NO324404B1 - Anordning ved trekkeverktoy for bruk i undergrunnsbronner - Google Patents

Abstract

Trekkeverktøy til bruk i olje - og gassbrønner, spesielt egnet til inspeksjon og vedlikehold av utstyr plassert nede i horisontale brønner. Trekkeverktøyet er satt sammen av moduler (5) som skrues sammen med gjengef6rbindelser (8). Hver modul er forsynt med et drivhjul (4) forbundet med armen (7) slik at det kan presses mot brønnveggen ved hjelp av en roterende elektrisk aktivator (13) og gearforbindelsene (12), (11) og (20)- Rotasjon av drivhjulene (4) tilveiebringes av en elektromotor bestående av permanentmagneter (17) og en elektrisk spole (18). Hastighet og kraft styres av frekvens og spenning på stramtilførselen gjennom kabelen (2). Tilbaketrekking av trekkverktøyet etter utført oppdrag gjøre med Winchen (1).

Description

Denne oppfinnelsen et vedrører trekkeverktøy bruk i undergrunnsbrønner.

I forbindelse med vedlikehold og inspeksjon i lange horisontale brønner, er det nødvendig å benytte et trekkeverktøy for å komme tilstrekkelig langt inn i brønnen med vedlikeholdsverktøy for å utføre nødvendige vedlikeholdsoperasjoner.

Olje-, gass- og undergrunnsbrønner utstyres i dag med avansert utstyr for å optimalisere utvinningen. Dette utstyret kan for eksempel bestå av ventiler og må-leutstyr med tilhørende kommunikasjonsutstyr til overflaten. Behovet for effektivt utstyr til vedlikehold og inspeksjon øker etter hvert som mer avansert utstyr tas i bruk nede i brønnene.

US 6 273 189 viser et eksempel på tidligere kjent teknikk der en brønntrak-tor omfatter elektromotorer som er anordnet i drivhjulene, idet det mellom motoren og drivhjulene er anordnet et til dels komplisert system omfattende et harmonisk gir for å øke momentet på drivhjulene. Videre anvendes et hydraulisk system omfattende sylindere for å aktivere armene som trykker drivhjulene mot borehullsveggen. US 4 085 808 omhandler et selvdrevet trekkeverktøy som kan benyttes i et borehull, hvor elektromotorens permanentmagneter er anordnet i drivhjulene.

I dag benyttes trekkeverktøy av forskjellig utførelse. Det mest brukte er elektro/hydrauliske anordninger der fremdriftsanordningen på trekkeverktøyet drives av hydrauliske motorer tilordnet en pumpeenhet drevet med elektrisk strøm gjennom kabel fra overflaten. Hydrauliske anordninger som skal benyttes i olje-eller gassbrønner med høyt rykk og høye temperaturer, blir kompliserte tekniske innretninger. For å motstå høye trykk, må hydraulikkanlegget trykkompenseres, og det stilles ekstreme krav til tetninger. Virkningsgraden på små hydrauliske innretninger er svært lav. Med begrenset effekttilførsel gjennom lange tilførselsled-ninger, blir trekkraften på trekkeverktøyet svært begrenset. Hydrauliske motorer i små dimensjoner blir også svært dyre å produsere og vedlikeholde.

Markedet etterspør i dag mer effektive og billigere løsninger slik at brønn-vedlikehold kan optimaliseres ved at flere vedlikeholdsoperasjoner kan utføres med trekkeverktøy uten bruk av tyngre og svært kostbart utstyr.

Med foreliggende oppfinnelse har en kommet frem til en løsning der trekke-verktøyet drives elektrisk, uten bruk av hydraulikk. Oppfinnelsen er særpreget ved de trekk som er angitt i det selvstendige krav 1.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere med henvisning til et utførelses-eksempel og med henvisning til figurene.

Fig. 1 viser prinsipp med trekkeverktøy plassert i en brønn.

Fig. 2 viser modul med innlagt snitt.

Fig. 3 viser detalj av hjul med motor og opplagringer.

Ifølge foreliggende oppfinnelse bygges elektromotorer inn i drivhjul 4 på trekkeverktøyet, idet drivhjulenes hastighet kontrolleres ved hjelp av en frekvens-omformer som styrer frekvensen til strømmen til motoren. Hjulene 4 med innbygget elektromotor presses mot borehullsveggen 3 ved hjelp av en elektrisk aktive-ringsenhet med justerbar styrke. Når strømmen slås av, trekkes drivhjulene tilbake ved hjelp av en fjærmekanisme slik at trekkeverktøyet kan trekkes tilbake og ut av brønnen. Hele trekkeverktøyet omfatter fortrinnsvis selvstendige moduler 5 som settes sammen i det antallet som er nødvendig for å nå et bestemt formål.

Fra en vinsj 1 plassert på overflaten, går strøm- og signalkabel 2 ned til en kontrollenhet 6 som er forbundet med modulene 5. Trekkeverktøyet settes sammen av enkeltmodulene 5 gjennom skrueforbindelser 8. Elektriske kabler føres i slissen 9 mellom modulene. Drivhjulene 4 med innbygget elektrisk motor blir presset mot brønnveggen 3 ved hjelp av armer 7 som aktiveres elektrisk. Aktive-ringen utføres ved hjelp av en elektrisk aktivator 13 som via vinkelgir 12 og girhju-lene 11 er forbundet med fortanningen 20 på armene 7. En rotasjon av aktivatoren 13 vil frembringe en bevegelse av armen 7 og derved forskyve drivhjulene 4 radielt ut fra spalten 10. Når strømmen slås av, trekkes hjulene 4 og armene 7 tilbake og inn i slissen 10 ved hjelp av en fjær 15. Armene 7 er rotasjonsfritt opplagret om bolten 14.

Drivhjulene 4 består av to halvdeler som er opplagret i kulelager 16 plassert på hver side av armen 7. Bolten 19 holder de to hjulhalvdelene sammen. Rota-sjonen tilveiebringes av en permanentmagnetmotor bestående av permanentmagneter 17 og en spole 18. Magnetiske krefter mellom spolene 18 og perma-nentmagnetene 17 setter opp moment som driver hjulene. Hastighet og kraft styres av frekvens og spenning som tilføres spolen 18. Tilbaketrekking av trekke-verktøyet etter bruk foretas med vinsjen 1.

Claims (2)

1. Anordning ved trekkeverktøy for bruk i undergrunnsbrønner, der trekkeverk-tøyet er satt sammen av et antall moduler (5) omfattende drivhjul (4), der drivhjulene (4) er innrettet til å kunne beveges radielt og presses mot en brønnvegg (3) ved hjelp av armer (7), der drivhjulene (4) er drevet av én eller flere permanent-magnetmotorer (17,18) som er anordnet i eller i nærheten av drivhjulene (4), der drivhjulene (4) er opplagret i et kulelager (16) og er festet til armen (7) ved hjelp av en bolteforbindelse (19), karakterisert ved at armene (7) er innrettet til å slå utover om en bolte-aksel (14) ved hjelp av en aktivator (13) som overfører en kraft via et vinkelgir (12), et girhjul (11), og en fortanning (20) på armen (7).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at aktivatoren (13) er elektrisk.