NO310782B1

NO310782B1 - Vern for borerör og fôringsrör

Info

Publication number: NO310782B1
Application number: NO19961472A
Authority: NO
Inventors: Derek Herrera; Alex Joseph Gerard Herrera; Gregory John Herrera; John Philip Corkhill
Original assignee: Hydril U K Ltd
Priority date: 1993-10-14
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 2001-08-27
Also published as: AU7820694A; GB9321257D0; DE69421823T2; MY118865A; EP0721539A1; DE69421823D1; NO961472D0; NO961472L; EP0721539B1; WO1995010685A3; WO1995010685A2; CA2173864C; ES2140562T3; US5901798A; CA2173864A1; AU698810B2

Description

Denne oppfinnelse gjelder beskyttere, og gjelder mer spesielt beskyttere for rør-strenger som er bevegelige inne i borehullet for en brønn (f.eks. en hydrokarbonbrønn).

Beskyttere av denne generelle type er beskrevet i GB 2204895-B tilsvarende US 4 907 661, som diskuterer ønskeligheten av beskyttere for å beskytte rørstrenger i brønnhull, og for beskyttelse av foringsrør som kan fore slike brønner. Figur 1 og 2 i foreliggende søknad illustrerer den generelle bruk av beskyttere av denne type.

Beskytteren 1 omfatter et generelt ringformet legeme som omgir borerøret 2, og er fritt til å rotere i forhold til dette. Den ytre diameter av beskytteren 1 er større enn den maksimale ytre diameter av pinne- og boksdelen 3 og 4 av lengden av borerør 2, og mindre enn den indre diameter av brønnhullet 5 eller foringsrøret 6 (hvis tilstede). Beskytteren 1 tjener til å hindre at strengen av borerør 2 kommer i kontakt med borehull-veggen 5 eller foringsrøret 6, og er konstruert til å danne en forholdsvis lav friksjonsfaktor mellom borerøret 2 og dets egne indre overflater, og også mellom den ytre overflate av beskytteren og borehullet eller foringsrøret. Et antall beskyttere kan påføres rørstrengen etter behov, med en eller flere beskyttere på individuelle rørseksjoner.

I det tilfelle at beskytteren 1 kommer i kontakt med overflaten på borehullet/foringsrøret, kan borerøret 2 fremdeles rotere fritt inne i beskytteren 1. Dette minimaliserer økningen i dreiemoment eller drag som ellers ville bli forårsaket ved kontakt mellom rørstrengen og borehullet/foringsrøret, og reduserer muligheten for skade på enten røret eller foringsrøret, og gjør at boreparametere, såsom vekt på borekronen kan styres mer effektivt for å forbedre gjennomtrengningstakten.

Figur 1 viser en enkel installasjon av en beskytter 1 på et borerør 2. I dette tilfelle er beskytteren fri til å bevege seg i lengderetningen mellom den øvre og den nedre ende på røret 2. Alternativt, som vist på figur 2, kan ringformede holdeklemmer 7 påføres røret 2 ovenfor og nedenfor beskytteren for å begrense dens område av langsgående bevegelse. Klemmene 7 kan plasseres slik at de lokaliserer beskytteren 1 i en fast stilling, eller kan være bredere atskilt for å tillate langsgående bevegelse over en forutbestemt lengde av røret 2.

Den foreliggende oppfinnelse frembringer forskjellige forbedringer over beskytterne og klemmene av den type som er beskrevet i GB 2204895-B. Forbedringene som frembringes av de forskjellige aspekter ved oppfinnelsen oppstår fra formen og konfigurasjonen av beskytteren og tilhørende klemmer, bruken av separate lagerelementer i forskjellige anordninger, og valg av materialer. Disse forskjellige faktorer kan kombineres på forskjellige måter for å frembringe beskytterenheter som er robuste, bestandige mot hekting og hindringer, og som minimaliserer dreiemoment og drag under bruk.

Som bemerket ovenfor, må beskytteren først tillate lavfriksjonsrotasjon av røret i forhold til beskytteren, og må også utføre funksjonen med å skille rørstrengen fra borehullet/foringsrøret. Følgelig må anordningen frembringe de nødvendige lavfriksjonskarakteristikker, og må være i stand til å bære de mekaniske belastninger den møter under bruk. Den må også være i stand til å motstå temperaturer, trykk og hårde kjemiske tilstander i borehullmiljøet.

Som brukt heretter, skal henvisning til "brønnhullet" tas til å omfatte henvisninger til et foringsrør som forer brønnhullet, og vice versa, etter som det passer.

Den beskytter som er beskrevet i GB-2204895-B er utformet i det vesentlige fra et enkelt materiale, som må tilfredsstille alle de krav som er bemerket ovenfor.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse, er det anordnet en beskytterenhet for en rørstreng som er bevegelig inne i et brønnhull, hvor beskytterenheten omfatter et generelt ringformet legeme som er innvendig dimensjonert til å passe rundt rørstrengen, og eksternt dimensjonert til å passe inne i brønnhullet, hvor legemet er utformet av et første materiale eller materialer, og videre omfatter lageranordninger plassert under bruk mellom det ringformede legeme og rørstrengen for å tillate fri rotasjon av rørstrengen i forhold til det ringformede legeme i tilfellet det ringformede legeme kommer i kontakt med overflaten av brønnhullet.

I disse utførelser omfatter lageranordningen minst et lagerelement som er utformet separat fra det ringformede legeme.

I andre utførelser er lagerelementet anordnet ved en indre overflate av det ringformede legeme, som strekker seg rundt borerøret.

I enda en utførelse er lageranordningen anordnet som et belegg av materiale som er påført i det minste på den indre overflate av det ringformede legeme som strekker seg rundt borerøret.

Lageranordningen er fortrinnsvis utformet separat fra det ringformede legeme, og omfatter minst et lagerelement utformet av et annet materiale eller materialer.

I visse utførelser av oppfinnelsen, er det nevnte minst et lagerelement festet på den indre overflate av det ringformede legeme. I andre utførelser, er det nevnte minst lagerelement festet, under bruk, på den ytre overflate av rørstrengen. I enda en utførelse av oppfinnelsen, er det nevnte minst et lagerelement plassert, under bruk, mellom det ringformede legeme og rørstrengen, og er roterbart i forhold til begge. I sistnevnte tilfelle, kan lagerelementet være begrenset av en holdeanordning mot longitudinal bevegelse med det ringformede legeme.

Hvor lagerelementet er festet på enten det ringformede legeme eller rørstrengen, kan elementet være i det vesentlige sylindrisk, eller kan omfatte et flertall separate elementer som er plassert på dets overflate.

Hvor lagerelementet er roterbart i forhold til det ringformede legeme og rør-strengen, er elementet fortrinnsvis i det vesentlige sylindrisk, og kan videre utstyres med ringformede flenser på de longitudinale ender, hvor flensene overligger de longitudinale ender av det ringformede legeme, under bruk.

I en alternativ utførelse, omfatter beskytterenheten en fluid-lageranordning, en sylindrisk indre hylse som er anordnet på borerøret med første tetningselementer som danner en fluidforsegling med dette, hvor den indre hylse er omgitt av det ringformede beskytterlegeme, og en annen tetningsanordning som danner en fluidtetning mellom endene på det ringformede legeme, ovenfor og nedenfor den indre hylse, og borerøret for å definere et tettet volum mellom det indre av det ringformede legeme og den ytre overflate av den indre hylse, hvor fluidlageranordningen frembringes ved en smøre-væske som innføres i det nevnte tettede volum.

Om ønskes, kan det ringformede legeme omfatte andre lageranordninger på den ytre overflate, utsatt for kontakt med overflaten av brønnhullet. Andre lageranordninger kan f.eks. omfatte et ytre deksel for ringformede legeme eller et bånd som ligger rundt det ringformede legeme.

I visse utførelser av oppfinnelsen, omfatter enheten videre første og andre i det vesentlige ringformede klemmeanordninger, innrettet til å festes på rørstrengen på hver side av det ringformede legeme for å begrense longitudinal bevegelse av det ringformede legeme langs rørstrengen, under bruk. Når det passer, klemmeanordningene tjene til å feste det nevnte minst et lagerelement til rørstrengen.

Hvor de nevnte klemmeelementer er benyttet, kan det ringformede legeme og/eller klemmeanordningen utstyrer med lageranordninger på de ringformede endeoverflater, som er utsatt for kontakt med hverandre under bruk. De eksterne overflater på klemmene kan også utstyres med eksterne lageranordninger i likhet med de andre lageranordninger på det ringformede legeme.

Klemmeanordningene er fortrinnsvis også innrettet til å gripe borerøret ved hjelp av spor eller utsparinger på deres indre, rørkontaktoverflate. Alternativt eller i tillegg, kan grepet av klemmen forbedres ved å belegge den indre diameter av klemmen med en høytemperatur-epoksyresin eller liknende, som er tilsatt et slipemiddel før herding, slik at det danner en høyfriksjons kontaktflate mellom klemmen og borerøret, og hindrer elektronstrøm mellom ulike metaller. Det nevnte ringformede legeme er fortrinnsvis utformet av metall eller plast, eller av elastomere materialer.

Lageranordningen er fortrinnsvis utformet av plast eller elastomere materialer eller av metall.

De materialer, hvilke det ringformede legeme og lageranordninger er utformet, er fortrinnsvis valgt fra de følgende: metaller omfattende: aluminium og aluminiumlegeringer; stål og stållegeringer; kopperlegeringer omfattende lagermetall, aluminiumbronse, fosforbronse, kopper-nikkel, sinklegeringer; slike metaller kan utstyres med belegg som omfatter polytetrafluoretylen (PTFE), elektroløs nikkel, sink og malinger, gummi og gummisammensetninger;

plast og elastomerer, omfattende: karbonforsterket polyetereterketon; polyftalamid; polyvinylidenfluorid; gumniisanimensetninger, fenolresiner eller sammensetninger; varmherdende plastmaterialer; termoplastiske elastomerer; termoplastiske sammensetninger; termoplastmaterialer omfattende polyetereterketon, polyfenylensulfid, polyftalamid, polyeterimid, polysulfon, polyetersulfon, alle

polyimider (deriblant nylonsammensetninger), polybutylentereftalat, polyeterketonketon; og

fyllmateriale for bruk med de ovennevnte metaller og plastmaterialer, deriblant: glass, karbon, PTFE, silikon, teflon, molybdendisulfid, grafitt, olje og voks.

Det er spesielt å foretrekke at materialer som brukes for lageroverflater, enten på det ringformede legeme eller på andre lagerelementer forbundet med dette, er av en type som kan virke som selvsmørende offermaterialer, eller er kombinert med fyllmaterialer som kan virke på en slik måte eller som tillater at det ringformede legeme eller lagerelementer virker på en slik måte.

Det ringformede legeme og klemmeanordningene, hvor de brukes, er fortrinnsvis formet slik at de minimaliserer muligheten for fasthekting inne i brønnhullet, idet endene er avfaset eller buet.

Det er videre å foretrekke at det ringformede legeme og klemmeanordningen, hvor den er brukt, er utformet til å fremme jevn fluidstrøm rundt og/eller gjennom enheten. Det er spesielt å foretrekke at lageroverflater mellom beskytterens legeme og borerøret er utformet for å fremme tynnfilmsmøring ved relativ rotasjon mellom røret og beskytteren.

Det er også å foretrekke at den indre overflate av det ringformede legeme er utstyrt med langsgående spor eller furer (deriblant spiralformede eller lignende langsgående spor eller furer) slik at borefluid kan sirkulere og danne en tynnfilmsmøre/hydrodynamisk lagereffekt, og også å virke som et kjølemiddel. I tillegg eller alternativt, kan den ytre overflate av lageranordningen ha liknende spor eller furer. Når lageranordningen er ment til å rotere i forhold til borestrengen, kan den indre overflate ha liknende spor eller furer.

Det er også å foretrekke at den ytre overflate av det ringformede legeme også har spor eller furer for å lette passering av fluid. Alternativt eller i tillegg, kan de indre og/eller ytre overflater av holdeklemmene, hvor de brukes, ha liknende spor eller furer. Alternativt eller i tillegg, kan det ringformede legeme og/eller klemmene være utstyrt med langsgående fluidpassasjeveier som strekker seg gjennom dem.

Ifølge videre aspekter, frembringer den foreliggende oppfinnelse et antall alternative konstruksjoner for å utforme det ringformede beskytterlegeme og/eller de ringformede holdeklemmer, hvor de brukes, hvor beskytterlegemet eller klemmene hver er utformet av to halve ringformede seksjoner som hver har første og andre tilpassede endeoverflater som festes sammen rundt borerøret under bruk, ved en av de følgende anordninger eller ved kombinasjoner av disse: Minst et par tilpassede overflater kan forbindes ved hjelp av komplementære borgformer og en pinne, skrue eller bolt som settes inn i en langsgående utboring som strekker seg gjennom borgformene. De nevnte borgformer kan være utformet ved å danne en hengselanordning. Begge par av tilpassede overflater kan ha borgform. Antallet borgtårn kan variere.

Minst et par av tilpassede overflater kan være forbundet ved hjelp av platedeler som er plassert i forsenkninger utformet i de tilpassede overflate, og pinner, skruer eller bolter som settes inn i de langsgående utboringer som strekker seg gjennom forsenkningene i hver seksjon og gjennom endene av platedelene som er plassert i dem. De nevnte forsenkninger og platedeler kan være utformet til å danne en hengselanordning. Begge par av tilpassede overflater kan være forbundet ved slike forsenkninger og platedeler. Antallet forsenkninger og platedeler kan variere.

Minst et par av tilpassede overflater kan være forbundet ved hjelp av skruer og bolter som er plassert i transversale utboringer som strekker seg gjennom de nevnte tilpassede overflater. Fortrinnsvis er det andre par av tilpassede overflater hengslet sammen ved hjelp av en av de hengselanordninger som er definert ovenfor. Antallet skruer eller bolter kan variere.

Mens et par av tilsvarende overflater kan være forbundet med hverandre ved hjelp av en klemmedel som engasjerer forsenkninger utformet i de eksterne overflater av det halvringformede seksjoner nær de nevnte tilpassede overflater. Fortrinnsvis er det andre par av tilpassede overflater hengslet sammen ved hjelp av en av hengselanord-ningene definert ovenfor. Antallet klemmedeler kan variere.

Utførelser av oppfinnelsen skal i det følgende beskrives gjennom eksempler, under henvisning til tegningene, hvor figur 1 er et skjematisk sideriss av en beskytter installert på en borerør i et brønnhull, som illustrerer bruken av beskytterne av nåværende type, figur 2 er et skjematisk sideriss, i likhet med figur 1, i hvilket langsgående bevegelse av beskytteren er begrenset ved ringformede klemmeanordninger, figur 3 er et oppriss i snitt av en første utførelse av beskytteren ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 4 er et grunnriss av den første utførelse, figur 5 er et oppriss i snitt av en annen utførelse av beskytteren ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 6 er et grunnriss av den andre utførelse, figur 7 og 8 viser den andre utførelse i bruk, figur 9 er et oppriss i snitt av en tredje utførelse av en beskytter ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 10 er et oppriss i snitt av en fjerde utførelse av en beskytter ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 11 (a) er et oppriss i snitt av en femte utførelse av en beskytter ifølge den foreliggende oppfinnelse, og figur ll(b) og ll(c) er forstørrede detaljer av figur 1 l(a), figur 12 er et sideriss, delvis i snitt, av en sjette utførelse av en beskytter ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 13 er et sideriss, delvis i snitt, av en sjuende utførelse av en beskytter ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 14 er et grunnriss av en beskytter ifølge oppfinnelsen, og viser konstruksjonsdetaljer som gjelder flerre av utførelsene på figur 1-13, og også utførelser av ringformede klemmer ifølge oppfinnelsen, som vist på senere tegninger, figur 15-21 viser forskjellige konstruksjoner av beskyttere ifølge oppfinnelsen, som er anvendelige på flere av utførelsene på figur 1-13, og også på ringformede klemmer, som følger, figur 15(a), (b), (c), (d) og (e) er henholdsvis, et grunnriss, et sideriss og et sideriss delvis i snitt av en første beskytterkon-struksjon, og et grunnriss og et perspektivriss av en av to komponenter som utgjør konstruksjonen, figur 16(a), (b), (c), (d), (e) og (f) er henholdsvis, et grunnriss og et oppriss av en annen konstruksjon av en beskytter ifølge den foreliggende oppfinnelse, et grunnriss av en komponent og et grunnriss av en annen komponent av den andre konstruksjon, og utsnitt, i forstørret målestokk, av deler av komponenter som illustrert på figur 16(c) og 16(d), figur 17(a), (b), (c), (d), (e) og (f) er henholdsvis, et grunnriss og et oppriss av en tredje konstruksjon av en beskytter ifølge oppfinnelsen, et oppriss av en komponent og et oppriss av en annen komponent av den tredje konstruksjon, og utsnitt i forstørret målestokk av deler av komponentene som illustrert på figur 17(c) og 16(d), figur 18(a) er et grunnriss i snitt, tatt langs linjen XXIV-XXIV på figur 18(b), av en fjerde konstruksjon av en beskytter ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 18(b) er et oppriss i snitt, tatt langs linjen XXV-XXV på figur 18(a) av den fjerde konstruksjon, figur 18(c) er et oppriss av en komponent av den fjerde konstruksjon, figur 19(a) er et grunnriss i snitt, tatt langs linjen XXVII-XXVlI på figur 19(b), av en femte konstruksjon av en beskytter ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 19(b) er et oppriss av den femte konstruksjon, figur 19(c) ér et oppriss av en komponent av den femte konstruksjon, figur 20(a) og (b) er henholdsvis grunnriss og oppriss av en sjette konstruksjon av en beskytter ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 21 (a) og (b) er henholdsvis grunnriss og oppriss av en sjuende konstruksjon av en beskytter ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 22(a) (b) og (c) er henholdsvis et grunnriss, et oppriss fra en side og et utsnittsriss fra den andre side av en første utførelse av en ringformet holdeklemme ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 23(a), (b) og (c) er henholdsvis et grunnriss, et oppriss fra en side og et utsnitt av et oppriss fra den andre side av en annen utførelse av den ringformede holdeklemme ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 24(a) og (b) er henholdsvis grunnriss og oppriss, delvis i snitt, av en videre konstruksjon av en beskytter ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 25 er et perspektivriss som illustrerer en av to komponenter av konstruksjonen på figur 24(a) og (b), figur 25(a)-(c) er henholdsvis, et perspektivriss, et enderiss og et delvis snitt av detaljer av en videre konstruksjon av et beskytterlegeme eller klemme ifølge den foreliggende oppfinnelse, figur 27 er et perspektivriss av en klemmedel som brukes i konstruksjonen på figur 26, figur 28(a) og (b) er henholdsvis sideriss og enderiss av et verktøy for å påføre og fjerne klemmedelen på figur 27, figur 29 er et enderiss av en videre utførelse av et ringformet beskytterlegeme ifølge oppfinnelsen, figur 30(a) og (b) er henholdsvis et sideriss, delvis i snitt av en videre utførelse av det ringformede beskytterlegeme ifølge oppfinnelsen, og et perspektivriss av en halv-ringformet seksjon av dette, figur 31 (a) er et sideriss av en foretrukken utførelse av beskytter og klemme montert på et borerør, figur 3 l(b) og (c) er henholdsvis ende- og sideriss av en halvdel av beskytteren på figur 31 (a), figur 31(d) er et detaljert riss av en del av beskytterhalvdelene på figur 31 (b) og (c) og viser en anordning for å feste et lagerelement til denne, figur 32 er et sideriss, delvis i snitt, av beskytteren på figur 31 montert på et borerør nær en rørskjøt, figur 3 3 (a), (b) og (c) er henholdsvis første og andre sideriss og et enderiss av et indre lagerelement for bruk med beskytteren på figur 32, figur 34(a), (b) og (c) er henholdsvis første og andre sideriss og et enderiss av et ytre lagerelement for bruk med beskytteren på figur 32, figur 35(a), (b) og (c) er henholdsvis første og andre sideriss og et enderiss og et sammensatt riss av kant-lagerelementer for bruk med beskytteren på figur 32, figur 36(a) er et sideriss, delvis i snitt, av en beskytter montert på et borerør mellom en rørskjøt og en klemme, og figur 36(b) og (c) er forstørrede detaljer av deler av klaringsåpningen mellom beskytteren og rørskjøten og mellom beskytteren og klemmen, figur 37 er et sideriss, delvis i snitt, av en beskytter montert på et borerør, og figur 37(b), (c), (d) og (e) er forstørrede detalj riss av deler av klaringsåpningen mellom beskytteren og borerøret, og viser alternative overflateformer på beskytterens overflate, figur 38(a) og (b) er enderiss i snitt av en beskytter montert på et borerør, og viser alternative overflateformer av et lagerelement plassert mellom dem, figur 39(a)-(e) er sideriss av lengder av borerør som viser alternative sammensetninger av beskyttere og klemmer montert på dem, figur 40(a)-(j) er delvis enderiss av deler av en beskytter og viser forskjellige utforminger av interne spor eller furer og fluidpassasjer, figur 41 (a), (b) og (c) er henholdsvis enderiss og første og andre sideriss av en foretmkken utførelse av en ringformet klemme, figur 42(a), (b) og (c) er henholdsvis enderiss og første og andre sideriss av en annen foretmkken ut-førelse av en ringformet klemme, figur 43(a), (b) og (c) er henholdsvis enderiss og første og andre sideriss av enda en annen foretrukken utførelse av en ringformet klemme, figur 44(a), (b), (c) og (d) er henholdsvis første sideriss og enderiss og tredje og fjerde sideriss i snitt av en foretrukken utførelse av et ringformet beskytterlegeme, figur 45(a), (b), (c) og (d) er henholdsvis et første sideriss i snitt, enderiss og tredje og fjerde sideriss i snitt av en annen foretrukken utførelse av et ringformet beskytterlegeme, figur 46(a), (b), (c) og (d) er henholdsvis et første sideriss, et enderiss og et tredje og fjerde sideriss i snitt av enda en foretrukken utførelse av et ringformet beskytterlegeme, figur 48(a), (b), (c) og (d) er henholdsvis et første sideriss i snitt, et enderiss og tredje og fjerde sideriss i snitt av enda en utførelse av et ringformet beskytterlegeme, figur 49 og 50 er enderiss av første og andre utførelser av et beskytterlegeme utformet av mer enn to delte ringformede seksjoner, og figur 51 er et delvis sideriss av en modifisert anordning for å kople sammen delte ringformede seksjoner av klemme- eller beskytterlegemet ved bruk av bolter eller skruer, omfattende sammenpressbare skjermanordninger for å isolere skaftet på boltene eller skruene fra det eksterne miljø.

Det henvises først til figur 3 og 4. En første utførelse 100 av en rørstrengbe-skytter omfatter et ringformet legeme 102 som har en sylindrisk utboring 104 og en generelt sylindrisk periferi 106 med avfasede ender 108. Det ringformede legeme 102 er i to halve ringformede seksjoner 102 hvis ender er utformet som hengsler og gjensidig koplet med hengselpinner, skruer eller bolter 112 (figur 4). Alternative konstruksjonsanordninger for det ringformede beskytterlegeme 102 er mulig, deriblant alternative anordninger for å feste legemseksj onene, som skal diskuteres videre nedenfor.

Utboringen 104 er utstyrt med lageranordninger omfattende to halve sylindriske bøssinger 114 av materialer som passer for å funksjonere som lager i de forhold som hersker i en brønn. Bøssingene 114 har radielt innadvendte overflater som er dimensjonert til å passe sammen med en liten klarering rundt en rørstreng 116 (figur 4).

Bøssingene 114 har fortrinnsvis langsgående spor 118 for å lette smøring med boreslam, og dermed lette bevegelse av beskytteren 100 i forhold til rørstrengen 116 under bruk av beskytteren 100. Sporene har fortrinnsvis avfasede sidevegger, men kan variere i størrelse, antall og form. Anordningen av klaring i det ringformede legeme 102 rundt rørstrengen 116 og de langsgående spor 118 kan danne en tynnfilmsmøring eller hydrodynamisk lagereffekt, i det minste under visse forhold, ved bruk av boreslam som smørefiuid, som videre reduserer friksjonen mellom rørstrengen og bøssingen 114 under bruk. Slik sirkulering av fluid tjener også til å vaske ut rusk og å kjøle tilstøtende komponenter.

Den tynnfilmsmøring/hydrodynamisk lagereffekt som er nevnt ovenfor kan fremmes ved valg av klaringsåpning mellom lagerdelen og den tilstøtende roterende overflate, og kan bli ytterligere forbedret ved bruk av passende utformede spor eller furer. I de forskjellige former av lågere som er beskrevet her, kan tynnfilmsmøringen finne sted mellom lageroverflatene og borerøret, mellom lageroverflatene og beskytterlegemet eller begge (i tilfellet med et flytende lager), eller mellom overflatene på tilstøtende lagerelementer. Den relevante klaringsåpning kan velges til å gi tynnfilmsmøring opp til en tilnærmet forutbestemt belastning, hvoretter tynnfilmsmøring vil bryte ned og de tilstøtende overflater vil komme i direkte kontakt med hverandre. Det er å foretrekke at materialene i lageroverflatene i beskytteren er valgt til å minimalisere friksjonen mellom overflatene under disse forhold.

På figur 3 er bøssingene 114 vist plassert i en fals inne i utboringen 104 i det ringformede legeme 102, hvor de langsgående ender av bøssingene 114 er atskilt innover fra endene av det ringformede legeme. Bøssingene 114 kunne imidlertid strekke seg hele lengden av utboringen 104. Lageroverflaten som dannes av bøssingen 114 kunne alternativt anordnes ved diskrete deler påført de nødvendige områder av den indre overflate av det ringformede legeme, istedenfor av de halvsylindriske bøssinger som vist.

I denne og andre utførelser av oppfinnelsen som beskrevet her, er det ringformede legeme 102 fortrinnsvis utformet av metall, helst av aluminium eller aluminiumlegering, eller av plast eller elastomere materialer som er i stand til å motstå de mekaniske belastninger man møter i bruk. Kompositter av forskjellige materialer kan også brukes.

Bøssingene 114 i denne utførelse og de tilsvarende lagerdeler i andre utførelser som beskrevet her, er fortrinnsvis utformet av plast eller elastomere materialer, eller i noen tilfeller av stål eller andre metaller. Passende materialer omfatter karbonforsterkede polyetereterketon, polytetrafluoretylen, polyftalamid, polyvinylidenfluorid og gummisammensetninger.

De materialer fra hvilke det ringformede legeme og lageranordningen kan utformes, ved siden av de foretrukne materialer som diskutert på andre steder, bør fortrinnsvis velges fra de følgende: metaller omfattende: aluminium og aluminiumlegeringer; stål og stållegeringer; kopperlegeringer omfattende lagermetall, aluminiumbronse, fosforbronse, kupro-nikkel; sinklegeringer;

belegg omfattende polytetrafluoretylen (PTFE), elektroløs nikkel, sink og malinger, gummi og gummisammensetninger;

plast og elastomerer, omfattende: karbonforsterkede polyetereterketon; polyftalamid; polyvinylidenfluorid; gummisammensetninger; fenolresiner eller sammensetninger; varmherdende plastmaterialer; termoplastiske elastomerer; termoplastiske sammensetninger; termoplastmaterialer omfattende polyetereterketon, polyfenylensulfid, polyftalamid, polyeterimid, polysulfon, polyetersulfon, alle polyimider, alle polyamider (inkludert nylonsammensetninger), polybutylentereftalat, polyeterketonketon; og

fyllmaterialer for bruk med de ovennevnte metaller og plastmaterialer, deriblant: glass, karbon, PTFE, silikon, teflon, molybdendisulfid, grafitt, olje og voks.

Spesielt foretrukne materialer for det ringformede legeme er: aluminiumlegering, kopperlegering, høy-ytelsesplast eller fenolresin, sinklegering eller jernlegering.

Spesielt foretrukne materialer for lageranordningen er: polyetereterketon, fenolresiner, polyftalamider, flytende krystallpolymer, acetaler, polyfenylensulfid, polyamider (nyloner), polyeterketonketon eller polyeterimid.

Det er spesielt foretrukket at materialene som brukes for lageroverflater, enten på det ringformede legeme eller på andre lagerelementer forbundet med det, er av en type som er i stand til å virke som et selvsmørende offermateriale, eller er kombinert med et fyllmateriale som vil virke på en slik måte.

En annen utførelse 200 av en rørstrengbeskytter som illustrert på figur 5 og 6 er generelt lik den første utførelse 100, og de deler av den andre utførelse 200 som er identiske eller ekvivalente med like deler av den første utførelse 100 er gitt de samme henvisningstall.

Hovedforskjellen i den andre utførelse 200 i forhold til den første utførelse 100, er påføring på periferien 106 av et ytre belegg 202 av forsterket plast, eller andre materialer av samme type som den indre bøssing 114, for å redusere friksjon mellom utsiden av beskytteren 200 og brønnhullet (ikke vist) eller et foringsrør (se figur 7 og 8) som forer brønnhullet. Anordningen av en slik utvendig lageranordning er anvendelig for alle de utførelser av beskytteren som er beskrevet her, og alternative anordninger av slike ytre lågere er beskrevet nedenfor i forbindelse med andre utførelser.

Figur 7 og 8 viser beskytteren 200 plassert rundt rørstrengen 116 i et brønnhull-foringsrør 204.

De første og andre utførelser kan brukes enten som vist på figur 1, i hvilket tilfelle beskytterne er fri til å bevege seg i lengteretningen langs rørstrengen, eller som på figur 2, i forbindelse med passende holdeklemmer, i hvilke tilfeller de kan plasseres i bestemte langsgående posisjoner eller tillates et begrenset område av bevegelse, avhengig av mellomrommet mellom klemmene.

I en tredje utførelse 300 (figur 9) er en todelt bøssing klemt rundt rørstrengen 116 med øvre og nedre ringklemmer 304 og 306. Et ringformet beskytterlegeme 308 er plassert rundt bøssingen 302 med tilstrekkelig klaring over bøssingen 302 og mellom klemmene 304, 306 til å være fritt roterbar. Smøringsspor (ikke vist) kan være anordnet på den ytre overflate av bøssingen 103 og/eller på den indre overflate av det ringformede legeme for å frembringe tynnfilmsmøring/hydrodynamisk lagereffekt som i de første og andre utførelser. Klaringene mellom de ringformede endeoverflater på klemmene og de tilstøtende ringformede endeoverflater på det ringformede legeme tillater sirkulering av slikt fluid.

De longitudinale mellomrom av klemmene 304 og 306 er vist noe større enn lengde av det ringformede legeme 308, slik at beskytteren er effektivt plassert i en fast posisjon på borestrengen. Klemmene kunne imidlertid ha et større mellomrom, og tillate beskytteren et begrenset område av langsgående bevegelse.

Strukturelle detaljer som gjelder det ringformede legeme 308 og ringklemmene 304 og 306 skal beskrives nedenfor.

En fjerde utførelse 400 (figur 10) er generelt lik den tredje utførelse 300 (figur 9) og de deler av den fjerde utførelse 400 som er identiske eller ekvivalente med like deler av den tredje utførelse 300 er gitt de samme henvisningstall.

Hovedforskjellen i den fjerde utførelse 400 i forhold til den tredje utførelse 300, er at bøssingen 302 ikke er klemt til rørstrengen 116, men er utstyrt med langsgående endeflenser 304 som tjener som endeholdere som plasserer bøssingen 302 i forhold til det roterbare ringformede beskytterlegeme 308.

I dette tilfelle er bøssingen 302 roterbar i forhold til både rørstrengen 116 og det ringformede legeme 308, og passende klarings- og smøringsspor (ikke vist) kan igjen anordnes på de indre og/eller ytre overflater av bøssingen 302 og/eller på den indre overflate av det ringformede legeme 308. De respektive klaringer mellom flensene 404 og de tilstøtende endeoverflater på det ringformede legeme og/eller klemmene, og mellom bøssingen 302 og rørstrengen 116 og/eller det ringformede legeme 308, er slik at det tillater sirkulering av borefluid for dette formål.

Som før kan mellomrommet mellom klemmene 304 og 306 varieres, enten for å plassere beskytteren på et spesielt sted eller å tillate et område av langsgående bevegelse.

Figur 1 l(a)-(c) viser en femte utførelse, bestående av et ringformet legeme 502 og bøssing 504 som ligger rundt en rørstreng 116. Som i den fjerde utførelse, er bøssingen 504 fri til å rotere i forhold til både rørstrengen 116 og det ringformede legeme 502, men blir holdt innenfor en fals 506 i den indre utboring av det ringformede legeme 502. Denne utførelse kan brukes med eller uten holdeklemmer etter behov.

Passende klaring og spor eller furer (ikke vist) kan igjen anordnes på den indre og/eller ytre overflate av bøssingen 302 og/eller den indre overflate av det ringformede legeme 308 for tynnfilmsmøring/hydrodynamisk lagereffekt.

Hvor holdeklemmer benyttes, kan den øvre og den nedre ringformede overflate av beskytteren utstyres med ringformede legemsdeler 508, som vist på figur 1 l(c), for å redusere friksjon mellom klemmene og beskytteren når de er i kontakt. Alternativt, kunne lageret anordnes på overflaten av klemmene. Denne modifikasjon er anvendelig for alle utførelser av beskyttere som beskrevet her, når de brukes med holdeklemmer. De ringformede lagerdeler kan være utformet av samme type materiale som de andre lagerdeler som tidligere beskrevet, deriblant plast og elastomere sammensetninger osv.

De avfasede overflater på det ringformede legeme ifølge denne utførelse er også noe forlenget i sammenlikning med tidligere utførelser. Formen av det ringformede legeme kan varieres i denne sammenheng i alle utførelsene, den totale form av beskytteren og klemmene, idet den er valgt for å minimalisere muligheten for nekting inne i brønnhullet. Figur 12 viser en sjette utførelse av beskytteren, omfattende et ringformet legeme 602 og bøssing 604. Dette er i det vesentlige det samme som den femte utførelse, unntatt at endeoverflatene på det ringformede legeme 602 er buet i tverrsnitt, sammenlignet med den generelt plane, avfasede overflate på tidligere utførelser. Denne modifikasjon er også anvendelig på andre utførelser. Figur 13 viser en variasjon av den sjette utførelse, som videre omfatter en utvendig lagerdel 606 plassert i en ringformet fals 608 utformet på den ytre overflate av det ringformede legeme 602. De øvre og nedre kanter av den utvendige lagerdel 606 er avfaset og plassert i vinklede skuldrer rundt de øvre og nedre periferier av falsen 608. Denne modifikasjon er også anvendelig på andre utførelser. Figur 14-21 illustrerer konstruksjonsanordninger som viser variasjoner i den måte på hvilken de ringformede beskytterlegemer i de forskjellige utførelser av oppfinnelsen kan sammenmonteres fra første og andre halvringformede seksjoner (som tidligere nevnt i forbindelse med figur 3 og 4. Andre trekk som er generelt anvendelige til de forskjellige utførelser av oppfinnelsen er også illustrert. Disse konstruksjoner, og visse andre trekk, er også generelt anvendelige til hbldeklemmene for bruk i kombinasjon med de beskytterlegemer som tidligere er beskrevet.

Figur 14 viser et enderiss av et ringformet beskytterlegeme 700 bestående av første og andre halvringformede seksjoner 702 og 704. Beskytteren er vist med innvendige og utvendige lagerdeler som omfatter første og andre indre lagerdeler 706 og 708, som har smørespor 710, og første og andre utvendige lagerdeler 712 og 714. Konstruksjonen av det ringformede legeme er imidlertid ikke begrenset til utførelser som omfatter slike lagerelementer, og er også anvendelig til holdeklemmer ifølge oppfinnelsen.

De halvringformede seksjoner er festet sammen på plass rundt rørstrengen ved hjelp av pinner, rullepinner eller bolter 716 (her generelt kalt pinner) som strekker seg gjennom hull utformet i interengasjerende deler av seksjonene 702 og 704. Figur 15-21 illustrerer forskjellige anordninger av slike interengasjerende deler. Pinnene 716 kan holdes på plass på hvilken som helst passende måte, f.eks. bolt- og mutteranordninger, sokkelhoder, philips-hoder, standard settskruer eller hodeskruer, spiral-holderinger, fjærklemmer, klips eller pinner, spiralspoleinnsatser, spesielt formede plastinnsatser, osv. Pinnene og holdeanordningen kan være behandlet eller belagt etter behov for å hindre korrosjon, forurensning eller kjemikalieangrep. De kan også utformes av slike eksotiske nikkelbaserte legeringer som Incoloy, Inconel, Monel og Marinel, for å hindre korrosjon, forurensning eller kjemikalieangrep.

I noen av de konstruksjoner som skal beskrives, danner de interengasjerende deler og pinnen 716 på minst en side av det ringformede legeme en hengselanordning slik at beskytteren kan delvis sammenstilles før påføring på rørstrengen og innsetting av den andre pinne på den motsatte side. I dette tilfelle må de tilstøtende ender av de to seksjoner av hengselsiden være utformet for å tillate relativ rotasjon av de to seksjoner rundt pinnens akse mellom en åpen og en lukket stilling. I andre konstruksjoner som beskrevet nedenfor, holdes de to seksjoner separat til de plasseres på rørstrengen og pinnen blir satt inn for å feste de to seksjoner sammen.

Som også er vist på figur 14, kan seksjonene 702 og 704 også utstyres med et flertall gjennomgående hull 718 for å tillate fri sirkulasjon av borefluid forbi beskytteren. Liknende sirkulasjonsporter kan også anordnes på holdeklemmene. Figur 15(a)-(e) viser en første konstruksjon i hvilken de to seksjoner 720 og 722 av det ringformede legeme hver omfatter komplementære borgformer i sine tilpassede kanter. Under bruk blir pinnene 716 satt inn i innrettede utboringer som strekker seg gjennom borgtårnene for å feste de to seksjoner sammen. Figur 15(e) viser hvordan delene av de tilsvarende kanter kan avrundes for å tillate at seksjonene roterer rundt en av pinnene for å danne en hengselanordning som nevnt ovenfor. Denne versjon omfatter en enkelt borgdannelse på hver kant. Borgdannelsene kan være i det vesentlige firkan-tede som vist, eller kan være avfaset eller avrundet etter behov. Figur 16(a)-(f) viser en annen konstruksjon som er en variasjon av den første, hvor tre borgdannelser er anordnet på hver tilpasset kant. Denne versjon omfatter videre sekskantede falser 724 på en ende av utboringene 726 gjennom borgtårnene, og sylindriske utboringer 727 på den andre ende av utboringene, for bruk til å feste hengselpinnene ved hjelp av muttere eller liknende. Utformingen av slike falser kan variere for å passe til spesielle holdeanordninger som tidligere nevnt. Figur 17(a)-(f) viser en tredje konstruksjon, i det vesentlige den samme som den andre, i hvilken seksjonene av det ringformede legeme hver omfatter en kjernedel 728 dannet av et første materiale, og et ytre belegg 730 utformet av et annet materiale, som er båndet og/eller mekanisk koplet til kjernen. Kjernen kunne være av et passende plastmateriale eller legering, og belegget kunne være av en gummitypesammensetning eller plast. Fremstillingen av det ringformede legeme av to eller flere materialer på denne måte kan også anvendes på de andre konstruksjoner i de forskjellige utførelser.

Figur 18(a)-(c) viser en fjerde konstruksjon i likhet med den tredje.

Figur 19(a)-(c) viser en femte konstruksjon i hvilken den ytre overflate av det ringformede legeme er utformet med en anordning av langsgående furer eller kanaler 732 for å tillate fri sirkulasjon av slam. Anordningen av furene kan variere, og kan anvendes til de indre overflater av det ringformede legeme. Slike furer er også anvendelige på de andre utførelser og konstruksjoner. Figur 20(a) og (b) viser en sjette konstruksjon av hengslede, halvringformede seksjoner anvendt på en beskytter som er forholdsvis kort i lengderetningen. Figur 21 (a) og (b) viser en sjuende konstruksjon av hengslede halvringformede seksjoner anvendt på en beskytter som er forholdsvis lang i lengderetningen. Figur 22(a)-(c) viser en første konstruksjon av en holdeklemme 740 bestående av første og andre halvringformede seksjoner 742 og 744 som er hengslet sammen på en side og festet med et flertall (to i dette eksempel) skruer eller bolter 746 på den andre side. I dette tilfelle omfatter hengselanordningen et flertall (to i dette tilfelle) av hengselplater 748 plassert i spor utformet i tilstøtende kanter av de halvringformede seksjoner. Hengselpinnene 750 er plassert i langsgående utboringer som strekker seg gjennom de respektive seksjoner, og hengselplatene er plassert i disse. På den motsatte side, er boltene 746 plassert i transversale utboringer som strekker seg gjennom de andre til-støtende kanter av halvringformede seksjoner.

Antallet bolter og hengselplater kan variere, og denne konstruksjon av klemmen er også anvendelig til forskjellige utførelser av beskytterlegemer.

Figur 23(a)-(c) viser en annen konstruksjon av holdeklemme (også anvendelig til beskytterlegemer) i hvilke halvringformede seksjoner er hengslet på en side med interengasjerende borgtårn (som i tidligere beskrevne utførelser av beskytteren) og festes på den andre side med et flertall (tre i dette eksempel) skruer eller bolter som i den første Wemmekonstruksj on.

Uansett hvordan de er konstruert, kan holdeklemmene ifølge den foreliggende oppfinnelse ha sine innvendige overflater utstyrt med spor for å hjelpe med å gripe rør-strengen. Klemmene er fortrinnsvis avfaset som vist, spesielt på de ender som er fjernt fra beskytterlegemet under bruk. Endene på klemmene nær beskytterlegemet kan være utstyrt med en forholdsvis kort avfasing, slik at en ringformet overflate virker som et trykklager når de er i kontakt med beskytteren. Som tidligere nevnt, kan ytterligere lageranordninger plasseres mellom de ringformede endeoverflater på klemmene og beskytteren. Avfasninger virker generelt til å hindre nekting av klemmene og obstruksjoner i brønnhullet.

Avfasing av klemmeendene nær beskytteren er spesielt ønskelig i de tilfeller hvor klemmene er atskilt for å tillate et område av langsgående bevegelse av beskytteren. Klemmene kan videre utstyres med spor, furer og gjennomgående hull, som tidligere beskrevet i forbindelse med beskytterlegemer, for å lette sirkulasjon av borefluid etter behov.

Figur 51 viser en modifikasjon av skrue/bolt-forbindelsen av klemmene på figur 22 og 23. En rørformet skjerm 940 av sammenpressbart materiale, såsom plast eller gummi er plassert i ringformede forsenkninger 942 utformet i de tilstøtende endeoverflater av klemmeseksjonene 944, 946 rundt enden på hullet som mottar skruen. Skjermen 940 er således plassert mellom endeoverflatene på klemmeseksjonene, og omgir en del av skaftet på skruen 948 som strekker seg mellom dem. Skjermen 940 blir sammenpresset ved tilstramming av skruen 948, og tetter mot forsenkningene 942 og isolerer skaftet av skruen 948 fra det eksterne miljø. Skjermen 940 kunne brukes uten forsenkningene 942.

Spesielt foretrukne materialer for Wemmeanordningen er: aluminiumlegering, kopperlegering, sink, sinklegering eller jernlegering. Figur 24(a) og (b) viser videre konstruksjon av et beskytterlegeme i hvilket de to halvringformede seksjoner 752 og 754 er festet sammen ved hjelp av sterke metallplater 756 som er plassert i forsenkninger utformet i de tilpassede kantoverflater av seksjonene 752 og 754. Pinner 758 er satt inn i hull som strekker seg gjennom begge ender av platene 756 for å feste seksjonene sammen. Avstandselementer 760 av gummi, plast, metall eller legering kan plasseres mellom de tilpassede overflater om nødvendig. Platene på en eller begge sider kan også være utformet som hengselplater som hengselplatene i konstruksjonen på figur 22, og denne beskytterkonstruksjonen er også anvendelig til holdeklemmer. Antallet plater kan variere etter behov, og endeoverflatene på de halvringformede seksjoner kan modifiseres for å tillate pinner og plater å virke som hengsler. Figur 25 er et perspektivriss av en halvringformet seksjon 762 av en beskytter i likhet med den på figur 24, med metallplater 756 og et avstands/tetteelement 760 på plass. Figur 26(a)-(c) viser en alternativ konstruksjon av klemme (eller beskytter) bestående av to halvringformede seksjoner 770 og 772 hengslet sammen på en side ved en av de hengselanordninger som er beskrevet ovenfor. De ytre overflater av seksjonene er utformet med formede forsenkninger 774 og 776 nær de tilpassede overflater, hvilke forsenkninger er utformet til å motta en høyspennings stålklips 778 (figur 26(c)) som fester klemmen på plass. Figur 27 viser et perspektivriss av klipsen 778, og figur 78(a) og (b) viser et verktøy 780 for å installere og fjerne klipsen 778 har en åpning 782 utformet i den, som under bruk innrettes med en knast 784 utformet i en av forsenkningene 774, 776 i klemmeseksjonene. Dette gjør det mulig for klipsen 778 å bli engasjert av en krokdel 786 av verktøyet 780, hvorved klipsen kan klipsen kan bendes inn og ut av kontakt med klemmeseksj onene. Figur 29 illustrerer en alternativ form av beskytterlegemet 787.1 dette tilfelle er den indre overflate utstyrt med et flertall spor eller furer 788 som er buet i tverrsnitt. Den eksterne overflate omfatter en rekke buede seksjonssegmenter 790 som definerer et flertall furer eller spor 792 ved forbindelsen mellom dem. Denne utformingen gir høy ringformet strømning og stor styrke, og kan utformes av liknende materialer som ved tidligere utførelser, i to halvringformede seksjoner som ved hvilken som helst av de tidligere beskrevne konstruksjoner. Figur 30(a) og (b) viser enda en utførelse av en beskytter som benytter en alternativ roterende lageranordning.

Det viste eksempel har en generell utforming som likner utførelsen på figur 11, en indre hylse 800 som blir holdt i en fals utformet i den indre overflate av det ringformede beskytterlegeme 802. Den indre hylse 800, som kan være utformet av samme materiale som tidligere beskrevne lagerdeler, er utstyrt med et første sett O-ringer eller andre passende pakninger 804 som danner forseglinger under bruk, mellom borerøret 806 og den indre overflate av hylsen 800.

Det ringformede legeme, som kan være utformet av samme type materialer som noen av de foregående utførelser, omfatter også et annet sett av O-ringer eller andre passende pakninger 808, som under bruk tetter mellom borerøret 806 og endene på den indre overflate av det ringformede legeme ovenfor og nedenfor falsen som inneholder den indre hylse. Et forseglet volum blir således definert mellom beskytteren og den indre hylse.

Figur 30(a) er et perspektivriss av en av to halvringformede seksjoner 814 som danner det ringformede legeme i denne utførelse, og viser hvordan det andre sett av pakninger 808 strekker seg langs de tilpassede endeoverflater av seksjonene for fullstendig å lukke det tettede volum. De to seksjoner kan være festet sammen rundt røret på hvilken som helst passende måte, valgt fra dem som tidligere er beskrevet, spesielt eksemplene på figur 22, 24 og 26.

Ved bruk av denne utførelse, blir et smørefluid, fortrinnsvis en geltype, innført i det tettede volum via en innløpsport 840 som strekker seg gjennom det ringformede legeme, idet porten 810 er utstyrt med en passende plugg eller ventil 811. En plugget eller ventilert uttapningsport 812 er også anordnet. Smøremidlet blir først satt under trykk for å tvinge den indre hylse tett rundt røret for helt eller delvis å begrense be-vegelsen av hele enheten, og samtidig fylle det tettede volum mellom det ringformede beskytterlegeme og den indre hylse. Senere justeres trykket for å tillate beskytterlegemet å rotere forholdsvis fritt i forhold til borerøret og den indre hylse.

Utførelsen på figur 30 kan også omfatte ytterligere trekk ved det ringformede legeme som beskrevet i forbindelse med andre utførelser, deriblant sammensatt mate-rialkonstruksjon, gjennomgående utboringer for fluidpassasje, ytre spor og furer, eksterne lagermaterialer og liknende, og den totale form av beskytteren kan også variere som tidligere beskrevet.

Den komplette sammenstilling kan holdes på plass på føret ved smøremiddeltrykket, og/eller på andre måter (såsom en røff overflate) som holder den indre hylse til røret og/eller ved hjelp av holdeklemmer som i tidligere beskrevne anordninger.

I den ovenstående beskrivelse av utførelser av oppfinnelsen, har et bredt område av materialer som passer for bruk til forskjellige lagerelementer vært diskutert. Bruken av "selvsmørende offermaterialer" såsom lavfriksjons termoplast, med eller uten smørende fyllmaterialer, og metaller, igjen med eller uten smørende fyllmaterialer eller plugger, er spesielt foretrukket for lagerelementene, på grunn av visse karakteristikker av slike materialer som nå skal diskuteres.

Om man antar at lageret er i kontakt med et begrenset område, vil lågere av denne type danne en lavfriksjons kontaktoverflate med ofrende avsliping og påføring av det smørende element, som er inkludert i hoveddelen av materialet, på den motsatte kontaktoverflate.

Denne form for smøring virker på molekylært nivå ved å fylle inn de mikroskopiske groper som man finner i selv de tilsynelatende glatteste overflater. Dette resulterer i at de to overflater effektivt belagt med smørende elementer skubber mot hverandre med redusert friksjon og slitasje. Denne form for smøring er karakterisert ved forholdsvis høy slitasje og friksjon under en innledende periode av operasjon, kalt "inn-kj øringsperioden".

Alle anvendelser i friksjonskontakt har en tendens til å varmes opp, og en begrensende faktor ved termoplastmaterialer er at de er termiske isolatorer og således holder godt på varmen. Under tunge belastninger, kan termoplastmaterialer varmes opp til det punkt hvor det begynner å smelte. Dette er kalt "termisk flukt", og finnes typisk i situasjoner hvor det ikke brukes noe smøremiddel. Denne effekt begrenser den last et termoplastmateriale kan ta, ved en gitt hastighet, i tørr operasjon. Denne grense er kalt trykkhastighetsgrensen. Den kan være mindre av et problem med andre typer av selvsmørende offermaterialer, såsom metaller.

Når man imidlertid påfører en smørevæske, vil væsken absorbere varme som genereres ved friksjon, og lede den bort fra kontaktoverflatene. Jo større strømmen av væske, dess større blir varmeavledningseffekten. En viskøs væske, såsom olje, beholder varmen lengre, og vil således ha en redusert kjøleeffekt for en gitt strømningsmengde. Vann vil derimot kjøle raskere, og er lettere å pumpe enn mer viskøse væsker, og er således et mer effektivt sirkulerende kjølemiddel.

Når det gjelder metaller, vil noen metaller, såsom blyholdig bronse (inkludert lagermetall) oppføre seg på denne måte av seg selv. Ellers kan de fleste metaller lages selvsmørende i en viss grad ved å tilsette smørende fyllmaterialer til dem; for eksempel ved sintrering eller støting. Plugger av smørende materiale kan også legges inn i lageroverflatene.

Videre eksempler på spesielt foretrukne utførelser av oppfinnelsen skal nå beskrives, omfattende kombinasjoner av trekk som tidligere er diskutert ovenfor, sammen med ytterligere trekk som også kan være anvendelige på tidligere beskrevne ut-førelser.

Figur 31 (a) viser et sideriss av en foretrukken form for beskytter 820 og (valgfrie) holdeklemmer 822 montert på et borerør 824. Figur 31(b) og 31(c) viser henholdsvis ende- og sideriss av en halvdel av beskytteren 820. Beskytteren 820 omfatter et ringformet legeme 826 utformet av en delt ring som før, passende hengslet på en side og forbundet med en pinne, skrue, bolt eller liknende på den andre side. Det ringformede legeme 826 er utstyrt med avfasede overflater 828, 830 ved endene, rundt både den indre og den ytre periferi, og den indre overflate er utstyrt med langsgående spor eller furer 832.

Beskytteren omfatter videre passende lagerelementer av samme type og materialer som tidligere beskrevet, nemlig: et indre lager 834 som er festet på den indre overflate av det ringformede legeme 826, utformet i to halvringformede deler og med spor eller furer 836 som tilsvarer sporene 832 i det ringformede legeme 826; et ytre lager 838 som er festet på den ytre overflate av det ringformede legeme 826, også utformet i to halvringformede deler og avfaset rundt sine øvre og nedre kanter 838a og 838b, og første og andre kantlagere 840 som er festet på endeoverflatene av det ringformede legeme 826 mellom de nevnte indre og ytre avfasede overflater 828, 830.

Hvor noen av lagerelementene som danner en del av utførelsene av oppfinnelsen er beskrevet som å ha avfasede eller avrundede kanter, vil man forstå at det vil være forhold under hvilke det er å foretrekke at slike kanter er rettvinklede, uten fasing eller avrunding.

Alle lagerelementene 834, 838, 840 er fortrinnsvis montert i tilsvarende forsenkninger utformet i det ringformede legeme 826, og kan være festet på plass eller kan være løst montert. De kan bli holdt på grunn av sine interengasjement med forsenkningene i det ringformede legeme, ved mekaniske innretninger eller ved bånding (f.eks. ved bruk av høytemperatur epoksy) eller ved en eller annen kombinasjon av disse.

Figur 3 l(d) illustrerer en mulig anordning for mekanisk festing av det ytre lager 838 på det ringformede legeme 826, i hvilken lagerelementet 838 blir holdt på plass ved en festedel 842 som har en vinklet overflate som ligger an mot den avfasede overflate 838a på lagerelementet 838, og som er festet på det ringformede legeme 820 ved hjelp av skruer eller liknende 844. Liknende anordninger kan anvendes på de øvrige lagerelementer.

Avfasingen av den ytre periferi av endene på det ringformede legeme 826 og det ytre lager 838 hjelper med å avlede beskytteren 820 fra hindringer nede i borehullet, for å minimalisere skade forårsaket av disse, og fremmer også en jevn strøm av fluid mellom beskytteren og borehullet eller foringsrøret.

Holdeklemmene 822 er av samme generelle type som tidligere beskrevet, og er fortrinnsvis utformet av aluminium eller AB2 eller annet materiale som tidligere diskutert, som har gode mekaniske og anti-korroderende egenskaper. Klemmene 822 er igjen utformet i en delt konfigurasjon ved bruk av hengsler og/eller skruer/bolter som festemidler. Endene på klemmene 822 er fortrinnsvis i det vesentlige perpendikulære med borerøret 824, og har en utvendig diameter som er mindre enn beskytteren 820. De er fortrinnsvis også utformet, f.eks. med anordning av avfasede eller buede overflater rundt periferiene av deres ender, for å unngå fasthekting på obstruksjoner i borehullet og for å kanalisere smørefluid inn i klaringsåpningen mellom beskytteren 820 og borerøret 824. Klemmene 822 kan videre være utstyrt med innvendige srrømriingsfurer som tidligere diskutert for dette sistnevnte formål. Kantlagrene 840 på beskytteren kan ha lav friksjonskontakt mellom beskytteren 820 og klemmene 822 ved kontakt med disse.

Figur 32 viser et delvis tverrsnitt gjennom en beskytter 820 montert på et borerør 824 i et borehull eller foringsrør 826, og viser plasseringen av indre, ytre og kantlagere 834, 838 og 840 i deres tilsvarende forsenkninger utformet i det ringformede legeme 826. I denne illustrasjon er klemmene 822 utelatt, og beskytteren er vist til-støtende et skjøtområde 848 av borerøret 824, hvilket hindrer videre bevegelse av beskytteren 820 langs røret. Den indre avfasede overflate 828 av det ringformede legeme 826 er i kontakt med overflaten på verktøyskjøten 848, og kan være utstyrt med et ytterligere lagerelement, et avsmalnende lager 850, plassert i en tilsvarende forsenkning i den avfasede overflate 828. Et liknende avsmalnende lager er plassert på den andre ende av beskytteren 820.

Som bemerket ovenfor, er totalutformingen av beskytteren konstruert til å unngå unødige restriksjoner av fluidstrømmen og å sikre en strøm av smørende fluid mellom beskytteren og borehullet og klaringsåpningen mellom beskytteren og borerøret, og å unngå hekting på obstruksjoner.

Det indre lager 834 er fortrinnsvis et flytende lager; dvs. roterbart i forhold til det ringformede legeme 820 og borerøret 824, og blir holdt på plass ved skuldrene av den forsenkning det er plassert i. Fri bevegelse av det indre lager 834 i forhold til det ringformede legeme og borerøret blir fremmet ved å anordne små klaringsåpninger mellom lageret og både det ringformede legeme og borerøret, for å tillate en jevn strøm av fluid for å avkjøle, smøre og vaske ut de relative lageroverflater. Klaringsåpningen mellom de relative overflater i kombinasjon med sentrifugalkreftene som genereres ved rotering av borerøret og fluidhastigheten av strømningsmengdene er slik at man oppnår hydrodynamisk/elastrohydrodynamisk og blandet smøring opp til en forutberegnet belastning til å finne sted mellom lageret 834 og det ringformede legeme 820 og mellom lageret 834 og borerøret 824. Denne effekt har også den gunstige virkning at det tillater beskytteren å virke som en vibrasjonsdemper når den opererer i denne fase. Det indre lager 834 er fortrinnsvis utformet av et materiale såsom et termoplastmateriale eller annet materiale som tidligere diskutert, som i det tilfelle når konstruksjonsbelastningen er overskredet og filmen av smørefluid er brutt (dvs. så snart overflate-mot-overflate kontakt finner sted mellom de relativt roterende overflater), ville være selvofrende og slites preferensielt med hensyn til den relativt roterende del, og danne en selvsmørende effekt ved å deponere smørende materialer på den andre del. Lageret 834 er således konstruert til å være både et forbruksmateriale og lett reparerbart. Skjønt det fortrinnsvis er flytende, kan det indre lager 834 også være festet til det ringformede legeme 820.

Hvor ofrende selvsmøring er nødvendig, kan lageret være utformet av hvilket som helst av et område av materialer som har de nødvendige tribologi-karakteristikker som diskutert ovenfor. Spesielt foretrukne er PEEK, PPS, ORKOT, NYLON 6& 66& 11& 12& og ACETAL. Et eksempel på et indre lagerelement 834 er vist på figurene 33(a), (b) og (c). Et slikt element ville bli anvendt på hver halvdel av det ringformede legeme 826.

Det ytre lager 838 er festet i en forsenkning i den ytre overflate av det ringformede legeme 826, hvor endene på lageret er avfaset eller avrundet som diskutert ovenfor for å fremme fluidstrøm og unngå hekting. Det ytre lager frembringer lavfriksjons kontakt mellom borehullet/foringsrøret og beskytteren 820, slik at beskytteren 820 kan noen ganger rotere i forhold til borehullet, og andre ganger kan være i en ikke-roterende glidekontakt med borehullet. Det ytre lager virker generelt, og kan frembringe selvsmøring, på samme måte som det indre lager 834, og kan være utformet av de samme eller liknende materialer. Et eksempel på en ytre lagerdel 838 er vist på figur 34(a), (b) og (c). Igjen ville en slik del bli montert på hver halvdel av det ringformede legeme 826.

Kantlageret 840, som gir lavfriksjons kontakt mellom endene på beskytteren 820 og klemmene 822 (hvor de brukes), slik at beskytteren alltid er fri til å rotere i forhold til klemmene. Kantlagrene opererer generelt og kan frembringe selvsmøring på samme måte som det indre lager 834, og kan være utformet av det samme eller liknende materialer. Et eksempel på kantlagerdeler 840 er vist på figur 3 5 (a), (b) og (c).

De avsmalnende lågere 850 kan også ha fasede/avrundede kanter for å fremme jevn fluidstrømning og å avlede rusk. Deres primære funksjon er å frembringe lavfriksjons kontakt mellom den fasede endeoverflate 828 på det ringformede legeme 826 og overflaten av verktøy skjøten 848. Det avsmalnende lager virker generelt og kan frembringe selvsmøring på samme måte som det indre lager 834, og kan være utformet av de samme eller liknende materialer.

Ytterligere aspekter ved utformingen av beskytteren, som kan være inkludert i hvilken som helst av de foregående utførelser, skal i det følgende diskuteres i forbindelse med figur 36(a), (b) og (c). Figur 36(a) viser et riss, delvis i snitt, av en beskytter 852 montert på et borerør 854 mellom en rørskjøt 856 og en klemme 858, inne i et borehull/foringsrør 860. De føl-gende aspekter ved utformingen skal diskuteres i forhold til overflatene på beskytterens legeme, men er like anvendelige til overflater på lagerelementer montert på de tilsvarende overflater av beskytterlegemet. Figur 36(b) er et forstørret riss som viser klaringsåpningen mellom den indre fasede overflate 862 av beskytteren 852 og overflaten på rørskjøten 856. Som vist, på en overdreven måte, er fasingsvinkelen for beskytterens overflate 862 i forhold til siden av beskytterens legeme, valgt til å bli noe større enn vinkelen av rørskjøtens overflate i forhold til borerørets overflate, slik at den fasede overflate og rørskjøtens overflate er nesten parallelle med hverandre, og avviker litt mot enden av beskytteren. Dette fremmer oppbygging av en smørende film av fluid mellom overflatene, og hindrer at de to overflater tettes sammen og holder fluidstrømmen mellom borerøret og den indre diameter av beskytteren. Bruken av selvsmørende offermateriale som lagermateriale i lageroverflatene, som nevnt tidligere, ville hindre klebing og minimalisere oppbygging av dreiemoment/drag ved å holde friksjonen mellom kontaktoverflatene så lav som mulig i tilfellet fluidfilmen blir ødelagt, eller ved høye belastninger. Figur 36(c) er et annet forstørret riss som viser klaringsåpningen mellom endeoverflaten 864 på beskytteren 852 og overflaten på rørklemmen 858. Som vist, igjen på en overdreven måte, er endeoverflaten 864 plassert i en vinkel som er nesten perpendikulær med borerøret, slik at den fasede overflate og klemmens endeoverflate er nesten parallelle med hverandre, og avviker litt mot borerøret. Dette fremmer igjen oppbygging av en smørende film av fluid mellom de respektive overflater. Selvsmørende offermateriale kan benyttes i lageroverflatene, som ovenfor og for de samme grunner. Figur 37(a), (b), (c), (d) og (e) viser variasjoner som er anvendelige til klaringsåpningen mellom den interne diameter av beskytteren og borerøret. Figur 37(a) er et riss, delvis i snitt, som viser beskytteren 866 montert på et borerør 868 inne i et borehull/foringsrør 870. Figur 37(b), (c), (d) og (e) er forstørrede riss av klaringsåpningen mellom beskytteren og borerøret, og viser forskjellige utforminger av de indre overflater i beskytteren. På figur 37(b) er den innvendige utboring i beskytteren utformet med en liten avsmalning slik at dens interne overflate er nesten parallell med borerøret. På figur 37(c) er den indre utboring i beskytteren parallell med borerøret. På figur 37(d) er den indre utboring av beskytteren utformet med en takket kanteffekt som er parallell med bore-røret. På figur 37(e) har den interne diameter en bølget kanteffekt som er parallell med borerøret. Disse konfigurasjoner kan anvendes på beskytterens legeme og/eller lagerelementer som er montert på dem, og selvsmørende offermaterialer kan benyttes med dem. Figur 38(a) og (b) viser enderiss i snitt av en beskytter 872 montert på et borerør 874, med et indre lagerelement 876 plassert mellom dem i en forsenkning utformet i den innvendige utboring i beskytteren (indikert ved en brutt linje). Lagerelementet er fritt flytende med klaringsåpninger mellom lagerelementet og beskytteren og mellom lagerelementet og borerøret. På figur 38(a) har lagerelementet en glatt overflate rundt sine indre og ytre omkretser. På figur 38(b) har lageroverflaten en bølget overflaten rundt sine ytre og indre omkretser. Hvis lagerelementet var festet på beskytteren, ville bare dets indre omkrets være bølget. Igjen kan selvsmørende offermaterialer brukes for slike lagerelementer. Figur 40(a)-(j) illustrerer skjematisk et antall forskjellige utforminger av strømningskanaler for fluid som kan anvendes i den indre utboring i beskytteren (eller indre lager) eller, hvis omvendt, på den ytre overflate av beskytteren (eller ytre lager). Disse omfatter forskjellige utforminger av spor og furer som kunne utformes i overflaten på beskytterens legeme (eller lagerelement) som tillater passering av fluid og som gir forbedret smøring under forskjellige forhold, og tre typer av fluidkanaler (figur 40(e), (h) og (j)) som ville bli utformet gjennom beskytterens legeme og bare dreier seg om fluidpassasje. Spor, furer og passasjer av de typene som er vist på figur 40 kunne også anvendes på de ringformede klemmer. Figur 39(a)-(f) viser et antall mulige sammenstillingsformer i hvilke beskyttere og klemmer ifølge oppfinnelsen kunne benyttes på en rørlengde. Figur 39(a) viser en beskytter som er fritt flytende uten klemmer, og tillater langsgående bevegelse mellom rørskjøter. Figur 39(b) viser en beskytter som er fritt flytende mellom to klemmer, og tillater langsgående bevegelse mellom disse; hvor posisjonen av klemmene på røret kunne varieres. Figur 39(c) og (d) viser to faste posisjonsenheter i forskjellige posisjoner på rør, i hvilke posisjonen til beskytteren er fastsatt ved to nærliggende klemmer. Figur 39(e) viser en anordning av to beskyttere og tre klemmer, hvor beskytterne er fritt flytende mellom respektive endeklemmer og en felles sentral klemme (alternativt kunne beskytteren være fritt flytende mellom en enkelt sentral klemme og respektive rørskjøter. Figur 39(f) viser en anordning for ultrahøye belastninger med tre faste posisjoner for hver beskytter og to klemmer for en enkelt rørlengde. Andre variasjoner i kombina-sjonen av beskytter, klemmer og deres relative posisjoner ville være åpenbare. Figur 41-43 viser foretrukne utforminger av klemmen 822 av den type som er vist på figur 31 (a). Figur 41 (a), (b) og (c) viser et eksempel i hvilket halvdelen av klemmen er forbundet på en side ved bruk av en anordning med en borgformet hengsel 878 som tidligere beskrevet, og på den andre side forbundet med bolter 880 eller liknende i transversale utboringer, også som beskrevet tidligere. Figur 42(a), (b) og (c) viser en liknende klemme i hvilken halvdelene er forbundet på en side med en dobbelt hengselanordning 882 som tidligere beskrevet, og på den andre side med bolter 884 eller liknende som på figur 41. Klemmene på både figur 41 og 42 er avfaset rundt sine øvre og nedre ytre ender for å fremme fluidstrøm og hindre nekting, og har interne spor eller furer 886 for å tillate passering av fluid. Figur 43(a), (b) og (c) viser videre en klemme i likhet med den på figur 42, som videre omfatter en intern innsats 886 av et materiale som har en varmeutvidelsesfaktor som er forskjellig fra klemmens legeme. Hvis faktoren for innsatsen er større enn for legemet, vil den forskjellige utvidelse av legemet og innsatsen produsere en forbelastning på festeanordningen, som fester klemmehalvdelene sammen og dermed reduserer problemet med termisk slakning. I motsatt fall, hvis faktoren for innsatsen er betydelig mindre enn for legemet og borerøret, vil en økning i temperaturen produsere en øket klernmekraft på borerøret, hvilket igjen reduserer problemet med termisk slakning. Figur 44-48 viser alternative foretrukne utførelser av ringformede beskytterlegemer, som kan utformes av metaller eller plastmaterialer av tidligere nevnte typer. Figur 44(a), (b), (c) og (d) viser en av to identiske halvdeler 888 av et beskytterlegeme med avfasede overflater på de indre og ytre overflater. Den indre fasningsvinkel kan være valgt til å være nesten parallell med rørskjøtens vinkel som diskutert ovenfor. Spor eller furer 890 er også utformet i den indre overflate som tidligere diskutert, og endene på de halvringformede halvdeler er utformet til å frembringe en borgformet hengsel, som også er diskutert tidligere. Denne utførelse er ment å utformes uten separate lagerelementer, fra hvilket som helst av de metaller, plastmaterialer eller elastomerer som tidligere er definert, og kan være belagt med et beleggmateriale som tidligere definert. Figur 45(a), (b), (c) og (d) illustrerer en halvdel 892 av et beskytterlegeme som likner det på figur 45, unntatt at endene på legemet er avrundet istedenfor faset, og at legemet videre omfatter fluidpassasjer 894 som strekker seg gjennom det som tidligere diskutert. Slike passasjer tjener til å redusere obstruksjoner mot fluid i borehullet av beskytteren, og vil dermed redusere suge- og svulmeeffekt av væsken i borehullet, og vil også tjene til å redusere vekten av beskytteren. Figur 46(a), (b), (c) og (d) illustrerer en halvdel 896 av en videre utførelse av et beskytterlegeme i likhet med det på figur 46, unntatt at fluidpassasjene er utelatt, og legemet er utstyrt med en forsenkning 898 på dets indre overflate for å montere et fast eller flytende indre lagerelement av den type som er tidligere diskutert. Figur 47(a), (b), (c) og (d) illustrerer en halvdel 900 av en videre utførelse av et beskytterlegeme i likhet med det på figur 46, men også omfattende fluidpassasjer 902 som på figur 45. Figur 48(a), (b), (c) og (d) illustrerer en halvdel 904 av enda en utførelse av et borerørs beskytter i likhet med den på figur 46, omfattende en indre forsenkning for en indre lagerdel, og ytterligere forsenkninger 908, 910 på dens ytre og begge endeoverflater for å motta ytre lagerdel og kantlagerdel som tidligere diskutert. En slik beskytter kunne også utstyres med en fluidpassasje som vist på figur 45 og 47. Figur 49 og 50 illustrerer en videre variasjon av oppfinnelsen, i hvilken be-skytterlegemene er utformet av mer enn to del-ringformede seksjoner. Figur 49 viser et beskytterlegeme 910 utformet av tre del-ringformede seksjoner 912, 914, 916 av lik størrelse, hvor seksjonene 912 og 914 er forbundet med hverandre ved sammengripende borgformer og en hengselpinne 918, som tidligere beskrevet i forbindelse med andre utførelser, og den tredje seksjon 916 er forbundet med begge seksjoner 912 og 914 ved hjelp av sammengripende borgformer og settskruer 920. Figur 50 viser et ytterligere beskytterlegeme 922 utformet av to forholdsvis lange del-ringformede seksjoner 924, 926, og to forholdsvis kortere del-ringformede seksjoner 928, 930. De to lengre seksjoner 924 og 926 er forbundet med hverandre ved en ende ved sammengripende borgformer og en hengselpinne 932, og det samme gjelder de to kortere seksjoner 928, 930. De andre ender på de lengre seksjoner er forbundet med de respektive andre ender av de kortere seksjoner ved sammengripende borgformer og settskruer 934.

Andre anordninger av flerdelte legemer kan tenkes, ved bruk av hvilke som helst av de anordninger av sammenkoplede seksjoner som tidligere diskutert her. Slike beskyttere kan utformes av hvilket som helst materiale som tidligere diskutert, og kan omfatte slike trekk som forskjellige typer av lagerelementer, legemsformer, spor eller furer, fluidpassasjer osv., passende innrettet, som er beskrevet i forbindelse med andre utførelser.

En annen variasjon av oppfinnelsen, ikke illustrert, er som følger. Hvor det indre lager er utformet som et separat element fra det ringformede beskytterlegeme, kan første og andre (eller flere) separate, konsentriske lagerelementer benyttes. For eksempel, et slikt element kunne festes på det ringformede legeme og det andre kunne være et flytende element mellom det første element og borerøret. Alternativt, kunne det første element være festet på borerøret og det andre være fritt flytende mellom det første element og det ringformede legeme. Som et ytterligere alternativ, kunne et element være festet på det ringformede legeme og det andre kunne være festet på borerøret. Et tredje element kunne benyttes fritt flytende mellom det første og andre element, hvilket kunne være festet på borerøret og/eller det ringformede legeme som bemerket ovenfor. Klaringen mellom de tilstøtende lagerelementer kan velges til å fremme tynnfilmsmøring mellom dem, og tilstøtende lageroverflater kan være utstyrt med spor eller furer som diskutert i forbindelse med andre typer av lageroverflater som beskrevet her, og utformet av lavfriksjons/offermaterialer. Bruken av flere konsentriske lagerelementer av denne type ville ytterligere redusere friksjon mellom den ringformede beskytter og borerøret.

Oppfinnelsen frembringer således forbedringer i forbindelse med forskjellige aspekter av utformingen og konstruksjonsdetaljer av rørbeskyttere og tilhørende holdeklemmer.

De forskjellige utforminger av beskytterlegemer og lageranordninger som beskrevet, tjener alle til å redusere rotasjonsfriksjonen mellom røret og brønnhullet eller foringsrøret, og til å redusere drag eller friksjon når rørstrengen blir hevet eller senket. Den eksterne utforming av beskytteren og klemmene reduserer også drag forbundet med nekting eller opphenging i borehullet eller foringsrøret. Sammen vil disse faktorer frembringe uhindret bevegelse av borestrengen gjennom en gitt lengde av foringsrør eller åpent hull.

Utformingen av beskytterens legeme og tilhørende klemmer for å fremme tynnfilmsmøring, samt valg av materialer som utviser iboende lav friksjon og/eller selvsmørende offeregenskaper, hjelper videre i denne sammenheng. Klaringsåpningen mellom det indre lager i beskytterlegemet og borerøret er valgt til å fremme tynnfilmsmøring opp til en viss belastning, hvoretter valget av lagermateriale frembringer lavfriksjons kontaktlager, fortrinnsvis ved ofrende selvsmøring. Denne operasjon med "blandet smøring" av de foretrukne utførelser frembringer en beskytter som vil minimalisere rotasjons-dreiemoment over bredest mulig operasjonsbelastninger.

Anordning av et lavfriksjons ytre lager er også fordelaktig for å redusere langsgående drag mellom beskytteren og borehullet/foringsrøret når man hever eller senker borestrengen i borehullet.

Antallet beskyttere som påføres hver lengde av borestrengen kan varieres etter behov; for eksempel for å tilpasse kravene ved vanskelige knekker i borehullseksjonene, meget avvikende eller dype brønner, horisontal boring, formasjonsproblemer, spesielle brønnhullutforminger, eller kombinasjoner av disse. Beskytterenheter ifølge oppfinnelsen kan også med fordel anvendes i konvensjonelle rette brønner.

Det må forstås at trekk ved de forskjellige utførelser av konstruksjoner kan anvendes på andre utførelser som bemerket i de foregående beskrivelser, og at konstruksjonsdetaljer som beskrevet i forbindelse med beskytterlegemer kan anvendes på holdeklemmer og vice versa, også som bemerket. Generelt kan de forskjellige trekk som beskrevet brukes i forskjellige kombinasjoner etter behov, og de forskjellige aspekter ved oppfinnelsen er anvendelige til beskytterenheter som er dimensjonert til å passe borerør og brønnhull av forskjellige diametere.

Claims

1. Beskytteranordning for en rørstreng som er bevegelig i en brønnboring, omfattende et i det vesentlige ringformet legeme som innvendig er dimensjonert til å passe omkring rørstrengen og utvendig er dimensjonert til å passe i brønnboringen, hvor legemet er utformet av et første materiale eller materialer, og videre omfatter en lageranordning som er plassert mellom det ringformede legeme og rørstrengen for å tillate fri rotasjon av rørstrengen i forhold til det ringformede legeme i tilfellet det ringformede legeme kommer i kontakt med brønnboringens innside, karakterisert ved at

det foreligger en klaring mellom lageranordningen og det ringformede legeme og/eller mellom lageranordningen og rørstrengen, at klaringen er innrettet for tynnfilm fluidsmøring, og at lageranordningen er utformet av et materiale som gir et lager med lav friksjon i tilfellet tynnfilmfluidsmøringen svikter, og at lagermaterialet har selvsmørende offer-egenskaper.

2. Beskytteranordning ifølge krav 1, karakterisert ved at lageranordningen omfatter minst et lagerelement som er adskilt fra det ringformede legeme.

3. Beskytteranordning ifølge krav 2, karakterisert ved at minst et lagerelement som under bruk er festet til legemets ytre flate.

4. Beskytteranordning ifølge krav 3, karakterisert ved at lagerelementet omfatter en bøssing festet til rørstrengen med øvre og nedre ringklemmer som griper øvre og nedre ender av bøssingen, og at ringlegemet er anordnet omkring bøssingen mellom øvre og nedre ringklemmer.

5. Beskytteranordning ifølge foregående krav, karakterisert ved at lagerelementet omfatter minst et lagerelement som er festet til ringlegemets indre flate.

6. Beskytteranordning ifølge krav 2-5, karakterisert ved at lageranordningen omfatter minst et lagerelement som er utformet av et annet materiale eller materialer.

7. Beskytteranordning ifølge foregående krav, karakterisert ved at minst et lagerelement som under bruk er plassert mellom det ringformede legeme og rørstrengen og er roterbart i forhold til begge, og at lagerelementet er begrenset av en holdeanordning for langsgående bevegelse med det ringformede legeme.

8. Beskytteranordning ifølge foregående krav, karakterisert ved at lagerelementet omfatter flere separate elementer som er plassert på overflaten av det ringformede legeme eller på rørstrengen.

9. Beskytteranordning ifølge krav 2-8, karakterisert ved at lagerelementet er i det vesentlige sylinderformet.

10. Beskytteranordning ifølge foregående krav, karakterisert ved at lageranordningen omfatter minst første og andre i det vesentlige konsentriske lagerelementer plassert mellom det ringformede legeme og borerøret.

11. Beskytteranordning ifølge foregående krav, karakterisert ved at lageranordningen er frembragt av en indre overflate av det ringformede legeme som strekker seg omkring borerøret.

12. Beskytteranordning ifølge krav 1-10, karakterisert ved at lageranordningen er frembragt ved et belegg av et materiale som er påført på minst en indre overflate av det ringformede legeme, strekker seg omkring borerøret.

13. Beskytteranordning ifølge foregående krav, karakterisert ved at minst en av de ytre og indre overflater av lageranordningen er utstyrt med langsgående spor eller furer, slik at borefluid kan sirkulere for å virke som smøremiddel og kjølemiddel.

14. Beskytteranordning ifølge foregående krav, karakterisert ved at det ringformede legeme er utformet for å minimere risikoen for opphekting i brønnhullet og/eller å fremme fluidstrøm rundt og gjennom beslcytteranordningen, at endene av enheten er faset eller buet, og at det ringformede legeme er utstyrt med fasede overflater rundt den indre omkrets ved hver ende, idet fasningsvinkelen av overflaten er valgt overensstemmende med skråvinkelen for overflaten av skjøtene i borerøret.

15. Beskytteranordning ifølge krav 15, karakterisert ved at fasningsvinkelen er valgt slik at de fasede overflater er nesten parallelle med rørskjøt-overflatene.

16. Beskytteranordning ifølge foregående krav, karakterisert ved at enheten videre omfatter minst en i det vesentlige ringformet klemmeanordning, innrettet til å festes på rørstrengen på minst en side av det ringformede legeme for å begrense langsgående bevegelse av det ringformede legeme langs rørstrengen under bruk.

17. Beskytteranordning ifølge krav 16, karakterisert ved at minst en av det ringformede legeme og klemmeanordningen er utstyrt med en lageranordning på den ringformede endeoverflate, som er utsatt for kontakt med hverandre under bruk.

18. Beskytteranordning ifølge krav 16-17, karakterisert ved at de ringformede endeoverflater på det ringformede legeme og klemmeanordningen er anordnet tilnærmet parallelle med hverandre.

19. Beskytteranordning ifølge krav 16-18, karakterisert ved at klemmeanordningen er innrettet til å gripe borerøret ved minst en anordning som kan være spor eller rifler i den indre overflate i kontakt med røret, et belegg på den indre diameter av klemmen av en høytemperatur epoksyresin eller liknende, som er tilsatt et slipemiddel.

20. Beskytteranordning ifølge foregående krav, karakterisert ved at materialene som det ringformede legeme og lageranordningen er utformet av, er valgt blant de følgende metaller, aluminium og aluminiumlegeringer; jernlegeringer, stål og stållegeringer; kopperlegeringer omfattende lagermetall, aluminiumbronse, fosforbronse, kupro-nikkel; sinklegeringer; plast og elastomerer, omfattende: høy-ytelses plastmaterialer; karbonforsterket polyetereterketon; polyftalamid; polyvinylidenfluorid; acetaler; flytende krystallpolymer; gummisammensetninger, fenolresiner eller sammensetninger; varmherdende plastmaterialer; termoplastiske elastomerer; termoplastiske sammensetninger; termoplastmaterialer omfattende polyetereterketon, polyfenylensulfid, polyftalamid, polyeterimid, polysulfon, polyetersulfon, alle polyimider, alle polyamider (inkludert nylonsammensetninger), polybutylentereftalat, polyeterketonketon.

21. Beskytteranordning ifølge krav 20, karakterisert ved at det ringformede legeme er fremstilt av høykvalitets plastmateriale.

22. Beskytteranordning ifølge krav 20, karakterisert ved at lageranordningen er fremstilt av høykvalitets plastmateriale.

23. Beskytteranordning ifølge krav 20, karakterisert ved at det ringformede legeme, når det er utformet av metall, er videre utstyrt med et belegg av eksempelvis polytetrafluoretylen (PTFE), elektroløs nikkel, sink og malinger, gummi og gummisammensetninger, Everslick, anodisering.

24. Beskytteranordning ifølge krav 20, karakterisert ved at metallene, plastene eller elastomermaterialer fra hvilke det ringformede legeme og/eller lageranordninger er utformet, omfatter fyllmaterialer som kan være glass, karbon PTFE, silikon, teflon, molybdendisulfid, grafitt, olje og voks.

25. Beskytteranordning ifølge krav 20, karakterisert ved at lageranordningen er utformet av polyetereterketon, fenolresiner, polyftalamider, flytende krystallpolymer, acetaler, polyfenylensulfid, polyamider (nyloner), polyeterketonketon eller polyeterimid.

26. Beskytteranordning ifølge krav 4, 16-19, karakterisert ved at klemmeanordningen er utformet av aluminiumlegering, kopperlegering, sink, sinklegering eller jernlegering.