NO313155B1 - Anordning for tetning av krysningen mellom et prim¶rborehull og et grenborehull - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for tetning av krysningen mellom et primærborehull og et grenborehull som angitt i innledningen i krav 1. Mange slike tekniske systemer er kjent på markedet.

US patentskrift nr. 2 379 070 beskriver et system som omfatter et primærforingsrør plassert i primærborehullet nær forgreningspunktet og en forgreningsrørdel som er sveiset til primærforingsrørdelen og som ved bruk er plassert i grenborehullet.

I dette kjente system er primærforingsrørdelen et rør med en bøyd nedre ende som danner en leppe som kan trekkes mot et eksisterende foringsrør inne i primærborehullet ved å trekke eller skyve foringsrørdelen inn i grenborehullet. Som resultat trekkes rørveggen i primærforingsrørdelen mot veggen i det eksisterende foringsrør for å tilveiebringe en tetning som dekker vinduet som har blitt skåret ut i det eksisterende foringsrør på stedet hvor grenborehullet krysser primærborehullet.

Det sovjetiske patentskriftet SU 663 825 beskriver et annet tetningssystem hvor et grenforingsrør sveises til en primærforingsrørdel som utgjøres av en korrigert hylse som ekspanderes nede i brønnen ved hjelp av en ekspansjonsspindel.

Den internasjonale patentsøknad WO 9 403 699 beskriver bruk av en primær-foringsrørdel som er laget av en huskelegering som ekspanderes ved å tilføre varme for å tilveiebringe en fluidtett forbindelse.

En ulempe med de kjente tetningssystemer er at de krever bruk av en primær-foringsrørdel som er komplisert og kostbar å lage, og at de krever kompliserte installer-ingsprosedyrer, og at overgangstetningen kan være gjenstand for lekkasje.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en anordning for tetning av krysningen mellom et primærborehull og et grenborehull som kan lages og installeres på en kostnadseffektiv måte og som tilveiebringer en effektiv tetning.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette formål ved at anordningen har de karaktertistiske trekk som angitt i krav 1.

Nærværet av en skrå overflate gjør det mulig å trykke primærforingsrørdelen mot området i veggen i primærborehullet som omslutter grenpunktet ved hjelp av det kileformede element som plasseres i primærborehullet nær primærforingsrørdelen i det minste på det tidspunkt når primærforingsrørdelen blir installert.

Fortrinnsvis omfatter anordningen videre et kileformet element som utgjøres av en ledekile som ved bruk er plassert i primærbrønnen nær primærforingsrørdelen, slik at en skråflate i den ene ende av det kileformede element vender mot skråflaten i primærforings-rørdelen.

Ledekilen kan være en konvensjonell, massiv ledekile som fjernes eller bores ut etter installeringen. Alternativt kan ledekilen ha en myk kjerne som bores ut eller på annen måte fjernes etter installeringen.

Imidlertid er det å foretrekke at ledekilen er et rør som har vesentlig samme ytter-diåmeter som primærforgreningsrørdelen og at det har en skråflate som krysser midtaksen for veggen i ledekilen i vesentlig samme vinkel som krysningsvinkelen mellom primær-foringsrørdelens skråflate og primærforingsrørdelens midtakse.

Det er også å foretrekke at den hule ledekile under bruk er anbrakt under primær-foringsrørdelen og at ledekilen har en mindre innvendig diameter enn ytterdiameteren av nesedelen i grenforingsrørdelen, og at ledekilen er anordnet i primærborehullet minst delvis under krysningen med grenborehullet og innrettet slik at når grenforingsrørdelen senkes gjennom primærbrønnen, vil nesedelen bli avbøyd av ledekilens skråflate inn i grenborehullet.

For ytterligere å forbedre tetningen kan ytterflatene av primærforingsrørdelen og ledekilen være forsynt med et tetningsmiddel, og under innstalleringen kan primær-foringsrørdelen og ledekilen trykkes mot hverandre med en bestemt aksial kraft. Ved å anordne skråflatene av primærrørdelen og ledekilen i en relativt liten spiss vinkel i forhold til midtaksen, vil det dannes en kile som opprettholder en kontinuerlig radial kraft mot nevnte del og ledekilen, også etter at utøvelsen av aksialkraften har stoppet. Skråflatene kan være riflet for å underlette låsingen.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til teg-ningene, der fig. 1 er et skjematisk, langsgående snittriss av et primærborehull ved krysningen med et grenborehull, fig. 2 er et skjematisk sprengriss av en tetningsanordning ifølge oppfinnelsen, og fig. 3 er et langsgående snittriss av en alternativ utførelse av en tetningsanordning ifølge oppfinnelsen i et undergrunnsborehull.

På fig. 1 er det vist konturene av et vesentlig vertikalt primærborehull 1 og av et skrått grenborehull 2 som begge er boret gjennom en undergrunnsformasjon 3.

En foringsrørstreng 4 har blitt installert i primærborehullet 1 og sementert på plass av et ringformet legeme 5 av sement.

En hul ledekile 6 har blitt installert i foringsrørstrengen 4 på toppen av en pakning 7.

Et hull 8 har blitt anordnet i veggen i foringsrørstrengen 4, ved hjelp av en freseinnretning (ikke vist) som avbøyes av den hule ledekilen 6. Etter fresingen av hullet 8 blir grenborehullet 2 boret inn i formasjonen 3 ved hjelp av en boreinnretning (ikke vist), som avbøyes av ledekilen 6 vekk fra primærborehullet 1, slik at boreinnretningen borer grenborehullet 2.

Etter innhenting av boreinnretningen fra primærborehullet blir en primærforings-rørdel 9, som en grenforingsrørdel 10 har blitt sveiset til som vist på fig. 2, senket gjennom primærborehullet 1.

Når en nesedel (ikke vist) av grenforingsdelen 10 treffer den hule ledekilen 6, blir nesedelen avbøyet av ledekilen 6 inn i grenborehullet 2. For å sikre at nesedelen avbøyes jevnt inn i grenborehullet 2, kan nesedelen ha en større bredde enn resten av grenfor-ingsrørdelen 10. Nesedelen kan være forsynt med en spiralformet ytterribbe som bevirker at grenforingsrørdelen dreier primærforingsrørdelen 9 når nesedelen avbøyes av den hule ledekilen 6, slik at primærforingsrørdelen oppnår ønsket plassering i forhold til ledekilen, som vist på fig. 2.

Primærforingsrørdelen 9 er rørformet og avgrenser en vesentlig plan skråflate 11 som ligger i et plan (ikke vist) som krysser en sentralakse 12 av røret i en spiss vinkel A.

I det viste eksempelet kan den hule ledekilen 6 og primærforingsrørdelen 9 ha blitt skåret ut av en enkelt rørdel som har blitt skåret i to deler, slik at skråflatene 11 og 13 ligger i separasjonsplanet. Derfor omfatter også den hule ledekilen 6 en skråflate 13 som ligger i et plan (ikke vist) som krysser midtaksen 12 i samme spisse vinkel A som skråflaten 11 av primærforingsrørdelen 9. Da krysningsplanet ikke lett kan vises i perspektivrisset på fig. 2, har vinkelen A blitt avbildet som vinkelen mellom midtaksen 12 og skråflatene 11 og 13, hvilket medfører en liten unøyaktighet som vil bli forstått av fagfolk.

Så snart primærforingsrørdelen 9 når den hule ledekilen 6 vil den bli trukket av grenforingsrørdelen 10 inn i stillingen vist på fig. 2, hvor skråflaten 11 av primærforings-rørdelen 9 vender og glir nedover langs skråflaten 13 av den hule ledekilen 6, som vist med pilen 14.

Som følge av denne glidebevegelse blir primærforingsrørdelen 9 skjøvet sideveis i pilenes 15 retning, slik at primærforingsrørdelen i situasjonen vist på fig. 1, blir skjøvet mot innerflaten av foringsrørstrengen 4 og derved tetter vinduet 8 som har blitt frest ut ved grenpunktet.

Vinkelen A bør fortrinnsvis være tilstrekkelig liten, f.eks. mindre enn 10 ° for å unngå at primærforingsrørdelen 9 glir tilbake oppover etter installeringen. Under installeringen bør den nedadgående aksialkraft som utøves mot primærforingsrørdelen 9 være over en forhåndsinnstilt minimumsverdi, for å sikre at primærforingsrørdelen 9 trykkes fast mot foringsrørstrengen 4 rundt vinduet 8. Dette kan oppnås ved å hamre primærfoirngsrør-delen 9 nedover under installeringen.

Fortrinnsvis blir ytterflatene av den hule ledekilen 6 og primær- og grenforings-rørdelen 9 og 10 dekket av et tetningsmiddel for ytterligere å forbedre tetningen tilveiebrakt av anordningen ifølge oppfinnelsen. Hvis tetningsmidlet også gir en sveising mellom foringsrørstrengen 4 og primærforingsrørdelen 9, kan den hule ledekilen 6 fjernes etter installeringen, f.eks. ved hjelp av en freseinnretning. For de fleste anvendelser er det imidlertid å foretrekke at ledekilen 9 forblir på plass.

Fortrinnsvis er ledekilen 6 og primær- og grenforingsrørdelen 9 og 10 laget av stål, men om ønskelig kan de også være laget av andre metaller eller materialer. Etter installeringen vil midtaksen 12 av primærforingsrørdelen 9 og den hule ledekilen 6 være vesentlig koaksialt med primærborehullets 1 lengdeakse.

Den vil fremgå at anordningen ifølge oppfinnelsen kan brukes i et primærborehull 1 hvor det ikke har blitt installert noen foringsrørstreng. I et slikt tilfelle vil den hule ledekilen 6 og primærforingsrørdelen 9 blir trykket mot borehullveggen som derved ytterligere stabiliseres mot å rase inn.

På fig. 3 er det vist et uforet primærborehull 20 og et grenborehull 21 som har blitt boret i en undergrunnsformasjon 22. En hul ledekile 23 har blitt installert inne i primærborehullet 20 på toppen av en elastisk låsering 24, som trykker mot formasjonen 22.

En primærforingsrørdel 25 er montert øverst på den hule ledekilen 23. Primærforingsrørdelen 25 og den hule ledekilen omfatter komplementære skråflater 26 og 27 som er riflet, slik at når primærforingsrørdelen 25 skyves nedover i pilenes 28 retning på toppen av den hule ledekilen 23, blir primærforingsrørdelen 25 låst i stilling mot borehullveggen 29.

Primærforingsrørdelen 25 har en grenforingsrørdel 30. Ytterflatene av primær- og grenforingsrørdelene 25 og 30 og den hule ledekilen 23 er forsynt med et tetningsmiddel 31 som fyller de ringformede rommene mellom rørelementene og den omsluttende formasjon 22.

På fig. 3 er grenforingsrørdelen 30 en langstrakt foring som strekker seg langs en vesentlig del av grenborehullet 21. Det vil fremgå at i det viste eksempelet må primær- og grenforingsrørdelene 25 og 30 være tilstrekkelig fleksible for å kunne senkes ned til grenpunktet. I mange brønnsystemer er imidlertid vinkelen som midtaksen 32 av grenborehullet 21 krysser midtaksen 32 av primærborehullet med, og også vinkelen som skråflatene 26 og 27 er innrettet med i forhold til midtaksen 32, vesentlig mindre enn i det viste eksempelet, hvilket gjør kravene til klaring under nedsenkningen lettere.

Både for forede og uforede primærborehull, gjør anordningen ifølge oppfinnelsen det lett og billig å installere og oppnå en effektiv og pålitelig tetning rundt grenpunktet hvor grenborehullet krysser primærborehullet.

Claims (8)

1. Anordning for tetning av krysningen mellom et primærborehull (20) og et grenborehull (21), omfattende en primærforingsrørdel (25) som under bruk er anbrakt i primærborehullet (20) nær grenpunktet og en grenforingsrørdel (30) som under bruk er anbrakt i grenborehullet (21),karakterisert vedat grenforingsrørdelen (30) er festet til primærforingsrørdelen (25), og primærforingsrørdelen er et rør som avgrenser en skråflate (26) som samvirker med skråflaten av et kileformet element slik at skråflatene tillater at primærforingsrørdelen (25) kan trykkes mot området av primærborehullets (20) vegg som omslutter grenpunktet ved hjelp av det kileformede element som er anbrakt i primærborehullet nærliggende primærforingsrørdelen i det minste når primærforingsrørdelen blir installert.

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisert vedat det videre omfatter et kileformet element som ved bruk er anbrakt i primærbrønnen nær primærforingsrørdelen (25), slik at en skråflate ved den ene ende av de kileformede element vender mot skråflaten av primærforingsrørdelen.

3. Anordning ifølge krav 2,karakterisert vedat det kileformede element er en hul rørformet ledekile (23) som har en skråflate som krysser midtaksen (32) for veggen i ledekilen i vesentlig samme vinkel som krysningsvinkelen mellom primærforingsrørdelens (25) skråflate og primærforingsrørdelens midtakse.

4. Anordning ifølge krav 3,karakterisert vedat ledekilen (23) under bruk er anbrakt under primærforingsrørdelen (25) og at ledekilen har en mindre innvendig diameter enn ytterdiameteren av nesedelen i grenforingsrørdelen (30), og at ledekilen er anordnet i primærborehullet (20) minst delvis under krysningen med grenborehullet (21) og innrettet slik at når grenforingsrørdelen senkes gjennom primærbrønnen, vil nesedelen bli avbøyd av skråflaten på ledekilen inn i grenborehullet.

5. Anordning ifølge krav 2,karakterisert vedat primærforingsrørdelens (25) og det kileformede elements skråflater er riflet.

6. Anordning ifølge krav 2,karakterisert vedat primærforingsrørdelen (25) og det kileformede element er installert i en foringsrørstreng inne i primærborehullet (20) og et vindu finnes i foringsrørstrengens vegg ved krysningspunktet med grenborehullet (21).

7. Anordning ifølge krav 2,karakterisert vedat primærforingsrørdelens (25) og det kileformede elements skråflater er forsynt med et tetningsmiddel.

8. Anordning ifølge krav 2,karakterisert vedat primærforingsrørdelen (25) og det kileformede element er installert inne i primærborehullet (20) og har under installeringen blitt trykket mot hverandre med en bestemt aksial kraft eller et slag.