NO314812B1 - Fremdriftsanordning for skrittvis bevegelig rörplugg - Google Patents

Description

FREMDRIFTSANORDNING FOR SKRITTVIS BEVEGELIG RØRPLUGG

Denne oppfinnelsen vedrører en fremdriftsanordning for en plugg av den art som anvendes ved nedihullsarbeider typisk i forbindelse med petroleumsutvinning.

Ved måling, inspeksjon, rensing og andre arbeidsoperasjoner innvendig i rør av angjeldende art, er det vanlig å føre verktøy og instrumenter inn i røret ved hjelp av en såkalt drivplugg. En drivplugg er utformet til å kunne forskyves frem og tilbake i et rør. Ved noen arbeidsoperasjoner hvor pluggens posisjon i rørets lengderetning må bestemmes nøyak-tig, kan pluggen være forsynt med en passende måleinnretning for nøyaktig posisjonering. For utførelse av andre oppgaver er det nødvendig at pluggen er innrettet til å kunne utøve store krefter. Pluggen tilpasses således de arbeidsoperasjoner som skal utføres.

NO 303299 omhandler et arbeidsredskap som er skrittvis bevegelig i en rørledning. Et klatreapparat utgjør en del av ar-beidsredskapet. En fremre og en bakre apparatdel er innbyrdes teleskopisk forskyvbare, og de er i en utførelse forsynt med støtteorganer som løsbart kan festes på en innvendig rørvegg.

Plugger som må utøve store krefter aksielt i røret eller ta med seg store laster, utføres gjerne som et stempellignende legeme hvor det er tilordnet tetninger mellom pluggen og rør-veggen. Pluggen kan således ved hydraulisk differansetrykk pumpes frem i røret eksempelvis ved hjelp av borefluid. Ved en slik hydrostatisk fremdrift er det også vanlig å kunne oppnå relativt stor fremdriftshastighet. Imidlertid utsettes pakninger som anvendes i denne art av plugger for relativt stor slitasje, samtidig som de svekkes av de temperaturer som forekommer eksempelvis i en petroleuntsbrønn. Plugger av denne art egner seg ikke til anvendelse i rør hvor det forekommer rørdiameterreduksjoner. Det er vanligvis ikke mulig å foreta andre arbeidsoperasjoner i en brønn samtidig som en plugg av denne art anvendes.

Plugger som skal anvendes for mer nøyaktige og kompliserte arbeidsoperasjoner forsynes gjerne med motordrevne hjul eller belter som når disse hjul eller belter trykkes mot den innvendige rørveggen, er innrettet til å forskyve pluggen frem og tilbake i røret. Relativt kompliserte og ømfintlige anord-ninger for fremdrift og styring av hjul eller beltegående plugger begrenser anvendelsesområdene til i hovedsak tidskre-vende og kompliserte arbeidsoperasjoner.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenforstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

En teleskopisk plugg er ved hver av sine to teleskopisk i forhold til hverandre forskyvbare hovedpartiers ytre endepartier forsynt med en gripeanordning som er innrettet til løs-bart å forbinde pluggens endepartier til rørveggen. En spennfjær forløper mellom de to teleskoperende hovedpartier, og spennfjæren er innrettet til å forskyve pluggens to hovedpartier i retning fra hverandre. Det teleskoperende hovedparti som vender inn i røret benevnes forparti, mens det andre hovedparti benevnes bakparti.

Pluggen er videre forsynt med en sammentrekkingsanordning som er innrettet til å overvinne fjærkraften, og derved trekke de to teleskoperende hovedpartier sammen.

I en foretrukket utførelsesform omfatter gripeanordningene i hver av pluggens endeparti minst en oversenter låsearm. På sine utragende endeflater er låsearmene forsynt med griptenner eller en annen friksjonsøkende innretning. Låsearmens griptenner trykkes mot rørets innvendige flate av en låsefjær, og låsefjæren er dreibart lagret på en slik måte at låsearmens griptenner glir mot rørveggen når pluggen beveges i en retning, mens de griper og låser mot rørveggen når pluggen forsøkes forskjøvet i motsatt retning. Låsearmens låse/ utløsningsvirkemåte er i og for seg velkjent, og betegnes en oversenterfunksjon.

Sammentrekkingsanordningen omfatter en flerskåret taljeanordning hvor ett sett av tauskiver er roterende forbundet til pluggens forparti, mens et annet sett av tauskiyer er forbundet til pluggens bakparti. Den ene frie taupart er forbundet til et av pluggpartiene, mens den andre frie taupart føres opp til en hensiktsmessig spillanordning på overflaten.

Når pluggen skal føres inn i et rør, senkes den ned så langt det er mulig ved hjelp av tyngdekraften. Den frie taupart (tau betegner i denne sammenheng enhver art av tau, ståltau, kabel eller annen langstrakt gjenstand) forløper ut gjennom pluggens bakparti og opp til det nevnte spill. Ved strekk i tauet griper forpartiets låsearmer i rørveggen og danner derved et anker for de tauskivene som er forbundet til forpartiet. Ved ytterligere å trekke opp den frie taupart, forskyves de to tauskivesett i retning mot hverandre hvorved forpartiet trekkes teleskoperende inn i bakpartiet samtidig som spennfjæren komprimeres. Etter at de to hoveddelene er ført helt eller delvis sammen, kan den frie taupart gis ut. Den kompri-merte spennfjær forskyver hoveddelene fra hverandre. Låsearmene som er koplet til bakpartiet låser derved mot rørveggen, hvorved bakpartiet overtar ankerfunksjonen. Forpartiet forskyves således lenger ned/inn i røret inntil spennfjæren har nådd sin utgangsposisjon. Den frie tauende kan nå trekkes opp, hvorved forpartiet overtar ankerfunksjonen, og bakpartiet trekkes lenger ned/inn i røret.

Ved gjentatt å trekke opp og gi ut tau vil pluggen forskyves lenger ned/inn i røret. En utløseranordning ifølge i og for seg kjent teknikk, gjerne i form av en eksentrisk opplagret aksling, kan anvendes til å holde gripearmene i en inntrukket uvirksom posisjon, slik at pluggen kan trekkes tilbake ved hjelp av den frie taupart. Alternativt kan gripearmene forsynes med skjærpinner som brytes ved en forutbestemt kraft, hvorved gripearmene inntar en uvirksom posisjon.

Pluggen kan om ønskelig utføres på en slik måte at spennfjæren forskyver hovedpartiene sammen, mens taljeanordningen forskyver dem fra hverandre.

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på med-følgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser i snitt en prinsipptegning av pluggen ifølge oppfinnelsen i utgangsposisjon; Fig. 2 viser i snitt en prinsipptegning av pluggen i fig. 1, men her er pluggen skjøvet delvis sammen; Fig. 3 viser i snitt en prinsipptegning av pluggen i fig. 1, men her er pluggen skjøvet helt sammen;

Fig. 4 viser et snitt I-l av pluggen i fig. 1.

Fig. 5 viser i snitt en prinsipptegning av pluggen i fig. 1, men her er taljen enkeltskåret; Fig. 6 viser i snitt en prinsipptegning av et alternativt ut-førelseseksempel hvor låsearmene er forsynt med enveisdreien-de hjul; Fig. 7 viser i snitt en prinsipptegning av et ytterligere ut-førelseseksempel hvor sammentrekkingsanordningen omfatter en tannhjul/tannstanganordning i utgangsposisjon; og Fig. 8 viser i snitt en prinsipptegning av pluggen i fig. 7 sammenskjøvet.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 en plugg som omfatter et forparti 4 og et bakparti 6, hvor bakpartiet 6 er teleskoperende forskyvbart lagret i føringer 8, 8'. Pluggen 1

er innrettet til å bli forskjøvet i et rør 2.

Forpartiet 4 omfatter et teleskoperende rørelement 10 som er forsynt med en utragende flens 12 og en til rørelementet 10 utragende flenslignende føringsholder 14 for føringen 8, Ved sitt utragende frie endeparti 16 er forpartiet 4 forsynt med minst én oversenteropphengt låsearm 18 som er dreibart opplagret bm en aksling 20, og hvor låsearmen på sin utragende endeflate 22 er forsynt med gripetenner/riller/serrateringer. Endeflaten 22 er innrettet til løsbart å presses inn mot rø-rets 2 innervegg. Låsearmen 18 trykkes mot rørets 2 innervegg av en låsefjær 26. Forpartiets 4 frie endeparti 16 er forsynt med en festehylse 24.

Bakpartiet 6 omfatter et gjennomboret endestykke 28 og et til endestykket 28 fast forbundet ytre hus 30. Det ytre hus 30 er forsynt med en innoverragende flens 31 og en innoverragende flenslignende føringsholder 32 for føringen 8'. Bakpartiet 6 er nær endestykket 28 forsynt med minst en låsearm 18' som har tilsvarende utførelse og funksjon som låsearmen 18.

En spennfjær 34 forløper mellom forpartiets 4 flens 12 og bakpartiets 6 flens 31, og er innrettet til å forskyve pluggens 1 forparti 4 og bakparti 6 i retning fra hverandre. En flerskåret taljeanordning 36 omfatter et tau 38 og en eller flere tauskiver 40, 40', 40" og 40"'. Tauskivene 40 og 40' er roterende forbundet til forpartiets 4 rørelement 10, mens tauskivene 40" og 40"' er roterende forbundet til bakpartiets 6 ytre hus 30. Tauets 38 ene frie endeparti 42 er fast forbundet til forpartiet 4. Tauets andre frie endeparti 44 er ført over avbøyningsskiver 46 og 46' og ut gjennom boringen 48 i endestykket 28 og videre til et ikke vist spill.

Når tauets 38 frie endeparti 44 trekkes i retning ut av bakpartiet 6, se fig. 1, forskyves hele pluggen en kort avstand 1 retning av tauets 38 frie endeparti 44. Forskyvningen bevirker at låsearmenes 18 endeflater 22, som spennes mot rørets 2 innerflate av låsefjæren 26, ved sin oversenterlag-ring dreier om akslingen 20, hvorved låsearmenes gripetenner med stor utoverrettet kraft bringes i fast inngrep med rørets 2 innervegg. Ved at tauet 38 trekkes videre ut av pluggen 1, se fig. 2 og 3, forkortes avstanden mellom den flerskårne taljeanordnings 36 tauskiver 40, 40' som er forbundet til forpartiet 4, og tauskivene 40", 40"' som er forbundet til bakpartiet 6, hvorved pluggen 1 og derved spennfjæren 34 sam-mentrykkes. Låsearmene 18' i bakpartiet 6 forskyves i denne forskyvningsretning langs rørets 2 innervegg uten å gripe fast i veggen.

Etter at pluggen 1 er helt eller delvis sammenført, kan

tauendepartiet 44 gis ut. Kraften fra den sammentrykte spennfjær 34 forskyver pluggens 1 hovedpartier 4, 6 fra hverandre. Kraftretningen bevirker at låsearmene 18' i bakpartiet 6 griper tak i rørets 2 innervegg slik det er beskrevet ovenfor,

mens låsearmene 18 i forpartiet 4 forskyves ikke-låsende langs rørets 2 innervegg. Pluggens 1 forparti 4 forskyves derved ytterligere ned/inn i røret 2. Ved gjentatt å trekke opp og gi ut tau, kan pluggen 1 bringes til å skrittvis forskyves inn i røret 2.

I en alternativ utførelsesform, se fig. 6, er låsearmene 18, 18' forsynt med enveisroterende hjul 50. Hjulene 50 er forsynt med en frihjulssperreanordning av i og for seg kjent art.

I en ytterligere utførelsesform, se fig. 7, er forpartiet 4 forsynt med en roterende opplagret tautrommel 52. Et i en tannstang 54 inngripende tannhjul 56 er konsentrisk forbundet til tautrommelen 52. Tannstangen 54 som er fast forbundet til bakpartiet 6, forskyves i en til forpartiet 4 forbundet fø-ring 58. Når tauet 38 trekkes ut av tautrommelen 52, roterer tautrommelen 52 og tannhjulet 56. Tannhjulets 56 tenner griper inn i tannstangen 54 som forskyves i forhold til forpartiet 4 slik at forpartiet 4 sammen med tautrommelen 52 og tannhjulet 56 forskyves inn i bakpartiet 6. I denne utførelse kan tautrommelen 52 være tilordnet en spiralfjær som er innrettet til å erstatte spennfjærens 34 oppspennende funksjon.

En plugg ifølge oppfinnelsen er enkel og driftssikker i forhold til kjente plugger. Den kan bære med seg relativt store laster, og den påvirkes bare i ubetydelig grad av de forekom-mende trykk og temperatur. Pluggen kan anvendes til oppgaver uavhengig om det pumpes væske gjennom røret.

Claims (4)

1. Fremdriftsanordning for skrittvis bevegelig rørplugg (1) av den art som anvendes ved nedihullsarbeider, typisk i rør (2) i forbindelse petroleumsutvinning, hvor rørpluggen (1) omfatter et første hovedparti (4) og minst et andre hovedparti (6) som er teleskoperende forskyvbart opplagret til hovedpartiet (4), og hvor minst to av hovedpartiene (4# 6) er forsynt med gripeanordninger (18, 18") som er innrettet til løsbart å gripe i rørets (2) innvendige flate, karakterisert ved at et taulignende element (38) forløper fra overflaten til en taljeanordning (36) i rørpluggen (1), idet taljeanordningen (36) er innrettet til å forskyve hovedpartiene (4, 6) sammen når det taulignende elements (38) frie endeparti (44) trekkes ut fra rørpluggen (1).

2. Fremdriftsanordning i henhold krav 1, karakterisert ved at gripeanordningene (18, 18') ut-gjøres av oversenteropplagrede hevarmer.

3. Fremdriftsanordning i henhold til ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at pluggen (1) er forsynt med en spennfjær (34) som er innrettet til å forskyve hovedpartiene (4, 6) fra hverandre, eventuelt trekke hovedpartiene (4, 6) sammen.

4. Fremdriftsanordning i henhold til ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at rørpluggen (1) er forsynt med en tautrommel, et tannhjul og en tannstanganordning (52, 54, 56, 58) som er innrettet til forskyve hovedpartiene (4, 6) sammen når det frie tauendeparti (44) trekkes ut fra rørpluggen (1).