin operative stilling når ledekile-anordningen har nådd sin operative stilling i en brønnboring.

5. Lede-kileanordning ifølge krav 4, karakterisert ved at støtteelementet (40";40"') innbefatter en kile.

6. Ledekile-anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at føringsseksjonen og innsettingsseksjonen i hovedsaken er fast sammenkoblet ved hjelp av sveising, nagler, bolter eller kombinasjoner av disse.

7. Ledekile-anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at aktiveringselementet (34;

34';34";34'" ;34"";34 ) innbefatter en kile.

8. Ledekile-anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den innbefatter en fjær som virker mot aktiveringselementet, en holdeinnretning for å hindre aktiveringselementet i å bevege seg, og en aktivatbr-stang (22;22';22";22" ' ;22"";22"" ' ) som, ved aktivering, frigjør den nevnte holdeinnretning.

9. Ledekile-anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved et andre aktiveringselement (90) som i bruk kan aktiveres for derved å spenne innsettingsseksjonen (16"") mot et foringsrør sammen med aktiveringselementet (34"").

10. Ledekile-anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at det andre aktiveringselement (90) innbefatter en kile.

11. Ledekile-anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at aktiveringselementet og det nevnte andre aktiveringselement begge innbefatter kiler som, når de aktiveres, beveger seg langs ramper i samme retning slik at ledekile-anordningen kan trekkes ut av et foringsrør etter bruk.

12. Ledekile-anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at aktiveringselementet (34"") og det nevnte andre aktiveringselement (90) innbefatter kiler som, når de aktiveres, beveger seg langs ramper i motsatte retninger for derved å hindre en uttrekking av ledekile-anordningen etter bruk.

13. Ledekile-anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den innbefatter en pute (46;46';46"";46""') som er anordnet for å begrense innsett-ingsseksjonens og føringsseksjonens svingebevegelse om det nevnte støtteelement).

14. Ledekile-anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at føringsseksjonen har et gjenvinningsspor for derved å lette en gjenvinning av ledekile-anordningen.