NO309438B1

NO309438B1 - Insert for use in holding wedges or wedge belts

Info

Publication number: NO309438B1
Application number: NO950824A
Authority: NO
Inventors: Manfred Jaensch
Original assignee: Weatherford Lamb
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1995-03-02
Publication date: 2001-01-29
Also published as: NO950824D0; NO950824L

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en innsats for bruk i holdekiler eller kilebelter, hvilken innsats omfatter et antall platestrimler som er innleiret side ved side i et elastisk basiselement, og hver av platestrimlene har en rørgripende kant. The present invention relates to an insert for use in retaining wedges or wedge belts, which insert comprises a number of plate strips which are embedded side by side in an elastic base element, and each of the plate strips has a pipe-gripping edge.

Holdekiler blir benyttet for å holde foringsrør i posisjon mens ytterligere foringsrørlengder blir tilføyd foringsrør-strengen. Kjente kilebelter innbefatter gripeflater som skader foringsrørets overflate betraktelig. Holding wedges are used to hold casing in position while additional casing lengths are added to the casing string. Known V-belts include gripping surfaces which damage the casing surface considerably.

En gripeflate for bruk i tenger omfatter et elastisk basiselement innleiret på sin overflate med karborundumpar-tikler er også kjent. Mens denne gripeflate forårsaker minimal skade på overflaten av røret som skal gripes, er den imidlertid utilstrekkelig til sikkert å fastholde lange foringsrørstrenger. A gripping surface for use in pliers comprising an elastic base element embedded on its surface with carborundum particles is also known. However, while this gripping surface causes minimal damage to the surface of the pipe to be gripped, it is insufficient to securely hold long casing strings.

Fra US-patent 2493556 er det kjent en innsats av den innledningsvis nevnte art, der et antall segmenter eller strimler er innleiret i et elastisk basiselement for opplagring av et rør og for avtettlng av rommet inntil det opplagrede røret. Det er ikke truffet noen spesielle foranstaltninger for å hindre beskadigelse av røret dersom dette skulle utøve stor kraft på segmentene. From US patent 2493556 an insert of the type mentioned at the outset is known, where a number of segments or strips are embedded in an elastic base element for storing a pipe and for sealing the space next to the stored pipe. No special measures have been taken to prevent damage to the pipe should this exert a large force on the segments.

Den foreliggende oppfinnelse sikter mot, i det minste i dens foretrukne utførelser, å tilveiebringe en innsats som vil adekvat gripe forholdsvis lange foringsrørstrenger med minimal skade på foringsrøret. The present invention aims, at least in its preferred embodiments, to provide an insert that will adequately grip relatively long casing strings with minimal damage to the casing.

I samsvar med oppfinnelsen er det tilveiebragt en innsats av den innledningsvis nevnte art som avhjelper problemene med beskadigelse av det opplagrede røret og dessuten avhjelper problemene med eventuelt avfall fra overflaten til forings-røret som skal gripes. Dette oppnås ved at platestrimlene springer frem forbi det elastiske basiselementet slik at det dannes kanaler mellom tilliggende strimler for å oppta smuss eller rusk fra overflaten til foringsrøret som skal gripes. In accordance with the invention, an effort of the type mentioned at the outset is provided which remedies the problems of damage to the stored pipe and also remedies the problems of possible waste from the surface of the casing to be gripped. This is achieved by the plate strips springing forward past the elastic base element so that channels are formed between adjacent strips to absorb dirt or debris from the surface of the casing to be gripped.

Med fordel omfatter den rørgripende flate tenner. Den kunne imidlertid også omfatte partikkelformet materiale bundet til platestrimlene. Slikt materiale kunne omfatte f.eks. karborundum eller diamantkorn. Advantageously, it includes pipe-grabbing flat teeth. However, it could also include particulate material bound to the plate strips. Such material could include e.g. carborundum or diamond grains.

Med fordel har tennene en føringsflate som er skrådd ved en vinkel cx fra 60° til 120° i forhold til strimmelens lengdeakse. Med fordel er a i hovedsak 90°. Med fordel har tennene en bakre flate som er skrådd ved en vinkel e> fra 20° til 50° i forhold til strimmelens lengdeakse. Advantageously, the teeth have a guide surface which is inclined at an angle cx from 60° to 120° in relation to the longitudinal axis of the strip. Advantageously, a is essentially 90°. Advantageously, the teeth have a rear surface which is inclined at an angle e > from 20° to 50° in relation to the longitudinal axis of the strip.

Fordelaktig er vinkelen p i hovedsak 35°. Advantageously, the angle p is essentially 35°.

Med fordel er dybden av tennene fra 0,2 mm til 2 mm. Med fordel er dybden d hovedsakelig 1 mm. Advantageously, the depth of the teeth is from 0.2 mm to 2 mm. Advantageously, the depth d is mainly 1 mm.

Om ønsket kan tennene være av forskjellig hardhet, f.eks. forholdsvis harde tenner mot toppen av innsatsen og forholdsvis myke tenner mot nederdelen. If desired, the teeth can be of different hardness, e.g. relatively hard teeth towards the top of the insert and relatively soft teeth towards the bottom.

Under bruk forløper platestrimlene med fordel i hovedsak parallelt med lengdeaksen av foringsrøret som skal gripes. Om ønsket kunne strimmelen være skrådd i forhold til foringsrør-ets lengdeakse. I en alternativ utførelse ville strimlene være anordnet vinkelrett på lengdeaksen av foringsrøret som skal gripes. En slik utførelse kunne benyttes hvor motstand mot torsjonskrefter er spesielt viktig. During use, the plate strips advantageously extend essentially parallel to the longitudinal axis of the casing to be gripped. If desired, the strip could be inclined in relation to the longitudinal axis of the casing. In an alternative embodiment, the strips would be arranged perpendicular to the longitudinal axis of the casing to be gripped. Such a design could be used where resistance to torsional forces is particularly important.

Med fordel er den rørgripende flate dekket med et materiale som er korrosjonsmotstandig, f.eks. titan. Advantageously, the pipe-gripping surface is covered with a material that is corrosion-resistant, e.g. titanium.

For en bedre forståelse av den foreliggende oppfinnelse og for å vise hvordan den samme kan settes i verk, vil det nå gis henvisning gjennom et eksempel til de vedlagte tegninger hvor: Fig. 1 er et perspektivriss, med en del bortskåret, av en For a better understanding of the present invention and to show how it can be implemented, reference will now be made through an example to the attached drawings where: Fig. 1 is a perspective view, with part cut away, of a

innsats i samsvar med oppfinnelsen; effort in accordance with the invention;

fig. 2 er et forstørret riss av den omsirklede platestrimmel fig. 2 is an enlarged view of the circled plate strip

og identifisert med henvisningstallet II i fig. 1; fig. 3 er et perspektivriss, med delene fra hverandre, av en del av et kilebelte som benytter innsatsene i samsvar and identified by reference number II in fig. 1; fig. 3 is an exploded perspective view of a portion of a V-belt utilizing the inserts in accordance with

med oppfinnelsen; with the invention;

fig. 4 er et sideriss av en alternativ platestrimmel; og fig. 5 er et sideriss av ytterligere en alternativ platestrimmel. fig. 4 is a side view of an alternative plate strip; and fig. 5 is a side view of a further alternative plate strip.

Det vises til fig. 1 i tegningene hvor det er vist en innsats som er generelt identifisert med henvisningstallet 1. Innsatsen 1 omfatter et elastisk element 2 som er forsynt med et antall platestrimler 3 som hver er forsynt med et antall tenner 4. Reference is made to fig. 1 in the drawings where an insert is shown which is generally identified with the reference number 1. The insert 1 comprises an elastic element 2 which is provided with a number of plate strips 3 each of which is provided with a number of teeth 4.

Det elastiske basiselement 2 er tilvirket av gummi og strimlene 3 er vulkanisert i stilling som vist. The elastic base element 2 is made of rubber and the strips 3 are vulcanized in position as shown.

Tennene 4 har formen vist i fig. 2. The teeth 4 have the shape shown in fig. 2.

Nærmere bestemt har tennene en føringsflate 13 som er skrådd ved en vinkel a på 90" i forhold til vertikalen X-X og en bakre flate 14 som er skrådd ved en vinkel p på 35° i forhold til vertikalen X-X. Strimmelen 3 har typisk en bredde W på 9 mm og en lengde på 60 mm. Tennene har en dybde d på 1 mm. I tillegg er den øvre bakre flate av strimmelen 3 forsynt med en avfasing 15 som gjør det mulig for strimlene 3 å bli korrekt orientert under innsatsens fremstilling. Strimlene 3 blir belagt med titan for å hindre korrosjon og bedre slitasj eegenskapene. More specifically, the teeth have a guide surface 13 which is inclined at an angle a of 90" relative to the vertical X-X and a rear surface 14 which is inclined at an angle p of 35° relative to the vertical X-X. The strip 3 typically has a width W of 9 mm and a length of 60 mm. The teeth have a depth d of 1 mm. In addition, the upper rear surface of the strip 3 is provided with a chamfer 15 which enables the strips 3 to be correctly oriented during the manufacture of the insert. The strips 3 is coated with titanium to prevent corrosion and improve wear properties.

Det vises nå til fig. 3 hvor det er vist et adapter 5 som omfatter et bueformet ytre element 6 anordnet med et antall ribber 7 bundet av elementer 8. Det bueformede ytre element 6, ribbene 7 og elementene 8 danner seks adskilte hulrom 9. Oppbygningen av adaptere 5 øker den totale stivhet og motstår vridning. Reference is now made to fig. 3 where an adapter 5 is shown comprising an arc-shaped outer element 6 arranged with a number of ribs 7 bound by elements 8. The arc-shaped outer element 6, the ribs 7 and the elements 8 form six separate cavities 9. The structure of adapters 5 increases the total stiffness and resists twisting.

Adaptere 5 er forsynt med tunger 10 som glidbart griper i svalehale-spor 11 i en kile 12. Adapters 5 are provided with tongues 10 which slideably engage in dovetail grooves 11 in a wedge 12.

Ved bruk er et antall adaptere 5, vanligvis tre, anordnet i en sirkel i en anordning (i allminnelighet referert til som "kilebelte") for å holde en foringsrørstreng. Når det er ønsket å holde et foringsrør i kilebeltet, blir kiler 12 senket ned i et avsmalnende basiselement (ikke vist). Dette pådrar tennene mot foringsrørets side. Etterhvert som foringsrøret senkes ned griper tennene foringsrøret og tvinger kilene 12 nedad som ytterligere øker grepet mot foringsrøret. In use, a number of adapters 5, usually three, are arranged in a circle in a device (commonly referred to as a "V-belt") to hold a casing string. When it is desired to hold a casing in the wedge belt, wedges 12 are lowered into a tapered base element (not shown). This applies the teeth to the side of the casing. As the casing is lowered, the teeth grip the casing and force the wedges 12 downwards, which further increases the grip on the casing.

Bruken av flere innsatser 1 båret av respektive ribber 7 reduserer den totale sammentrykning i innsatsens 1 lengdeplan sammenlignet med en utførelse der en enkelt innsats spenner over hele adapterets 5 dybde. The use of several inserts 1 carried by respective ribs 7 reduces the total compression in the longitudinal plane of the insert 1 compared to an embodiment where a single insert spans the entire depth of the adapter 5.

Forskjellige modifikasjoner av den beskrevne utførelse er påtenkt, f.eks. kunne tennene 3 i en innsats være av forskjellig hardhet, f.eks. forholdsvis harde (og sprø) tenner i toppen av innsatsen og mykere (og mindresprø) tenner i bunnen av innsatsen. Harde tenner er bedre for å gripe røret, imidlertid dersom de harde tenner dras av vil de mykere tenner fortsatt gripe røret, skjønt på bekostning av noe overflateskade. Om ønsket kan tennene i innsatsene i et adapter ha forskjellige hardheter hvor eksempelvis hardheten i tennene i den øverste innsats er større enn hardheten i den nederste innsats. I en mer radikal utgave, kunne tennene 4 være dannet ved å dekke platestrimlene 3 med et belegg av slitende materiale, f.eks. karborundum eller diamantstøv. Tennene vist i fig. 2 er imidlertid foretrukket ettersom de hjelper til å pådra holdekilene når foringsrøret senkes ned og er forholdsvis enkle å frigjøre når foringsrøret heves før frigjøring av holdekilene. Various modifications of the described embodiment are contemplated, e.g. could the teeth 3 in an insert be of different hardness, e.g. relatively hard (and brittle) teeth at the top of the insert and softer (and less brittle) teeth at the bottom of the insert. Hard teeth are better at gripping the pipe, however if the hard teeth are pulled off the softer teeth will still grip the pipe, albeit at the cost of some surface damage. If desired, the teeth in the inserts in an adapter can have different hardnesses, where, for example, the hardness of the teeth in the top insert is greater than the hardness in the bottom insert. In a more radical version, the teeth 4 could be formed by covering the plate strips 3 with a coating of abrasive material, e.g. carborundum or diamond dust. The teeth shown in fig. 2 are preferred, however, as they help engage the retaining wedges when the casing is lowered and are relatively easy to release when the casing is raised prior to releasing the retaining wedges.

Mens innsatsene primært er beregnet på bruk i holdekiler eller kilebelter, kan innsatser i samsvar med den foreliggende oppfinnelse også innarbeides i elevatorer for å bevege individuelle rør og korte rørstrenger. While the inserts are primarily intended for use in retaining wedges or wedge belts, inserts in accordance with the present invention can also be incorporated into elevators to move individual pipes and short pipe strings.

Platestrimlene benyttes i innsatser for elevatorer (eller kilebelter for lettere belastninger) kan ha mindre spisse tenner, f.eks. som vist i fig. 4 eller 5. I fig. 4 er således tannspissene temmelig avrundet mens i fig. 5 er spissen av hver tann forsynt med en flate som har en lengde på f.eks. 0,25 mm. The plate strips used in inserts for elevators (or V-belts for lighter loads) may have less pointed teeth, e.g. as shown in fig. 4 or 5. In fig. 4, the tips of the teeth are thus rather rounded, while in fig. 5, the tip of each tooth is provided with a surface which has a length of e.g. 0.25 mm.

Claims

1. Insert for use in retaining wedges or wedge belts, which insert (1) comprises a number of plate strips (3) which are embedded side by side in an elastic base element (2), and each of the plate strips (3) has a pipe-engaging edge (4), characterized in that the plate strips (3) spring forward past the elastic base element (2) and can be bent in response to the influence of a large force in order to thereby reduce the harmful effect on the pipe, so that channels are formed between adjacent strips (3) to absorb dirt or debris from the surface of the casing to be gripped.

2. Insert according to claim 1, characterized in that the pipe-gripping edge (4) comprises teeth (4).

3. Insert according to claim 2, characterized in that the teeth (4) have a leading surface which is inclined at an angle (a) from 60" to 120° in relation to the longitudinal axis (X-X) of the plate strip (3), and advantageously a is mainly 90 °.

4. Insert according to claim 2 or 3, characterized in that the teeth (4) have a rear surface which is inclined at an angle (p) from 20° to 50° in relation to the plate strip's (3) longitudinal axis X-X, and advantageously the angle (<p >) about 35°.

5 . Insert according to one or more of claims 2 to 4, characterized in that the depth (d) of the teeth (4) is from 0.2 mm to 2 mm, and the depth (d) is advantageously around 1 mm.

6. Insert according to one or more of claims 2 to 5, characterized in that the teeth are of different hardness.

7. Insert according to one or more of the preceding claims, characterized in that the plate strips (3), when in use, run essentially parallel to the longitudinal axis of the casing to be gripped.

8. Insert according to one or more of the preceding claims, characterized in that the pipe gripping surface is covered with a material that is corrosion resistant.

9. Insert according to claim 8, characterized in that the material comprises titanium.