NO317023B1 - Bronnverktoy med et dobbelt aktueringssystem - Google Patents

Abstract

Brønnverktøy (12) med et dobbelt aktueringssystem,. omfattende en foring (46) innbefattende minst to kammere (42, 96) med et lavere trykk enn omgivende brønntrykk; minst et stempel (40, 90) glidbart plassert tilstøtende nevnte kammer; et elektrisk aktueringsundersystem innbefattende; en kraftkilde. (116); en verktøy- aktuator; en sensor (118) forbundet med nevnte kraftkilde (116) for på den måten å være i stand til å frigjøre kraft fra nevnte kraftkilde. (116) til nevnte aktuator et hydraulisk hjelpeaktueringsundersystem innbefattende et forhåndsbestemt inngangspunkt (110) gjennom nevnte foring (46) for innstrømming av overfiatetrykksatt brønnfluid.

Description

Bakgrunn for oppfinnelsen:

Foreliggende oppfinnelse angår et brønnverktøy med et dobbelt aktueringssystem. Mer nøyaktig angår denne oppfinnelsen permanente eller gjenvinn-bare brønnverktøy som aktiveres primært via elektroniske midler og eventuelt ved hydrauliske midler.

Tidligere kjent teknikk

Den mest vanlige tidligere kjente fremgangsmåte for aktivering av brønn-verktøyet har vært å føre en avstengerplugg på vaierline med mindre det ønskede stedet for pluggen er meget langt borte fra overflaten eller brønnen fremviser andre vanlige vanskelige situasjoner. Under vanskeligere forhold er kveilerør anvendt enten ved vaierline eller kveilerør er pluggen ført til under verktøyet og trykket er hevet fra overflaten for å anbringe verktøyet hydraulisk. Fremgangsmåten er sikker, men kostnadene ved føring av en vaierline eller kveilerørsstreng er imidlertid lett i sekssifferområdet. Derfor har det vært ønskelig å finne nye måter for å aktivere brønnverktøy. Noen fremgangsmåter innbefatter elektroniske arrangementer av alle typer som kan spare betydelige mengder av penger ved å unngå kveile-rørssetting og dessuten, ved å hurtigere sette det ønskede verktøyet slik at arbeid på det neste trinnet av brønnen kan følge etter hurtigere. En ulempe med de elektroniske setteverktøy er imidlertid at hvis verktøyet ikke fungerer må vesentlig mer penger brukes og en betydelig tid er tapt. Dette er fordi det defekte verktøyet må bringes tilbake til overflaten og enten erstattes eller repareres og så gjeninnfø-res i hullet for å prøve igjen. Alternativt kan et konvensjonelt verktøy benyttes isteden. I begge tilfeller tapes tid og penger.

US 5.375.658 anses for å representere kjent teknikk innen fagområdet for foreliggende oppfinnelse. Denne publikasjonen omhandler en elektromekanisk avstengningsventil til bruk nedihull.

Sammenfatning av oppfinnelsen:

De ovenfor omtalte og andre ulemper og mangler med den tidligere kjente teknikk er overvunnet eller bøtet på ved det elektroniske/hydrauliske aktuerings-arrangementet til oppfinnelsen.

Oppfinnelsen omfatter et arrangement hvorved et brønnverktøy med et dobbelt aktueringssystem er kjennetegnet ved at det omfatter: a) et hus innbefattende minst et kammer med et lavere trykk enn omgivende brønntrykk; b) et elektronisk aktueringsundersystem som er i stand til å overfylle nevnte i det minste éne kammer; og c) et hydraulisk akuteringsundersystem som er i stand til å overfylle nevnte i det minste éne kammer.

Foretrukne utførelser av verktøyet er videre utdypet i kravene 2 til og med 22.

En fagmann på området vil lett erkjenne at mange andre arrangementer

som avhenger av elektrisk aktuering likeledes er mulig siden den primære betrakt-ningen er å tilveiebringe en åpning eller en vegg til det atmosfæriske kammeret for å tillate strømning derav, og derved aktivere verktøyet. Noen alternativer, på ingen måte utdypende, innbefatter en magnetventil, en eksplosiv ladning som fordelaktig kan være i formen av en bolt, en laser, et bor, en skruepistoltypeanordning i kombinasjon med en gjenget maskinbolt, elektronisk stanseverktøy, etc. Hydraulisk trykk fra overflaten er ikke nødvendig på grunn av de atmosfæriske kamrene i verktøyet som tilrettelegger ønsket bevegelse. I tilfelle av at den elektroniske akti-veringen feiler er imidlertid hydraulisk trykk anvendbart for å aktivere brønnverk-tøyet.

I tilfelle av en vellykket elektronisk anbringelse eller aktivering, har for-håndsbestemte hendelser blitt følt ved passende elektronikk, et signal er overført til en batteripakke båret nær brønnverktøyet som så fører strøm til et varmeele-ment eller motstandsvaier. Varmeelementet er anvendt for termisk å skille en streng av Kevlar som inntil adskillelse (forbindelse avbrutt) opprettholder statisk plassering av delene til verktøyet. Kevlar innehar en meget høy strekkstyrke, men ekstremt lav varmemotstand og er derfor ideell for bruk i denne oppfinnelsen.

Når Kevlar er skilt beveger en rekke av mekaniske komponenter seg, initielt fra potensiale av en fjær som er frigjort, som tillater spesifikke atmosfæriske kammer innen verktøyaktiveringsområdet til å overstrømmes med det omgivende fluid. Ved overstrømning av kamrene beveger stemplene seg og verktøyet er aktivert.

I tilfelle av at en elektrisk feil oppstår, sørger oppfinnelsen for en anbringelse eller aktivering ved konvensjonelle midler som benytter et kveilerør eller en vaierline for å føre en plugg under verktøyet og bruke hydraulisk trykk for å aktivere verktøyet. Dette unngår behovet forføring av verktøyet ut av hullet for reparasjo-ner og sparer således hundrer av tusener av dollar for ikke å nevne opptil flere dagers tidstap.

De ovenfor omtalte og andre trekk og fordeler med den fremlagte oppfinnelsen vil verdsettes og forstås av de som er faglært på området fra den følgende detaljerte beskrivelse og tegningene.

Kort beskrivelse av tegningene:

Nå med referanse til tegningene hvori like elementer er nummerert likt i de forskjellige figurene: Fig. 1-4 er et utstrakt langsgående tverrsnittriss av en første utførelse av oppfinnelsen med verktøyet i innføringsposisjonen; Fig. 5A er et elevasjonsriss av de viklede segmentene av Kevlar ifølge oppfinnelsen fjernet fra omgivende elementer; Fig. 5B er et planriss av de viklede segmentene av Kevlar ifølge oppfinnelsen fjernet fra de omgivende elementene før Kevlar er fraskilt; Fig. 5C er et planriss av de viklede segmentene av Kevlar ifølge oppfinnelsen fjernet fra omgivende elementer etter at Kevlar har blitt adskilt; Fig. 6 er et elevasjonsriss av forbindelsen for en diagnostisk computer; Fig. 7-10 er et utvidet langsgående tverrsnittriss av utførelsen i fig. 1-4 med den elektroniske aktueringsmekanismen aktivert. Fig. 11-14 er utførelsen av fig. 1-4 og fig. 7-10 i den helt utplasserte tilstanden; Fig. 15-18 er et riss av oppfinnelsen i den utplasserte tilstanden etter et elektronisk brudd og hydraulisk utplassering; Fig. 19-22 er et utvidet langsgående tverrsnittriss av den andre utførelse av oppfinnelsen med verktøyet i innføringsposisjonen; Fig. 21A og 21B er forstørrede riss av utførelsene i den omskrevne seksjonen i fig. 21; Fig. 23-26 er et forlenget langsgående tverrsnittrisss av utførelsen i fig. 19-22 med den elektroniske aktueringsmekanismen aktivert; Fig. 27-30 er et forlenget langsgående riss av verktøyet til den andre utfø-relsen i frigjøring/gjenvinningsposisjonen; og Fig. 31 er et tverrsnitt av verktøyet tatt langs linje 31-31 som illustrerer den diagnostiske computerporten.

Detaljert beskrivelse av de foretrukne utførelsene:

For formålene med den følgende omtale vil en pakning utgjøre brønnverk-tøyet som er illustrert og beskrevet. Det vil imidlertid forstås at den elektroniske aktueringsmekanismen og hydrauliske mulighet for oppfinnelsen er anvendbar med ethvert brønnverktøy.

Med referanse til fig. 1 er opphullsenden av arrangementet illustrert. En som er faglært på området vil oppdage SB-3-pakningssammenstillingen fremstilt av Baker Oil Tools og kommersielt tilgjengelig gjennom den samme. En detaljert beskrivelse av pakningen 12 er ikke nødvendig her siden Baker Oil Tools modell S og modell D pakninger har vært kjent for industrien i omtrent 30 år. Gjenget arrangement 14 sørger for aksiell justering av de forskjellige komponentene som er nødvendig på verktøyene med utvidede lengder. Arrangement 14 innbefatter også sperreoverflate 16 på innsideoverflaten av denne for kommunikasjon med bak-oversperreoverflate 18 på utsiden av produksjonsrøret 20. Nedre glidering 22, på hvilken gjenget arrangement 14 er skåret, innbefatter videre boring 24 for en skjærtapp 26. Tappen 26 strekker seg mellom ring 22, som er aksielt bevegbar og fast stempel 28 som, som dets navn angir, beveger seg ikke. Ingen belastning anvendes på tappen 26 inntil imidlertid en klo 50 lokalisert nedhulls av denne er frigjort ved aktuering av mekanismen.

Fast stempel 28 innbefatter fire o-ringer 30 og 32, to (30) på den ytre overflaten og to (32) på den indre overflaten innbefatter videre et sett skruepassasjer (løp) 34 for skrue 36 som strekker seg inn i spor 38. Justeringsskrue 36 er anvendt for å holde fast stempelet 28 på plass etter riktig justering av gjenget arrangement 14 på ring 22.

Settestempel 40 strekker seg fra fig. 1 og inn i fig. 2. Det øvre ytterpunkt av settestempel 40 strekker seg ringformet utover fra fast stempel 28 og hjelper til med å danne et atmosfærisk kammer 42. Fast stempel 28 danner den øvre enden av kammer 42 og produksjonsrør 20 tilveiebringer den indre veggen. En som er faglært på området vil lett oppdage, at den spesielle formen av settestempel 40 ikke krever en annen del for å tette det nedre ytterpunkt av kammer 42. O-ringer 30 og 32 så vel som o-ringer 44 utfører tetningen. Betydningen av kammeret er omtalt heretter. Settestempel 40, som beveger seg langs illustrasjonen i brønnret-ningen, blir tynnere i ringformet størrelse og strekker seg under støttehylse 46. Dette er glidekloseksjon 48. Glidende opererende med glidekloseksjon 48 er klo 50 som låser alle opphullskomponenter på plass inntil den er frigjort ved bevegelse av støttehylse 46. Hylse 46 sørger for at klomottaket 60 tillater klo 50 å bevege seg utover og frikoples fra klospor 62. Skjærtapp 64 er også fremskaffet og strekker seg mellom kloseksjon 48 og hylse 46 for å forhindre relativ bevegelse av støt-testempel 40 og støttehylse 46. Som det også er synlig, er sammenstillingsporter 66 og 68 fremskaffet for å tillate innsetting av en stang under sammenstilling av anordningen for å forhindre utilsiktet skjæring av tappene. Støttehylse 46 strekker seg nedover i hullet og støtter to sett av o-ringer 70 og 72. Ringer 70 rir og tetter på kanthus 74; ringer 72 rir og tetter på produksjonsrør 20.

Ved nedhullsytterpunktet av støttehylse 46, er en trykkport 76 illustrert som strekker seg gjennom rør 20. Denne porten er del av den mulige hydrauliske ope-rasjonen av verktøyet. Det er viktig å bemerke at en alternativ og kanskje kommersielt foretrukket utførelse av oppfinnelsen utelater porten 76 i favør av et pro-duksjonsrør uten noen brudd. I tilfelle av at en slik utførelse er anvendt, vil et stan-severktøy være nødvendig for å operere systemet hydraulisk. Selv om mer er påkrevet for å operere verktøyet hydraulisk, er virkningen av elektronisk brudd liten nok til å gi synlig fordel av ikke brutt rør som et foretrukket arrangement.

Nær tilstøtende port 76 er O-ring 78 som i kombinasjon med O-ring 80 forhindrer bevegelse av andre fast stempel 82. Stempel 82 har ytre o-ringer 84 og indre o-ringer 86. O-ringene 84 og 86 opprettholder en tetning mellom det omgivende hydrostatiske trykket og det andre atmosfæriske kammeret 88.

Ringformet utside av andre fast stempel 82 er den oppoverrettede utstrek-ningen av stempel 90. Nedhullsutstrekningen av stemplet 90 innbefatter o-ringer 92 og o-ringer 94. Disse sett av o-ringer opprettholder tetningen for tredje atmosfærisk kammer 96. For å forhindre stempel 90 fra å bevege seg nedover i brønn-hullet inn til atmosfærisk kammer 96 er C-ring 98. C-ring 98 virker videre for å sør-ge for opphullsstopperen for fjærsammenstilling 100. Fjærsammenstillingen omfatter fortrinnsvis 24 fjærer hvis akser er parallelle til aksen av strengen og anordnet ringformet rundt denne. Fjærene 100 er holdt i en sammentrykket tilstand ved fjærholder 102 i kombinasjon med klosammenstilling 104 som forankrer nevnte fjærholder ved å stikke frem inn i spor 106. Klosammenstillingen 104 er holdt i spor 106 ved en vikling 108 av Kevlar. Ved hvile vil klosammenstillingen 104 vok-se radielt og frakoples fra spor 106. Ved siden av å styre fjærer 100, forhindrer også holderen 102 innstrømning av hydraulisk fluid gjennom port 110 ved fysisk å skjule porten og ved å forhindre lekkasje ved å kontakte to par av o-ringer 112 og 114 på røret 20.

På innsiden av atmosfærisk kammer 96 er også kraftkilden og elektronikk 116 og en sensor 118 som er beskyttet fra hydraulisk fluid inntil verktøyet er aktivert. Kammer 96 er avgrenset på nedhullsenden ved konvensjonelle elementer innbefattende forbindelse for en diagnostisk eller programmeringscomputer. Passende o-ringer er plassert for å tette kammeret.

Nå med referanse også til fig. 1-14, er forskjellige trinn av driften av verk-tøyet illustrert.

Elektronisk drift av verktøyet omfatter følingen av en forhåndsbestemt hendelse eller antall av hendelser ved sensor 118 som fortrinnsvis er en spennings-måler. Sensoren sender et signal hver gang en hendelse er detektert, med elekt-ronikken som evaluerer signalene og bestemmer når aktivering skal finne sted. Når systemet har følt de tilstrekkelige signalene, er strøm fra kraftkilden (generelt batterier) ført til en motstandsvaier (ikke vist) som er i kontakt med minst én av viklingene av viklingen 108. Etter som motstandsvaieren øker i temperatur smelter Kevlar, som innehar en høy strekkstyrke med et meget lavt smeltepunkt, og således tillater at klo 104 koples fra spor 106. Når kloene harfrakoplet kraften lagret i den komprimerte fjærsammenstillingen 100 beveger fjærholder 102 seg nedover og fra port 110 og således fylles atmosfærisk kammer 96 med hydraulisk fluid. Fluidet beveger seg gjennom port 120 og inn i en annen seksjon av kammer 96 hvoretter det økede trykket starter å presse kantstemplet 90 oppover i brønnhullet. Kantstempel 90 beveger seg oppover i brønnhullet, kontakter en nedhullsende a støttehylse 46 og overfører kraften derav inn i hylse 46. Etter som hylse 46 presses oppover i brønnhullet, skjærer skjærtapp 64 og tillater hylsen 46 å bevege seg i forhold til settestempel 40. Som det vil verdsettes, er klomottaker 60 derved plassert over klo 50 og tillater den samme å frakoples fra spor 62. Ved fortsatt pressing av hylse 46 oppover i hullet støter den mot settestempel 40 og presser støttestempel 40 oppover i hullet. Som det vil verdsettes, er all bevegelsen heri assistert ved tilstedeværelsen av atmosfærisk kammer 42 på grunn av det relative vakuum som det tilveiebringer.

Etter som settestempel 40 støter mot nedre glidering 22, skjærer «tappen» 26 og ring 22 beveger seg oppover i brønnhullet og utplasserer pakningsam-menstilling 12. Det vil forstås at den illustrerte pakningssammenstillingen er en SB-3 pakning kommersielt tilgjengelig fra Baker Oil Tools, Houston, Texas.

I tilfelle at de elektroniske midlene for utplassering av pakninger (eller annet verktøy) feiler, kan en plugg (ikke vist) føres på kveilerør eller en vaierline og anordningen kan aktiveres hydraulisk.

Med referanse til fig. 15-18, er forskjellene i bevegelser av de forskjellige omtalte elementene synlige for de som er faglært på området. Det vil forstås at hvis utførelsen nevnt ovenfor som initielt mangler port 76 er anvendt, må et stan-severktøy først føres for å skape porten i produksjonsrøret 20. Når porten 76 ek-sisterer enten ved å være relokalisert eller ved å være stanset, er trykk påført fra overflaten tvunget gjennom port 76 og aktuerer alle elementene ovenfor porten på samme måten som de ble aktuert elektronisk. Alle elementer under port 76 er ikke beveget ved den hydrauliske eventuelle aktueringen.

Som det vil forstås av en som er kjent på fagområdet, er den elektroniske aktueringsinnretningen betydelig mindre kostbar og lettere å bruke enn de tidligere kjente fremgangsmåter for setting av en plugg på kveilerør, imidlertid, selv i det

usannsynlige tilfelle av feil på den elektroniske innretning, kan utplassering av brønnverktøyet fullføres ved å benytte den tidligere kjente kveilerørsmetoden siden oppfinnelsen sørger for slik eventuell utplassering. Derfor er ingen ekstra kostnader med å ta verktøyet ut av brønnen nødvendig for fordelen med en bedre elektronisk mekanisme. I en alternativ utførelse av den elektroniske/eventuelle hydrauliske verktøyaktiveringsoppfinnelsen er en gjenvinnbar pakning satt ved å benytte prinsippene med elektroniske primærmidler og hydrauliske oppbakk-kingsmidler og er gjenvunnet ved å benytte et gjenvinningsverktøy for å starte en mekanisk serie av hendelser som tillater komponentene til verktøyet å forlenge seg, som kollapser pakningen og som sørger for tilbaketrekning av verktøyet.

Med referanse til fig. 19-22, er detfjernbare pakningsarrangementet illustrert i innsettingsposisjonen. Som i utførelsen omtalt ovenfor, er den primære ut-plasseringsmekanismen elektronisk koplet til mekaniske elementer. Ved å starte fra opphullsenden av verktøyet strekker en foring 210 seg nærmest hele lengden av verktøyet. Montert på foring 210 i glidende, skjærskrue eller fast arrangement er øvre drivring 212 med justeringsskrue 214. Drivring 212 er gjenget på foring 210 og er kjent på fagområdet. Ved å bevege seg nedover i hullet er et standard HP/HT pakningsarrangement 216 som er kommersielt tilgjengelig fra Baker Oil Tools, Houston, Texas. På grunn av at arrangementet til pakningen 216 er kjent, er en detaljert beskrivelse av alle delene til dette ikke påkrevet. Det er imidlertid to elementer til oppfinnelsen lokalisert under (i tegningene herav) (d.v.s. nær den indre diameteren) pakningen som er ekstremt viktig for gjenvinnbarheten av anordningen ifølge oppfinnelsen; disse er holdekilesparering 220 og holdekilespare-opplukkingsring 222. Disse ringene sørger for den kritiske sekvensen (sammen med foring 210) for å «låse opp» pakningen og tillate at den forlenger seg, som tilrettelegger fjerning fra hullet.

Nedhulls av den innsatte og nedre holdekilen til pakningselementet med referanse til fig. 20 er flere elementer som er kjent på fagområdet, men som kommuniserer med elementene til oppfinnelsen. Disse er justeringsmutter 224 som holder holdekilelåsesegmentet 226 og forhindrer det fra å falle nedover i hullet, etter at det er frigjort ved hjelp av nese 228 til hoveddellåseringholder 230 (hoveddellåseringholderen er et nytt element). Nese 228 til holder 230 opprettholder ved innsetting i og ved initiell utplassering segment 226 i kontakt med holdekile-låser 232 for å forspenne dette partiet først. Påfølgende er segmentet 226 tillatt å bevege seg utover og frigjøre seg fra holdekilelås 232 og tillater overføringen av kraft fra brønnhullselementene til å gå direkte inn i nedre holdekilering 234.

Segment 226 er holdt i sin initielle posisjon gjennom omkring 3,8 cm av bevegelse før det frigjøres. Denne størrelsen er bestemt av hvor mye av nese 228 som strekker seg over segment 226.

Ved å fortsette nedover i hullet, er justeringsskruer 236 velkjent på fagområdet og forhindrer rotasjonsbevegelse av sammenstillingen. Justeringsskruer 236 strekker seg gjennom hoveddellåseringholderen og inn i nedre holdekilering 234. Nedre holdekilering 234 innbefatter boksgjenge 238 til å passe sammen med bol-tegjenge 240 på hoveddellåseringhylse 242. Mellom hoveddellåseringholder 230 og hoveddellåseringhylse 242 er hoveddellåsering 244 som innbefatter både indre diameter og ytre diametergjenger. Hoveddellåseringens ytre gjenger 246 er av en bred skjæring for å passe sammen med bredskårede gjenger 248 på den indre diameteren av holder 230 og er ikke beregnet for å bevege seg langsgående i forhold til gjenger 248, men er isteden tillatt å slarke slik at hoveddellåseringens indre diametergjenger 250 kan sperrebeveges opp hoveddellåsehylsens ytre diametergjenger 252. Som det vil forstås krever sperrebevegelse at elementene eks-panderer og trekker seg sammen for å sperre over hverandre. Det skal bemerkes at gjengene 252 på hoveddellåsehylse 242 er ensrettet for å forhindre låsering 244 fra å bevege seg den andre veien.

Justeringshylse 254 innbefatter boksgjenge 256 som er bevegbar med ho-veddellåsringholderboltgjengen 258. En justeringsskrue 260 er installert etter at justering er avsluttet. Justeringshylse 254 innbefatter også en boitgjenge 262 som passer sammen med boksgjenge 264 på stempelhuset 266. En justeringsskrue 268 er også fremskaffet for å låse denne delen etter justering. Mellom stempelhuset 266 og hovedlegemelåseringhylsen 242 er et øvre stempel 268 anbrakt. Stempel 268 er utstyrt med o-ringer 270 for effektivt å tette inn et atmosfærisk kammer 272.

Med referanse til fig. 21 er en klo 274 holdt i et hakk 276 i foring 210 ved krok 278 til nedre stempel 280. En skjærbolt 282 er også fremskaffet gjennom krok 278 og inn i klo 274. Nedre stempel 280 er fremskaffet med underskjæring 284 tilstøtende krok 278 for å motta klo 274 når verktøyet er aktuert. Frigjøring av klo 274 fra hakk 276 tillater stempel 280 å skyve hoveddellåseringhylsen 242 i opphullsretningen.

Nedre stempel 280 innbefatter fire o-ringer 286, to på hver av den utvendi-ge diameteren og den innvendige diameteren av stemplet.

Ved å fortsette nedover i hullet og fremdeles vise til fig. 21, er fjærsammenstilling 288 anbrakt mellom stempelhus 266 og foring 210. 24 fjærer er fortrinnsvis anvendt og innrettet ringformet og som strekker seg i parallell med aksen til verk-tøyet som de var i den tidligere utførelsen. Fjæren er holdt i det komprimerte stempel som fjærsammenstillingen i den tidligere beskrevne utførelsen. Fjærstempel 290 er forbundet til en klosammenstilling 292 som er holdt i en låst posisjon i foringen 210 ved en omhylling fortrinnsvis en streng 294 av Kevlar. Også, som i den tidligere utførelsen, tetter fjærstemplet 290 en port 296 ved å være plassert derover og tettet. Tetningen kan utføres ved o-ringer 298, som illustrert i fig. 21 og 21A som er et forstørret riss av omskrevet område 21A-21 A, men fortrinnsvis er ved en plugg 297 anbrakt i selve porten 296 som illustrert i fig. 21B som er et uttrukket riss av denne seksjonen av verktøyet som illustrerer pluggutfø-relsen. Pluggen 297 er forseglet ved o-ringer 299. På grunn av store friksjonskref-ter plassert på fjærstempel 290 ved o-ringer 298 i 21A-utførelsen, og de sammen-lignbare store fjærene nødvendig for å overvinne kraften, er utførelsen i fig. 21B foretrukket. Pluggutførelsen tilveiebringer en sikker tetning med meget lite friksjon på fjærstemplet 290 som muliggjør bruken av mindre lettere og mindre kostbare fjærer.

Fjærsammenstillingen 288, fjærstempel 290, klosammenstilling 292, spen-ningsmåler 300 og elektronikk 302 er alle huset i et atmosfærisk kammer 304, og oversvømming av hvilket bevirker at verktøyet utplasseres.

Innmating gjennom hus 306 er anbrakt nedhulls av atmosfærisk kammer 304 og er gjengbart forbundet til stempelhus 266. Mating (innføring) gjennom hus er maskineri separat fra stempelhus 266 for letthet og kostnadseffektivitet. Gjennom boring 308 sørges det også for adkomst for elektrisk diagnosedel 310 (se fig. 31). En splittring 312 forhindrer bevegelse av innmatingen gjennom huset i forhold til foringen i en retning som tillater bevegelse i den andre retningen som er rele-vant til gjenvinnbarhetsfunksjonen.

Med referanse til fig. 22, sørger nedhullsdelen av innmating gjennom hus 306 for et større ringrom mellom denne og foringen 210 innen hvilken er anbrakt sekundært stempellegeme 312. Stemplet 312 innbefatter stempelnese 314 som strekker seg fra stempellegemet 312 i opphullsretningen og tilveiebringer omtrent 9,7 cm<2> av overflateareal på hvilket trykk kan bære. Nese 314 er tettet mot foring 210 og matet gjennom hus 306 med o-ringer 316. Port 318 kommuniserer med rom 320 og tilfører hydrostatisk kraft derpå. Dette området er tettet ved o-ringer 322 på sekundærstempellegeme 312. Stemplet er holdt på plass ved en skjærskrue 324 som strekker seg gjennom innmating gjennom hus 306 og ved lik hydrostatisk kraft fra fluid gjennom port 323. På grunn av at kreftene på begge ender av stemplet er generelt like, vil ikke stemplet bevege seg. Stempel 312 innbefatter også gjenge 328 på den ytre diameteren derav som kommuniserer med holdering 330 på collethus 332. Ring 330 opptar gjenger 328 i tilfelle av at en hydraulisk mulig setting er nødvendig eller når verktøyet er gjenvunnet forhindrer ringen oscille-rende bevegelse av stempel 312 og således unngår unødvendig O-ringslitasje.

Collethus 332 strekker seg nedhulls for å tilveiebringe støtte for collet 354 og å låse colletfingerender 338 på plass. Fingerender 338 er også støttet av col-letstøtte 342 som er forbundet til fingerender 338 med skjærskrue 340. Collet-huset 332 er forbundet på en konvensjonell måte til en bunnrørdel, som er kjent på fagområdet.

Med referanse tilbake til colletfingerender 338, vil det verdsettes at endene tilveiebringer overflate 344 som støter mot overflate 346 på collethus 332. Denne overflate til overflatekontakt er hva som forhindrer colleten som er forbundet til foringen 210 fra å bevege seg oppover i hullet, og derfor muliggjør at pakningen settes. En frigjøring av colleten vil tillate at foringen 210 beveger seg oppover i hullet og frigjør settekraften på pakningen og således muliggjør dens tilbaketrek-king fra hullet. Fingerender 338 er holdt i overflate til overflatekontaktposisjon ved colletstøtte 342. Bevegelse oppover i hullet av støtte 342 vil tillate nedbøyning av fingere 336 innover og ut av inngrep med overflate 346 som tillater foring 210 å skyves oppover i hullet. For å forhindre uforutsatt bevegelse av colletstøtter 342, sørger skjærskrue 340 for stabilitet. Skruen 340 er imidlertid lett skåret under på-virkningen av et gjenvinningsverktøy, som er standard innen industrien og ikke illustrert.

Aktuering av denne andre utførelsen av oppfinnelsen er primært ved elektroniske midler som fungerer som den tidligere utførelsen gjorde ved føling av hendelser og ved en forhåndsbestemt tid som opplyser en motstandsvaier for å skjære strengen 294 av Kevlar. Ved skjæring av strengen 294, frigjøres klosam-menstilingen 292 fra foringen 210 og tillater fjærsammenstillingen 288 å skyve fjærstempel 290 bort fra port 296 og således oversvømmer atmosfærisk kammer 304 og presser, under hydrostatisk trykk, nedre stempel 280 oppover i hullet. Når krok 278 skjærer skrue 282 og beveger seg fra klo 274, beveger kloen seg oppover inn i underskjæring 284 og frigjør hakk 276 og tillater således hoveddellåseringhylsen 242 å presses oppover i hullet ved nedre stempel 280. Det skal verdsettes at bevegelse av nedre stempel 280 oppover i hullet er på grunn av forand-ringen i motstående trykk derpå.

Mer spesielt, i innsettingstilstanden, erfarer nedre stempel 280 atmosfærisk trykk på omkring en atmosfære både over og under dette slik at det ikke beveger seg. Det atmosfæriske trykket er imidlertid så lite i forhold til brønnhullstrykkene, at det er vesentlig et vakuum. Således når kammer 304 er oversvømmet vil trykket av det hydrauliske fluid presse det nedre stemplet 280 inn i det nedre trykkamme-ret 272. Det skal videre bemerkes at det for å opprettholde posisjonen av stempelhuset 266, er øvre stempel 268 eksponert på opphullsenden til hydrostatisk trykk og ved den nedre enden til atmosfærisk trykk. Øvre stempel 268 er således presset nedover inn i kammeret 272. Imidlertid siden skulder 269 er plassert på den indre diameteren av huset 266, kan ikke stempel 268 bevege seg inn i kammer 272, men vil kun opprettholde nedad rettet trykk på hus 266.

Oppoverbevegelsen av nedre stempel 280 fortsetter uten å bevege andre elementer inntil overflate 267 til nedre stempel 280 kontakter overflate 265 til hoveddellåseringhylsen 242 og starter å presse hylsen 242 oppover. Hylse 242 beveger seg med sperrevirkning opp hoveddellåsering 244 på de tidligere beskrevne gjenger. Hylse 242 plasserer derved en oppad rettet pressing av nedre holdekilering opphulls for å sette pakningen. Initielt presser sperrebevegelsen holdekile-låseringen 232 på grunn av holdekilelåsesegment 226. Omtrent 3,8 cm senere frigjør imidlertid nese 228 segment 226 og den nedre holdekileringen 234 presses oppover. Justeringsmuttere 224 sikrer at segmentet 228 ikke faller ned i hullet. På grunn av at hoveddellåsering 244 bare kan sperres i en retning, kan ikke verktøyet ifølge oppfinnelsen bevege seg for å løsne pakningen og den er sikkert satt.

Der hvor den hydrauliske muligheten til arrangementet er nødvendig er en plugg (konvensjonell og ikke illustrert) ført på kveilerøret eller en vaierline for å plugge brønnen under port 318 hvoretter trykk påføres fra overflaten. Ved et punkt omkring 170 atm. differensial beveger stemplet 312 seg nedover i hullet og trekker nese 314 med seg. Stemplet 312 beveger seg nedover i hullet inntil gjengene 328 opptar ring 330 for å holde stemplet permanent i denne posisjonen. Idet stempel 312 beveger seg nedover i hullet, fyller fluid det atmosfæriske kammer 304. Dette skaper det samme resultat som oversvømming av kammeret gjennom port 296. Således er unntaksmuligheten utført.

Med referanse til fig. 27-30 er gjenvinningsverktøyet illustrert. Et konvensjonelt gjenvinningsverktøy (ikke illustrert) er nødvendig for å starte gjenvinnings-prosessen og bevege verktøyet oppover i hullet. Et slikt verktøy er kommersielt tilgjengelig fra Baker Oil Tools, Houston, Texas. Gjenvinningsverktøyet er ført ned i hullet inntil det kan plasseres under colletstøtte 342. En opphullskraft plasseres så på støtte 342 for å skjære skrue 340 og trekke støtte 342 oppover i hullet inntil den støter mot overflaten 335 til collet 334. Overflate 335 tilveiebringer en sterk inngrepsposisjon på hvilken gjenvinningsverktøyet kan bære for å løfte det 680-907 kg tunge verktøyet ifølge oppfinnelsen opp fra hullet.

Fjerningen av colletstøtten 342 tillater at fingere 346 bøyer seg innover som tillater fingerende 338 å frigjøres fra overflate 346 som muliggjør at både colleten 334 og foringen 210 beveger seg oppover i hullet ved gjenvinningsverktøyet. Slaget som er nødvendig for å fjerne pakningen er oppnåelig ved å studere spor 289 i foring 210 i hvilket splittring 287 ligger i kombinasjon med slaget til nedre stempel 280. Summen av bevegelsene vil utjevne avstanden og foring 210 vil bevege seg oppover for å fjerne pakningen før gjenvinningsverktøyet vil løfte verktøyet ut av borehullet. Splittring 287 hjelper til med å fjerne de ytre diameterelementene til verktøyet ved å støte mot nedre stempel 280 som støter mot øvre stempel 268 som støter mot justeringshylse 254. Dette forholdet kan lett forstås fra en gjen-nomgang av fig. 28 og 29. Holdekildespareringen 220 og holdekilespareopp-plukkingsringen 222 er anordnet slik at ettersom foring 210 beveger seg oppover i hullet fjerner ring 220 pakningskilen først. Straks deretter trekker opplukkingsring-en 222 holdekilen oppover i hullet og så trekker ringen 220 konusen oppover i hullet. Sekvensen av hendelser, som en som er faglært på området vil verdsette etter å ha lest denne beskrivelsen, er kritisk for gjenvinnbarheten av pakningen. Hvis hendelsene ikke foregår som beskrevet, vil ikke pakningen strekke seg og det vil i virkeligheten være umulig å fjerne den samme; og skade vil være resultatet. Ved å anta at sekvensen anvendes er imidlertid pakningen strukket og kontakt med bo-rehullsforingsrøret er frigjort. Verktøyet er så klart for å bevege seg opp eller ned i borehullet.

Diagnosecomputerforbindelsen illustrert i fig. 6 anvendes for både de permanente og tilbaketrekkbare verktøyene, kommersielt tilgjengelig fra Kemlon og vanligvis referert til som en elektrisk gjennommatingsforbindelse.

Idet foretrukne utførelser har blitt vist og beskrevet, kan forskjellige modifikasjoner og erstatninger gjøres uten å avvike fra ånden og området av oppfinnelsen. Følge-lig skal forstås at den fremlagte oppfinnelse har blitt beskrevet ved hjelp av illust-rasjon og ikke begrensning.

Claims (22)

1. Brønnverktøy med et dobbelt aktueringssystem, karakterisert ved at det omfatter: a) et hus innbefattende minst et kammer med et lavere trykk enn omgivende brønntrykk; b) et elektronisk aktueringsundersystem som er i stand til å overfylle nevnte i det minste éne kammer; og c) et hydraulisk akuteringsundersystem som er i stand til å overfylle nevnte i det minste éne kammer.

2. Brønnverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte system videre omfatter en frigjørings-sammenstilling for gjenvinning av nevnte brønnverktøy og nevnte frigjøringssam-menstilling innbefatter a) en spennhylse og et spennhylsehus montert på nevnte brønnverk-tøy, nevnte spennhylse har et flertall av frigjørbare fingere normalt koplet med nevnte spennhylsehus, for å forhindre relativ bevegelse av spennhylsen og spennhylsehuset; b) minst en holdekile med biretningsmessig vinklede tenner, støttet når opptatt av minst en kile og minst en konus glidbart montert på en foring; c) minst to ringer bevegbare med nevnte fdring, nevnte ringer er di-mensjonert for å fjerne nevnte kile primært, fjerne nevnte holdekile, sekundært og så trekke nevnte konus ut av inngrep med nevnte holdekilde for å kollapse nevnte holdekile som muliggjør gjenvinning av nevnte verktøy.

3. Brønnverktøy som angitt 2, karakterisert ved at nevnte fingere er frigjort ved nedbøyning.

4. Brønnverktøy som angitt i krav 3, karakterisert ved at nevnte fingere motstår nedbøyning inntil en forhåndsbestemt last er plassert på nevnte fingere, hvorved tingerne bøyer seg og tillater relativ bevegelse av spennhylsen og spennhylsehuset.

5. Brønnverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte dobbelte aktueringssystem innbefatter minst én sensor tilpasset for å avføle i det minste en forhåndsbestemt parameter hvilken parameter er relatert til tidsinnstilling for aktuering av verktøyet.

6. Brønnverktøy som angitt i krav 5, karakterisert ved at nevnte sensor er forbundet til en prosessor med adkomst til og styring over en kraftkilde.

7. Brønnverktøy som angitt i krav 5, karakterisert ved at nevnte sensor er en signalomformer.

8. Brønnverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte dobbelte aktueringssystem innbefatter minst et stempel utsatt for bevegelse i forhold til nevnte hus ved overfylling av nevnte kammer.

9. Brønnverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte verktøy innbefatter minst ett stempel glidbart posisjonert tilstøtende nevnte i det minste éne kammer, nevnte stempel er bevegbart ved en forhøyning i hydraulisk trykk i henhold til enten elektronisk aktuering eller sekundær hydraulisk aktuering.

10. Brønnverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte hydrauliske aktueringsundersystem innbefatter et forhåndsbestemt inngangspunkt gjennom en spindel for innstrømning av brønnfluid trykksatt ved overflaten.

11. Brønnverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte elektroniske aktueringsundersystem videre innbefatter en verktøyaktuator.

12. Brønnverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte elektroniske aktueringsundersystem videre innbefatter en verktøyaktuator.

13. Brønnverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte elektroniske aktueringsundersystem videre innbefatter en prosessor for å samle data mottatt av nevnte sensor og å be-stemme når kraft skal frigjøres til nevnte verktøyaktuator ifølge fastsatte instruksjoner.

14. Brønnverktøy som angitt i krav 13, karakterisert ved at nevnte instruksjoner er programmert på for-hånd.

15. Brønnverktøy som angitt i krav 12, karakterisert ved at nevnte verktøyaktuator er et stempel holdt i posisjon over et fluidinnløp ved en klo holdt i inngrep med et spor i nevnte foring ved en tilbakeholder, nevnte tilbakeholder er frigjørbar i samsvar med et signal fra nevnte sensor.

16. Brønnverktøy som angitt i krav 15, karakterisert ved at nevnte tilbakeholder er en streng av Kevlar og nevnte signaler frigjør kraft fra nevnte kraftkilde til en motstand som bekjemper nevnte streng av Kevlar og sørger for at nevnte klo frakoples fra nevnte spor som tillater nevnte stempel og å åpne nevnte innløp.

17. Brønnverktøy som angitt i krav 12, karakterisert ved at nevnte aktuator er en laser plassert for å skjære en åpning i nevnte foring for å tillate fluidinntrengning til i det minste ett kammer.

18. Brønnverktøy som angitt i krav 12, karakterisert ved at nevnte aktuator er et bor plassert for å skjære en åpning i nevnte foring for å tillate fluidinntrengning til i det minste ett kammer.

19. Brønnverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte hydrauliske aktuering er en sekundær aktuering i tilfelle av et brudd i det elektriske aktueringsundersystemet.

20. Brønnverktøy som angitt i krav 12, karakterisert ved at nevnte aktuator er et stanseverktøy plassert for å skjære en åpning i nevnte foring for å tillate fluidinntrengning til i det minste ett kammer.

21. Brønnverktøy som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte kammer er ved atmosfærisk trykk ved et overflatenivå av en brønn.

22. Brønnverktøy som angitt i-krav 8, karakterisert ved at minst et stempel er et flertall av interaktive stempler som når aktuert skaper en rekke av bevegelser som utplasserer brønn-verktøyet.