NO315811B1 - Pal-rörstykke for bruk ved tetting mellom foringsrör og forleggingsrör - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår teknikker for setting av pakninger under anven-delse av nedsettingsvekt ved fremføring av en arbeidsstreng, særlig i området ved avviks-brønnboringer.

Nedsettingspakninger anvendes vanligvis med forlengingsørrstrenger for å tette mellom forlengingsrøret og foringsrøret. Typisk blir enheten sammensatt ved overflaten og nedført i stilling, ved hvilket punkt en forlengingsrørhenger settes mot foringsrøret i brønnboringen. Nedsettingspakningen blir så avstøttet av for-lengingsrøret som festes til foringsrøret ved hjelp av forlengingsrørhengeren.

Typisk blir enheten over pakningen deretter hentet opp fra overflaten for å frigjøre kjøreverktøyet fra pakningen. Under tilstrekkelig oppadbevegelse vil palene i et pal-rørstykke få anledning til å strekkes slik at ved en påfølgende nedsetting av vekt, vil palene komme i inngrep med settehylsen for pakningen slik at den kan settes.

I tilfeller med sterkt avvikende brønnboringer, var det ikke noe pålitelig måte

å få kjennskap til hvorvidt den nedsatte vekt som ble påført ved overflaten ble tilstrekkelig overført til settehylsen på den vektsatte pakning, slik at man kunne vite hvorvidt den var blitt utsatt for den nødvendige settekraft for å oppnå den nødven-dige tetting mellom foringsrøret og forlengingsrøret.

For å råde bot på dette behov, har foreliggende oppfinnelse til formål å muliggjøre tilbakemelding til overflate-personellet om at den nødvendige nedsettingskraft er blitt påført pakningen. Et annet formål med oppfinnelsen er å beskytte den polerte tetningsboringen mot oppriving på grunn av palene under relativ bevegelse før palene tillates å bevege seg radialt utad. Et annet formål er å mulig-gjøre ansetting av vekten på den vektsatte pakning ved å tillate rotasjon av arbeidsstrengen under påføring av nedsettingsvekt.

US-patenter 4 572 290, 4 862 957, og 5 311 939 viser generelt de meka-nismer som brukes for aktivering av mekanisk satte pakninger.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen er nedenfor beskrevet i forbindelse med en omtale av den foretrukne utføringsform.

Et pal-rørstykke anvendes for bruk i en enhet for nedføring av forlengings-rør med en vektsatt pakning. Pal-rørstykket muliggjør rotasjon av arbeidsstrengen for påføring av nedsettingsvekt på palene. Palene tillates å bevege seg radialt utad ved hjelp av en oppstrekkingskraft fra overflaten, hvoretter en nedsettingskraft, knastene i inngrep med settehylsen på nedsettingspakningen. Pal-rørstykket er utstyrt med en bruddpinne eller annen mekanisme som brister omtrent ved den nødvendige settekraft for setting av den vektsatte pakning. Når enheten trekkes opp til overflaten, vil avskjæringen av bruddmekanismen i pal-rørstykket gi overflatepersonellet melding om at den nødvendige nedsettingskraft er blitt påført den vektsatte pakningen nedenfor. Hver av palene har en innsats som glir på pakningssettehylsens polerte overflate for å beskytte den når pal-rørstykket heves for å tillate palene å ekspandere for setting av pakningen. Fig. 1 er et oppriss, sett i snitt, som viser pal-rørstykket med palene utskjø-vet, klart til å nedsette vekt på pakningssettehylsen, med bruddpinnene intakte. Fig. 2 er lik fig. 1 etter nedsetting av vekten, og viser at bruddpinnen for settehylsen er avskåret, i likhet med indikasjonsbruddpinnen som virker som et signal til overflatepersonell om størrelsen av nedsettingskraften som er påført pakningen, i den brutte tilstand.

Anordningen A er vist i fig. 1. En pakningssettehylse 10 er illustrert. For klarhetens skyld er forlengelsesrøret, forlengelsesrørhengeren og foringsrøret ute-latt slik at tegningene klarere fokuserer på det parti av enheten som er den foretrukne utføringsform av oppfinnelsen. Et parti av pakningen P er vist skjematisk. Arbeidsstrengen som strekker seg fra overflaten til området ved settehylsen 10 er generelt betegnet med 12. Arbeidsstrengen 12 er festet til kjøreverktøyet 14 med gjenger 16, og gjengeforbindelsen er avtettet ved hjelp av en O-ring 18. Arbeidsstrengens 12 nedre ende har en utsparing 20. En knast 22 strekker seg inn i utsparingen 20 og samtidig inn i en åpning 24 i kjøreverktøyet 14 for derved å hindre relativ omdreining mellom kjøreverktøyet 14 og arbeidsstrengen 12. Knasten 22 fastholdes ved hjelp av et deksel 26 som er festet ved hjelp av bolt eller bolter 28.

Pal-rørstykket 30 omfatter en ytterhylse 32 som passer over en innerhylse 34. O-ringer 36 og 38 tetter mellom henholdsvis innerhylse 34 og ytterhylse 32, og innerhylsen 34 og den nedre ende av arbeidsstrengen 12. Et lager omfattende et antall sammenstilte ringer 41, 43 og 45 som er pakket i fett strekker seg mellom innerhylsen 34 og palstøtten 40 for å lette relativ omdreining mellom de to samt for å overføre nedadrettede belastninger som påføres gjennom arbeidsstrengen 12 gjennom innerhylsen 34 som er fastgjort til arbeidsstrengen 12 ved hjelp av bruddpinnen 64.

Palstøtten 40 har en skulder 42 som ligger an mot en tapp 44 som strekker seg fra palen 46. Palen 46, som det kan være en eller flere av, er fjærbelastet ved hjelp av en fjær 48 som ligger an mot palstøtten 40 og strekker seg inn i en utsparing 50 i palen 46. Hver pal 46 har en anslagsflate 52 som, når palen er utskjøvet som vist i fig. 1, er innrettet til å ligge an mot den øvre ende 54 av settehylsen 10. Settehylsen 10 har en innvendig polert boring 56. Når palene 46 er hovedsakelig inntrukket i ytterhylsen 32 under innkjøring, glir innsatsen 57 i palenes 46 ytterflate 58 langs den polerte boring 56. Ettersom innsatsen 57 er mykere enn den polerte boring 56 på grunn av dens foretrukne konstruksjon av et plastmateriale, er den polerte boring 56 beskyttet når palene 46 glir langs den inntil palene 46 kan komme ut når de er brakt opp over settehylsens 10 øvre ende 54.

Det er lett å se at palstøtten 40, som er festet til ytterhylsen 32 ved hjelp av bolt eller bolter 60, innbefattende palene 46 som strekker seg gjennom åpningene 62 i ytterhylsen 32, er en enhet som kan forbli forholdsvis stasjonær overfor en rotasjonskraft som påføres arbeidsstrengen 12. Når arbeidsstrengen 12 roteres, er innerhylsen 34 festet til arbeidsstrengen 12 ved hjelp av indikasjonsbrudd pin-nen 64. Som følge av knasten 22 i åpningen 24 og gjengeforbindelsen 16, roterer arbeidsstrengen 12 med kjøreverktøyet 14 og dekslet 26. Når således vekt ned-settes på arbeidsstrengen 12 fra overflaten, kan den også roteres uten å drive palene 46 langs den øvre ende 54 av settehylsen 10. Hvis dette hadde skjedd, kunne det forårsaket skade på palene 46, samt på settehylsen 10 og/eller den

polerte boring 56 i settehylsen 10. Evnen til å rotere arbeidsstrengen 12 under nedsetting av vekt, bidrar også i awiks-brønnboringer til å fremføre den tilstrekkelig til ytterligere å sikre at den riktige nedsettingsvekt er påført settehylsen 10 slik at pakningen er fullt opererbar.

Settehylsen 10 holdes innledningsvis i stilling ved hjelp av en bruddpinne 66. Bruddpinnen 66 hindrer typisk settehylsen 10 fra å aktivere pakningen inntil

i den akkumulerte nedsettingskraft på ca. 25 000 kg er påført settehylsen 10.

Andre kraftverdier kan anvendes uten å avvike fra oppfinnelsestanken. En del av pakningen P som tilbakeholder bruddpinnen 66 er skjematisk vist i fig. 1.

Om man sammenlikner fig. 1 og 2 fremgår det at etter at en forutbestemt nedsettingskraft er påført settehylsen 10, blir bruddpinnen 66 brutt i stykker når pakningen P settes. Den påførte kraft gjennom palene 46 går gjennom palstøtten 40 til innerhylsen 34, og til slutt gjennom bruddpinnen 64. Indikasjonsbruddpinnen 64 er satt for omtrent den samme bruddkraft som bruddpinnen 66, eller noe mer. Når enheten tilbaketrekkes til overflaten og bruddpinnen 64 avskjæres, er dette følgelig signalet til overflatepersonellet om at den nødvendige nedsettingskraft er blitt påført settehylsen 10 ved at bruddpinne 66 har fortrinnsvis det samme brudd-stykke som bruddpinnen 64. Dersom bruddpinnen 64 viser seg å være brukket, kan man slutte at en tilstrekkelig kraft til også å avskjære bruddpinnen 66 er blitt påført og pakningen P er satt med den nødvendige kraft påført settehylsen 10.

Lagerinnretningen vist som ringer 41,43 og 45 muliggjør rotasjon av arbeidsstrengen 12 uten å dreie palene 46, slik at settehylsen 10 ikke blir utsatt for skade.

Som følge av anordningen A ifølge foreliggende oppfinnelse, tilveiebringes et enkelt og effektivt signal som særlig er til hjelp i awiks-brønnboringer hvor det ikke er noen sikkerhet for at den påførte vekt ved overflaten blir direkte overført til den vektsatte pakningens P settehylse 10 i avviks-brønnboringen. Denne innret-ning forbedres ved hjelp av innsatsen 57 som beskytter den polerte boring 56 i settehylsen 10.

Claims (11)

1. Pal-rørstykke for bruk i en arbeidsstreng for å sette en pakning, karakterisert ved at den omfatter en hoveddel, minst en pal som er festet til hoveddelen for selektiv bevegelse til anlegg mot et parti av pakningen for setting av pakningen med en påført kraft, en signalmekanisme i hoveddelen, som er bevegelig til en indikasjonsposi-sjon som reaksjon på en påført kraft som overskrider en forutbestemt størrelse påført hoveddelen.

2. Pal-rørstykket ifølge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter en innsats på palen som er mykere enn det parti av pakningen som kommer til anlegg med innsatsen mens palen fastholdes av pakningen i en inntrukket stilling.

3. Pal-rørstykket ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at hoveddelen har et lager mellom en øvre og en nedre komponent, idet palen er opplagret på den nedre komponent slik at en rotasjonskraft som påføres den øvre komponent ikke vil bevirke noen vesentlig rotasjon av palen.

4. Pal-rørstykket ifølge krav 3, karakterisert ved at lageret omfatter minst en ring pakket i fett.

5. Pal-rørstykket ifølge krav 1, karakterisert ved at signalmeka-nismen omfatter et belastningsoverføringselement som er festet til hoveddelen ved hjelp av et brytbart element og som leder belastninger som påføres hoveddelen til palen opp til en forutbestemt kraft, som fører til brudd av det brytbare element.

6. Pal-rørstykket ifølge krav 5, karakterisert ved at det brytbare element omfatter minst en bruddpinne.

7. Pal-rørstykket ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved at det brytbare element er innrettet til å briste i et belastningsområde og hovedsakelig ved eller over det belastningsnivå ved hvilket pakningen er konstruert for å settes.

8. Pal-rørstykket ifølge krav 7, karakterisert ved at hoveddelen har et lager mellom en øvre og en nedre komponent, idet palen er opplagret på den nedre komponent slik at den rotasjonskraft som påføres den øvre komponent ikke vil bevirke noen vesentlig rotasjon av palen.

9. Pal-rørstykket ifølge krav 8, karakterisert ved at lageret omfatter minst en ring pakket i fett.

10. Pal-rørstykket ifølge krav 9, karakterisert ved at belastnings-overføringselementet ligger an mot lageret for å overføre kraft fra hoveddelen til palen.

11. Pal-rørstykket ifølge krav 10, karakterisert ved at lageret omfatter et antall tettpakkede ringer, og at palen er fjærbelastet for å beveges utad når hoveddelen beveges for å fjerne palen fra pakningens indre.