NO326223B1 - Apparat og fremgangsmate for a redusere borevibrasjon ved boring med fôringsror - Google Patents

Abstract

Apparat og metoder er fremskaffet for å redusere borevibrasjon i løpet av boring med foringsrør. I en utførelse inkluderer et apparat for reduksjon av vibrasjon av et roterende foringsrør en rørformet kropp anordnet konsentrisk rundt foringsrøret, hvor den rørformede kroppen er bevegelig relativt til foringsrøret. Fortrinnsvis omfatter en del av den rørformede kroppen et friksjonsreduserende materiale. I operasjon kommer den rørformede kroppen i kontakt med det eksisterende foringsrøret eller borehullet i stedet for det roterende foringsrøret. Fordi den rørformede kroppen er fritt bevegelig relativt til det roterende foringsrøret kan det roterende foringsrøret uavbrutt rotere selv om den rørformede kroppen er friksjonsmessig i kontakt med det eksisterende foringsrøret.

Description

Denne søknaden krever fordel av en felles-patentanmeldt U.S provisorisk patentsøknad med seriellnummer 60/515,391, registrert 29.oktober 2003. Denne søknad er innlemmet herfor referanse i sin helhet.

Utførelser av den foreliggende oppfinnelsen er generelt relatert til fremgangsmåter og apparater for boring med foringsrør. Spesielt er den foreliggende oppfinnelsen relatert til fremgangsmåter og apparater for redusering av borevibrasjon i løpet av boring med foringsrør. I tillegg er den foreliggende oppfinnelsen relatert til apparat og fremgangsmåter for produksjon av en vibrasjonsdemper.

GB 2358 418 viser en sentreringshylse for foringsrør, hvor de ytre delene er belagt med et fiksjonsreduserende materiale. Formålet med denne oppfinnelse er hovedsakelig sentrering av foringsrør og ikke vibrasjonsdemping.

US 3774 731 viser en vibrasjonsdempende innretning for borerør. Formålet med denne vibrasjonsdempende innretning er hovedsakelig å dempe langsgående vibrasjoner.

I boringen av olje og gassbrønner er et borehull dannet i en formasjon ved bruk av en borkrone som er presset nedover ved en nedre ende av en borestreng. For å bore innen borehullet til en bestemt dybde, er borestrengen ofte rotert ved en toppdriver eller rotasjonsbord på en overflateplattform eller rigg eller ved en brønnhullsmotor montert mot den nedre enden av borestrengen. Etter boring til en forhåndsbestemt dybde, er borestrengen og borkronen fjernet og borehullet er foret med en metallrørstreng som er kalt et foringsrør. Foringsrørstrengen er midlertidig hengt fra overflaten av brønnen.

Foringsrøret forsyner støtte til borehullet og muliggjør isoleringen av spesielle områder av borehullet nær hydrokarbonbærende formasjoner. Foringsrøret forlenges typisk sett ned i borehullet fra overflaten til en bestemt dybde. Et ring-formet område er således dannet mellom foringsrørstrengen og formasjonen. En sementeringsoperasjon er deretter utført for å kunne fylle det ringformede område med sement. Ved bruk av apparater kjent i bransjen, er foringsrørstrengen sementert inn i borehullet ved å sirkulere sement inn i det ringformede område definert mellom den ytre veggen av foringsrøret og borehullet. Kombinasjonen av sement og foringsrør styrker borehullet og muliggjør isolasjon av spesielle områder av formasjonen bak foringsrøret for produksjonen av hydrokarboner.

Det er vanlig å bruke mer enn en forings rø rstreng i et borehull. Med hensyn til dette, inkluderer en konvensjonell metode for fullførelse av en brønn boring til en første bestemte dybde med en borkrone på en borestreng. Deretter er borestrengen fjernet og en første foringsrørstreng er kjørt inn i borehullet og stilt i den utborede delen av borehullet. Sement er sirkulert inn i ringrommet bak foringsrøret og tillat å herdes. Deretter er brønnen boret til en andre bestemte dybde og en andre foringsrørstreng, eller foringsrør, er kjørt inn i den utborede delen av borehullet. Den andre strengen er stilt ved en dybde slik at den øvre delen av den andre foringsrørstrengen overlapper den nedre delen av den første foringsrør-strengen. Den andre strengen er deretter fiksert, eller "hengt" av det eksisterende foringsrøret ved bruk av kilebelter som bruker kilebelteledd og konuser for å fast-kile den andre foringsrørstrengen i borehullet. Den andre foringsrørstrengen er deretter sementert. Denne prosessen er typisk sett repetert med ytterligere for-ingsrørstrenger til brønnen har blitt boret til den ønskede dybde. Derfor er to inn-kjøringer i borehullet nødvendig per foringsrørstreng for å stille foringsrøret i borehullet.

På grunn av kravet om to innkjøringer er den tradisjonelle metoden med bruk av borestreng (rør med borkrone på enden) for å danne et borehull tidskrev-ende og kostbar. Tiden som er nødvendig for å fjerne borestrengen idet borehullet er forlenget, resulterer i en økning av operasjonstid og kostnader. For eksempel, en boreplattform på feltet kan utleies for flere hundre tusen dollar per dag. I sam-svar med dette, kan reduksjon i boretid på så lite som en time vesentlig redusere borekostnader.

En annen metode for å utføre operasjoner for borefullføreise involverer boring med foringsrør. I motsetning til boring med borerør og deretter anstille forings-røret, innebærer boring med foringsrør innkjøring av en foringsrørstreng inn i borehullet med en borkrone tilkoplet. Borkronen er operert ved rotasjon av foringsrør-strengen fra overflaten av borehullet. Så snart borehullet er dannet, er den tilkop-lede foringsrørstrengen sementert i borehullet. Det etterfølgende borehullet kan være boret ved et andre foringsrør som har en andre borkrone ved en nedre ende. Den andre foringsrørstrengen kan være operert for å bore gjennom borkronen av den forrige foringsrørstrengen. Med hensyn til dette, krever denne metoden kun én innkjøring i borehullet per foringsrørstreng som er anstilt i borehullet.

Mens boring med foringsrør gir et effektivt system for borehullfullførelse, har systemet sine bakdeler. For eksempel, boring med foringsrør er noen ganger utsatt for borevibrasjoner mer enn en konvensjonell borerørstreng. Overdreven borevibrasjon er en årsak til for tidlig svikt eller slitasje av borekomponentene og ineffektiv boring. To vanlige typer borevibrasjoner inkluderer bakover virvling og luggevibrasjon. Bakover virvling oppstår på grunn av laterale vibrasjoner forårsaket av radialawik av borestrengen, som kan lede til sentripetale trykk i løpet av rotasjon. Luggevibrasjon oppstår på grunn av torsjonsvibrasjoner forårsaket av ikke-lineær samhandling mellom borestrengen og borehullveggen. Luggevibrasjon er kjennetegnet ved vekslende stopp og intervaller av stor vinklet hastighet.

Borevibrasjoner kan oppstå oftere i boring med foringsrør enn konvensjonell boring. Dette er fordi brønnrør har en større diameter enn borerør. Som et resultat av den mindre klareringen, er potensialet for samhandling mellom brønnrøret og det eksisterende anstilte foringsrøret økt. Idet brønnrøret er rotert til høyre, kan det virvle bakover til venstre langs ID av det anstilte foringsrøret. De resulterende sentripetale trykkene er meget høye. Dette sentripetale trykket kan noen ganger forårsake gnidning mellom boring-foringsrør koplingene og den anstilte foringsrør ID. Sluttresultatet er en økning i borevibrasjon og dreiekraft, noen ganger til uakseptable nivå.

Derfor er det et behov for apparat og metoder til å redusere borevibrasjon i løpet av boring med foringsrør. Det er videre et behov for apparater og metoder til å redusere friksjon mellom en brønnrør og et eksisterende foringsrør.

Den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer generelt apparat og fremgangsmåter for å redusere borevibrasjon i løpet av boring med foringsrør.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et apparat for å redusere borevibrasjoner ved boring med foringsrør, kjennetegnet ved: en rørformet seksjon anordnet konsentrisk rundt det roterende foringsrøret, der den rørformede seksjon er bevegelig relativt til foringsrøret; og

minst en del av den rørformede seksjon omfatter et lag med friksjonsreduserende materiale, idet den rørformede seksjon friksjonsmessig står i kontakt med en omsluttende vegg mens det rotende foringsrøret roterer i forhold til rørkseksjonen for derved å redusere vibrasjon i det roterende foringsrøret.

Foretrukne utførelsesformer av apparatet er videre utdypet i kravene 2 til og med 14.

Formålet med oppfinnelsen oppnås videre ved en fremgangsmåte for å redusere borevibrasjoner ved boring ved foringsrør, kjennetegnet ved de trinn å: tilveiebringe en rørformet seksjon med friksjonsreduserende materiale på en indre overflate;

anbringe den rørformede seksjon rundt det roterende foringsrøret slik at den rørformede seksjon er bevegbar i forhold til foringsrøret;

friksjonsmessig kontakte den rørformede seksjon med en omsluttende vegg under rotasjon av foringsrøret for derved å tillate det roterende foringsrøret å kontinuerlig rotere og å redusere vibrasjon i det roterende foringsrøret.

Foretrukne utførelsesform ved fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 16 til og med 19.

Et apparat er beskrevet for redusering av vibrasjon av et roterende foringsrør hvor en rørformet kropp er anordnet konsentrisk rundt foringsrøret og hvor den rørformede kroppen er bevegelig relativ til foringsrøret. Fortrinnsvis omfatter en del av den rørformede kroppen et friksjonsreduserende materiale. I operasjon kommer den rørformede kroppen i kontakt med det eksisterende foringsrøret eller borehullet i stedet for det roterende foringsrøret. Fordi den rørformede kroppen er fritt bevegelig relativt til det roterende foringsrøret, kan det roterende foringsrøret uavbrutt rotere selv om den rørformede kroppen er i friksjonsmessig kontakt med det eksisterende foringsrøret.

Apparatet kan muligens inkludere minst et stoppledd for begrensning av aksial bevegelse av den rørformede kroppen. Apparatet kan også inkludere minst et kontaktledd slik som et blad. Det friksjonsreduserende materiale kan være valgt fra en gruppe som består av plastikk, gummi, elastomerer, polymerer, metaller og kombinasjoner av disse.

Et boresystem for dannelse av et borehull er omtalt. Boresystemet omfatter et rørformet ledd; et jordfjerningsledd koplet til en ende av det rørformede leddet; og en sentreringsenhet anordnet rundt det rørformede leddet. Fortrinnsvis inkluderer sentreringsenheten en stamme som har en første hardhet og et lag som har en andre hardhet anordnet på en kontaktoverflate av stammen.

En fremgangsmåte er også omtalt for dannelse av en sentreringsenhet for-syning av en flat plate med metall; som danner en profil av et kontaktledd på den flate platen med metall; rulling av den flate platen med metall; og tilkopling av de to endene av den flate platen med metall.

Apparatet for reduksjon av vibrasjon av et roterende foringsrør kan også innebefatte en rørformet kropp anordnet konsentrisk rundt foringsrøret, hvor den rørformede kroppen er bevegelig relativt til foringsrøret og et belegg med friksjonsreduserende materiale anordnet på en kontaktoverflate av den rørformede kroppen. I en annen utførelse er belegget anordnet på minst en del av en indre overflate av den rørformede kroppen. I nok en annen utførelse inkluderer belegget en eller flere fordypninger dannet på belegget.

Apparatet for reduksjon av vibrasjon av et roterende foringsrør kan omfatte en indre rørformet kropp anordnet konsentrisk til foringsrøret og en ytre rørformet kropp konsentrisk anordnet rundt den indre rørformede kroppen, hvori de indre og ytre kroppene er bevegelige relative til hverandre. Apparatet kan videre inkludere en eller flere kanaler dannet mellom de indre og ytre kroppene. Kanalene kan være tilpasset til å huse et flertall med lager for å muliggjøre relativ rotasjon av de to kroppene. I en annen utførelse kan et smøremiddel være anordnet i kanalene.

En fremgangsmåte for reduksjon av vibrasjon av et roterende foringsrør kan innebefatte en anordning av en rørformet kropp rundt foringsrøret slik at den rørformede kroppen er bevegelig relativt til foringsrøret. I løpet av operasjon engasjerer den rørformede kroppen friksjonsmessig den omliggende veggen i stedet for foringsrøret, som derved tillater foringsrøret å rotere uavbrutt.

Et apparat for dannelse av en sentreringsenhet er også omtalt. Apparatet inkluderer et kabinett; et trykk kammer i kabinettet; og en sammenleggbar kjerne anordnet i trykk kammeret, den sammenleggbare kjernen har en profil for sentreringsenheten, hvor en trykkøkning i trykk-kammeret tilpasser sentreringsenheten til profilen av den sammenleggbare kjernen. I en annen utførelse omfatter den sammenleggbare kjernen et flertall med kjernedeler, hvori minst en kjernedel er sammenleggbar.

En fremgangsmåte for dannelse av en sentreringsenhet kan innebefatte tilveiebringing av et apparat som har et kabinett; et trykk-kammer; og en sammenleggbar kjerne anordnet i trykk-kammeret, den sammenleggbare kjernen har en profil for sentreringsenheten. Fremgangsmåten inkluderer også plassering av en rørformet hylse over den sammenleggbare kjernen; som øker trykket i trykk-kammeret; og tilpasser den rørformede hylsen til profilen av den sammenleggbare kjernen; og danner sentreringsenheten; og sammentrykker den sammenleggbare kjernen.

For å vise hvordan de ovenstående egenskapene for den foreliggende oppfinnelsen kan forstås i detalj, er en mer nøyaktig beskrivelse av oppfinnelsen, som er kort sammenfattet ovenfor, gitt ved referanse til utførelsene, og noen av disse er illustrert i de vedlagte tegningene. Det skal imidlertid bemerkes at de vedlagte tegningene kun illustrerer typiske utførelser for denne oppfinnelsen og bør derfor ikke anses som en begrensning av dens bruksområde, da oppfinnelsen kan tilpasses andre og like effektive utførelser. Figur 1 er et delvis overblikk av et brønnrør anordnet i et eksisterende foringsrør. Brønnrøret er vist med en utførelse av en sentreringsenhet. Figurene 2A-B er forskjellige overblikk av en annen utførelse av en sentreringsenhet. Figurene 3A-B er forskjellige overblikk av en annen utførelse av en sentreringsenhet.

Figur 4 fremstiller en utførelse av en foringsrørbeskytter.

Figur 5 er en utførelse av en kopling som har bånd med belegg.

Figurene 6A-C er forskjellige utførelser av en kopling belagt med et friksjonsreduserende materiale. Figur 7 er et delvis overblikk av et brønnrør fremstilt av en innvendig slett-koplingsforing. Figurene 8A-C presenterer forskjellige overblikk av en annen utførelse av en sentreringsenhet.

Figurene 9A-B viser en annen utførelse av en sentreringsenhet.

Figur 10 viser en utførelse av et apparat passende for dannelse av en sentreringsenhet.

Figur 11 er et annet perspektiv av apparatet av Figur 10.

Figur 12 er et annet perspektiv av apparatet av Figur 10.

Figurene 13 og 14 viser en annen utførelse av danningen av en sentreringsenhet. Figurene 15 og 16 viser en annen utførelse av en sentreringsenhet.

Metoder og apparater er fremskaffet for redusering av forekomsten av borevibrasjon når man utfører boring med foringsrør.

Figur 1 viser et delvis overblikk av et brønnrør 10 anordnet i et eksisterende foringsrør 20. Det eksisterende foringsrøret 20 har blitt sementert for å fore borehullet 5. Brønnrøret 10 er kjørt inn i borehullet 5 med en boresammenstilling anordnet ved en nedre del for å forlenge borehullet 5. Brønnrøret 10 er vist med to forings rørdeler 11,12 koplet sammen med en kopling 15. Videre har koplingen 15 en større ytre diameter enn foringsdelene 11,12. Derfor er det mer sannsynlig at koplingen 15 berører det eksisterende foringsrøret 20 enn foringsrørdelene 11,12

i løpet av rotasjon.

I Figur 1 er brønnrøret 10 utstyrt med et friksjonsreduserende verktøy 100 for å minimere borevibrasjon. I et aspekt er det friksjonsreduserende verktøyet 100 plassert på brønnrøret 10 mellom to stoppkrager 30. Kragene 30 begrenser den aksiale bevegelsen av det friksjonsreduserende verktøyet 100. Fortrinnsvis er kragene 30 anordnet slik at en passende mengde med aksial bevegelse av det friksjonsreduserende verktøyet 100 er tillatt. Kragene 30 kan være tilkoplet til brønn-røret 10 på enhver måte kjent av en person som er erfaren i bransjen. I en annen utførelse kan koplingen 15 tjene som en krage 30. Det er videre planlagt at det friksjonsreduserende verktøyet kan brukes uten krager.

I en utførelse kan det friksjonsreduserende verktøyet 100 omfatte en rør-formet kropp 110 konsentrisk anordnet på brønnrøret 10. Den rørformede kroppen 110 kan inkludere en indre diameter som er noe større enn den ytre diameteren av foringsrørdelen 11 som danner brønnrøret 10. Den større diameteren forsyner en klarering mellom brønnrøret 10 og det friksjonsreduserende verktøyet 100 for å tillate relativ bevegelse derimellom.

Det friksjonsreduserende verktøyet 100 kan tilpasses til å berøre det eksisterende foringsrøret 20 i stedet for brønnrøret 10. Fortrinnsvis er den ytre diameteren av det friksjonsreduserende verktøyet 100 større enn den ytre diameteren av koplingen 15. Med hensyn til dette vil det friksjonsreduserende verktøyet 100 støte på eller berøre den indre diameteren av det eksisterende foringsrøret 20 i stedet for koplingen 15, som derved begrenser kontakt mellom brønnrøret 10 og det eksisterende foringsrøret 20.1 løpet av operasjon kan møter med det eksisterende for-ingsrøret 20 forårsake at det friksjonsreduserende verktøyet 100 midlertidig sitter fast på det eksisterende foringsrøret 20. På grunn av klareringen mellom brønn-røret 10 og det friksjonsreduserende verktøyet 100 kan imidlertid brønnrøret 10 uavbrutt rotere selv om det friksjonsreduserende verktøyet 100 sitter fast på det eksisterende foringsrøret 20. På denne måten kan borevibrasjon forårsaket av kontakt med det eksisterende foringsrøret 20 minimeres.

I et annet aspekt kan det friksjonsreduserende verktøyet 100 inkludere ytterligere egenskaper for reduksjon av friksjon mellom brønnrøret 10 og det eksisterende foringsrøret 20.1 utførelsen vist i Figurene 2A-B kan kontaktoverflåtene av det friksjonsreduserende verktøyet 100 inkludere et friksjonsreduserende materiale. For eksempel, den indre overflaten og/eller den ytre overflaten på det friksjonsreduserende verktøyet 100 kan inkludere et lag med friksjonsreduserende materiale. Passende friksjonsreduserende materialer inkluderer gummi, elastomerer, plastikk, metaller, polymerer, andre slitasjeresistente materialer, andre friksjonsreduserende materialer eller kombinasjoner av disse som er kjent av en person som er erfaren i bransjen. Laget av friksjonsreduserende materiale kan bli anordnet på det friksjonsreduserende verktøyet 100 som et belegg, et for eller på en annen måte som er kjent av en person som er erfaren i bransjen. I en annen utførelse kan et lag med friksjonsreduserende materiale være uavbrutt eller ure-gelmessig. Figurene 2A-B viser et tverrsnittsoverblikk av det friksjonsreduserende verktøyet 100 som har et belegg 40 med friksjonsreduserende materiale anordnet på sin indre overflate. Belegget 40 reduserer friksjonen mellom det friksjonsreduserende verktøyet 100 og brønnrøret 10, som igjen reduserer borevibrasjon. I en annen utførelse kan fordypninger slik som riller, eller renner 45 være dannet på belegget 40 for å videre redusere friksjonen mellom det friksjonsreduserende verk-tøyet 100 og brønnrøret 10. Fordypningene kan tillate væske eller andre materialer å passere gjennom det friksjonsreduserende verktøyet. I nok en annen utfør-else kan det friksjonsreduserende verktøyet 100 være produsert fra metall, plastikk, gummi, elastomerer eller kombinasjoner av disse. I tillegg til å være "glatt" kan det valgte beleggmaterialet, i noen tilfeller, også tjene som et offermateriale for å redusere slitasje på foringsrørene 11,12 eller det friksjonsreduserende verktøyet 100.

I en annen utførelse kan kontaktledd, slik som blader 50 være dannet på utsiden av det friksjonsreduserende verktøyet 100, som illustrert i Figurene 2A-B. Det er antatt at bladene 50 gir et mindre kontaktområde med det eksisterende foringsrøret 20, som derved minimerer friksjon derimellom. Bladene 50 kan være anordnet på enhver måte kjent av en person som er erfaren i bransjen, for eksempel, spiral eller rett. Bladene 50 tillater væske å strømme i det ringformede rommet mellom foringsrørene 10, 20. Kontaktleddene kan være produsert fra metall, plastikk, gummi, elastomerer eller kombinasjoner av disse. Kontaktleddene kan være anordnet på den ytre overflaten på hvilken som helst måte kjent av en person som er erfaren i bransjen, slik som sveising, mekanisk tilkopling, støping eller kombinasjoner av disse. Kontaktleddene kan også være formet integrale til det friksjonsreduserende verktøyet.

Figurene 3A-B viser en annen utførelse av et friksjonsreduserende verktøy. Som vist er det friksjonsreduserende verktøyet en sentreringsenhet 300, også kjent som en stabilisator, som har en kropp 310 dannet av friksjonsreduserende materiale. Fortrinnsvis er bladene 315 støpt på kroppen 310 for å redusere friksjon. Kroppen 310 er støttet av et skjelett 320 dannet av metall eller annet passende støttemateriale. I en utførelse omfatter skjelettet 320 et flertall av krumform-ede støtter 325 radialt anordnet i kroppen 310. Kroppen 310 eller bladene 315 kan være produsert fra et friksjonsreduserende materiale eller slitasjeresistent materiale. Passende friksjonsreduserende og slitasjeresistente materialer inkluderer plastikk, elastomerer, gummi, polymerer, metaller eller kombinasjoner av disse.

I et annet aspekt kan det friksjonsreduserende verktøyet omfatte en forings-rørbeskytter 400 som vist i Figur 4. Foringsrørbeskytteren 400 kan være på lik måte anordnet mellom to krager som det friksjonsreduserende verktøyet vist i

Figur 1.1 en utførelse kan foringsrørbeskytteren 400 inkludere to kroppsdeler 410, 415 operativt koplet sammen for å omgi en del av brønnrøret 10. En sperre 420

kan være forsynt for å forhindre kroppsdeler 410, 415 fra å åpnes i løpet av operasjon. Fortrinnsvis, inkluderer foringsrørbeskytteren 400 en eller flere fordypninger 425 eller riller dannet på den ytre overflaten av foringsrørbeskytteren 400. Forings-rørbeskytteren 400 kan være produsert fra ethvert passende materiale offentliggjort her eller kjent av en person som er erfaren i bransjen.

I et annet aspekt kan en kopling 515 være tilpasset til å virke som et friksjonsreduserende verktøy. I en utførelse kan koplingen 515 være lagd fra et materiale som er forskjellig fra det eksisterende foringsrøret 20. For eksempel, koplingen 515 kan være lagd av et friksjonsreduserende kompositt. Det er antatt at gnidning oppstår til en mindre utstrekning mellom forskjellige materialer enn lignende materialer. Derfor kan bruken av en kopling 515 lagd av et forskjellig metall eller metallkomposirt redusere gnidning mellom koplingen 515 og det eksisterende foringsrøret 20 i løpet av operasjon. I en annen utførelse kan den ytre diameteren av koplingen 515 være belagt med et glatt materiale slik som plastikk og andre materialer offentliggjort her. Belegget kan være anordnet på koplingen 15 på enhver måte kjent av en person som er erfaren i bransjen, inkludert støping, sveising, termisk spraying, plettering og kombinasjoner av disse.

I nok et annet aspekt kan et friksjonsreduserende materiale være anordnet på alle eller deler av koplingen 515.1 Figur 5, er et bånd 520 av friksjonsreduserende materiale dannet på koplingen 515. Som vist har båndet 520 en større ytre diameter enn koplingen 515, som derved tillater båndet 520 å berøre det eksisterende foringsrøret 20 i stedet for koplingen 515. Med hensyn til dette forsyner båndet 520 et mindre kontaktområde og tillater koplingen 515 å gli av det eksisterende foringsrøret 20 etter kontakt. Fortrinnsvis er også det friksjonsreduserende materialet slitasjeresistent. I en utførelse omfatter båndet 520 et forskjellig metall slik som aluminiumbronse, bronselegering, kopperlegering, hardmetallag og kombinasjoner av disse. Et eksempel på hardmetallag inkluderer dannelse av et mat-risemateriale som omfatter wolfram og et fyllmateriale slik som nikkel, kobolt, krom og kombinasjoner av disse. Båndet 520 kan også være passelig lagd av plastikk, gummi, elastomerer, polymerer, metall og kombinasjoner av disse. Båndet 520 kan også være anordnet på koplingen 515 ved bruk av sprøytesveising, plasma, laserkledning, krympetilpasning eller kombinasjoner av disse. Selv om et enkelt bånd 520 er vist må det merkes at aspekter av den foreliggende oppfinnelsen planlegger andre typer mønster, for eksempel, dobbelbånd, diagonale bånd, krys-ningsbånd, punktmatrise og kombinasjoner av disse.

Figur 6 viser en annen utførelse av en kopling 615 som har et lag 620 med friksjonsreduserende materiale anordnet på en ytre overflate. Som vist, kan fordypningene eller rillene 625 være dannet på den ytre overflaten av laget 620. Figurene 6A og 6B fremstiller to forskjellige utførelser for mønstring av rillene 625.

I en annen utførelse kan kontaktledd slik som et blad eller en forsterknings-ribbe dannes direkte på den ytre overflaten av brønnrøret 10. Bladene kan være periferisk anordnet på brønnrøret 10. Med hensyn til dette kan bladene rotere med foringsrøret i løpet av boring. Bladene kan være tilkoplet til brønnrøret 10 ved bruk av et koplingsmiddel slik som lim eller sveising, mekaniske koplinger slik som settskruer eller kombinasjoner av disse.

I et annet aspekt kan et vannbasert boreslam være tilpasset for å redusere friksjon i løpet av boring. I en utførelse kan et smøremiddel være tilsatt for å øke smøreevnen av boreslammet. Ethvert passende smøremiddel kan brukes som er kjent for en person som er erfaren i bransjen.

I et annet aspekt kan brønnrøret være tilpasset for å redusere borevibrasjon. I en utførelse kan brønnrøret 710 være lagd av innvendig slettkoplingsforinger 711, 712 som har innvendige slettkoplinger, som vist i Figur 7. Fortrinnsvis er de innvendige slettkoplingsfdringene 711,712 tilsatt til brønnrørdelen nær den nedre hull sammenstillingen. Brønnrøret 710 lagd av innvendige slettkoplingsforinger er generelt tyngre i vekt. Det er antatt at den ytterligere vekten holder brønnrøret 710 i spenning i løpet av operasjon, som derved begrenser eksentrisk rotasjon av brønnrøret 710.1 et annet aspekt kan et brønnrør 710 lagd av innvendige slettkoplingsforinger inkludere et tykkere tverrsnittsområde. For eksempel, brønnrøret 710 kan ha den samme ytre diameter som en konvensjonell kopling og den samme indre diameteren som en foringsrørdel tilkoplet av koplingen. Det er antatt at det tykkere tverrsnittsområde resulterer i et stivere brønnrør 710, som derved begrenser tendensen til eksentrisk rotasjon av brønnrøret 710. Med hensyn til dette kan et brønnrør 710 tilpasset med innvendige slettkoplingsforinger 711, 712 erfare en redusert mengde borevibrasjon.

Figurene 8A-C viser en sentreringsenhet 800 anvendelig for minimering av borevibrasjon i løpet av boring med foringsrør. Figur 8A viser et perspektivover-blikk av sentreringsenheten. Figur 8B viser et tverrsnittsoverblikk av sentreringsenheten. Figur 8C viser et delvis tverrsnittsoverblikk av sentreringsenheten. Sentreringsenheten 800 kan være anordnet på brønnrøret 10 for å minimere kontakt mellom brønnrøret 10 og det eksisterende foringsrøret 20.1 en utførelse kan sentreringsenheten 800 inkludere en indre rørformet kropp 830 konsentrisk anordnet innen en ytre rørformet kropp 840. Den ytre kroppen 840 kan også inkludere en krage 850 anordnet ved hvilken som helst ende av den ytre kroppen 840. Kragen 850 er tilpasset for å kople sentreringsenheten 800 til brønnrøret 10. Som vist, er en periferisk rille 853 dannet på den indre overflaten på kragene 850. En spiral-nagl 857 kan være anordnet i rillen 853 mellom kragen 850 og brønnrøret 10 for å tilkople sentreringsenheten 800 til brønnrøret 10. Den indre kroppen 830 er forhindret fra å rotere relativt til kragene 850 ved en hann- og hunnkopling. Spesielt kan hannutspring 861 av kragen 850 være mottatt i hunnfordypningene 862 av den indre kroppen 830. På denne måten er den indre kroppen 830 forhindret fra å rotere relativt til kragene 850 og brønnrøret 10.

I et annet aspekt er den ytre rørformede kroppen 840 roterbar relativt til den indre rørformede kroppen 830. Som vist, kan en eller flere kanaler 865 for mottakelse av et kulelager 870 dannes periferisk mellom den indre kroppen 830 og den ytre kroppen 840. Spesielt er en del av kanalen 865 dannet i den indre kroppen 830 og en avstemmingsdel er dannet i den ytre kroppen 840. Kanalene 865 er tilpasset til å motta et flertall av kulelager 870. Som vist, er sentreringsenheten 800 forsynt med fire rader med kanaler 865. Med hensyn til dette kan kulelagrene 870 opprettholde den aksiale posisjonen av den ytre kroppen 840 relativ til den indre kroppen 830 og muliggjøre rotasjonen mellom de to kroppene 830, 840. Området mellom de to kroppene 830, 840 og kanalene 865 kan, valgfritt, fylles med fett 875 for å muliggjøre relativ bevegelse derimellom. Fettet 875 kan være sperret ved bruk av to segl 880 optimalt plassert for å forhindre lekkasje. I den foretrukne utførelsen er sentreringsenheten 800 utstyrt med blader 890 eller andre typer kontaktledd. Bladene 890 kan være anordnet på den ytre kroppen 840 i ethvert mønster offentliggjort her eller kjent av en person som er erfaren i bransjen.

I operasjon kan sentreringsenheten 800 være koplet til brønnrøret 10 ved bruk av spiralnagler 857.1 løpet av operasjon kan den ytre kroppen 840 av sentreringsenheten 800 komme i kontakt med det eksisterende foringsrøret 20. Møtet med det eksisterende foringsrøret 20 kan forårsake at den ytre kroppen 840 midlertidig setter seg fast på det eksisterende foringsrøret 20. Fordi den indre kroppen 830 er roterbar relativt til den ytre kroppen 840 kan imidlertid brønnrøret 10 som er koplet til den indre kroppen 830, uavbrutt rotere selv om den ytre kroppen 840 sitter fast på det eksisterende foringsrøret 20. På denne måten er borevibrasjonen minimert i løpet av boring med foringsrør.

I et annet aspekt kan et lag med friksjonsreduserende materiale være anordnet mellom de indre og ytre rørformede kroppene 830, 840. Det friksjonsreduserende materialet kan være anordnet på den indre kroppen 830, den ytre kroppen 840, eller begge. Med hensyn til dette kan de rørformede kroppene 830, 840 rotere relativt til hverandre uten hjelp av kulelagrene 870. En som er erfaren i bransjen vil imidlertid merke at stoppkragene kan være krevd for å begrense den aksiale bevegelsen av den ytre kroppen 840.

I et annet aspekt er varierende prosesser planlagt for produksjon av en sentreringsenhet. I en utførelse kan et flat stykke pulpmateriale 720 slik som metall, være hydroformet med den ønskede profilen av et kontaktledd 722 slik som et blad, som illustrert i Figur 13. Deretter er det flate pulpmateriale 720 rullet over en sylindrisk stamme, og valsesømmen 723 er sveiset for å danne en rørformet sentreringsenhet 725, som vist i Figur 14. Andre produksjonsprosesser slik som støp-ing, varmpreging, smiing, kaldbearbeiding eller kombinasjoner av disse kan også brukes for å produsere sentreringsenheten. Et foringsrør kan være anordnet på den indre overflaten eller ytre overflaten av sentreringsenheten 725.

I en annen utførelse kan en sentreringsenhet være produsert ved å hydro-forme en rørformet hylse 901. Figurene 10 og 11 viser en utførelse av et apparat 900 passende for produksjon av en sentreringsenhet ved bruk av hydroformings-prosessen. Apparatet 900 inkluderer et rørformet kabinett 905, et øvre dekselledd 911, og et nedre dekselledd 912, som er tilpasset for å forsegle kabinettet 905, som derved definerer et trykk-kammer 910 på innsiden av kabinettet. Hvert av de øvre og nedre dekselleddene 911, 912 er tilpasset til å motta et injektordeksel 921, 922, respektivt. Med hensyn til dette kan væsketrykk forsynes til trykk-kammeret 910 gjennom en eller begge injektordekslene 921, 922.

Trykk-kammeret 910 er tilpasset til å holde en kjernesammenstilling 930 for å danne en sentreringsenhet. I en utførelse er kjernesammenstillingen 930 koplet til det øvre injektordekselet 921 ved bruk av en henger 915. Kjernesammenstillingen 930 består av en stamme 931 som er satt inn gjennom en sammenleggbar kjerne 935. En gummiholder 932, 933 er koplet til hver ende av kjernen 935 og stammen 931.1 en utførelse er hver av gummiholdeme 932, 933 gjengekoblet til stammen 931. Den rørformede hylsen 901 kan være plassert over den sammenleggbare kjernen 935 og delvis overlapper en del av hver av gummiholdeme 932, 933. Fortrinnsvis er et forseglingsledd 936, 937 slik som en o-ring anordnet mellom den rørformede hylsen 901 og gummiholdeme 932, 933 som derved forhind-rer væske fra å komme inn i den rørformede hylsen 901.

En utførelse av den sammenleggbare kjernen 935 er vist i Figur 12. Den sammenleggbare kjernen 935 definerer et rør som har en indre diameter for å motta stammen 931. Kjernen 935 omfatter et flertall av kjernedeler som kan an-ordnes rundt stammen 931. Minst en av kjernedelene 935a er tilpasset til å koll-apse fra kjernen 935 når stammen 931 er fjernet fra kjernens senter. Som vist, er den sammenleggbare kjernen 935 lagd av ti kjernedeler. Ethvert antall kjernedeler kan imidlertid brukes så lenge minst en del er sammenleggbar fra kjernen.

Utsiden av den sammenleggbare kjernen 935 kan inkludere profilen 939 av kontaktleddet av sentreringsenheten 901.1 en utførelse har endene av kjernen 935 en ytre diameter som er omtrent den samme eller mindre enn den indre diameteren av den rørformede hylsen 901. Den midtre delen 938 av kjernen 935 er forsenket eller har en mindre diameter enn endene av kjernen 935. Profilen 939 av kontaktleddet er "hevet" eller stikker fram fra den midtre delen 938 av kjernen 935. Den utstikkende delen 938 kan være rett og parallell til aksen av kjernen 935, eller danne en spiralvinkel relativ til aksen av kjernen 935. Med hensyn til dette, virker kjernen 935 på lignende måte som støping for å danne profilen 938 av kontaktleddet.

I operasjon er den sammenleggbare kjernen 935 anordnet rundt stammen 931. Den rørformede hylsen 901 er skyvet over den sammenleggbare kjernen 935 til den overlapper en gummiholder 933. Deretter er den andre gummiholderen 932 gjengekoblet til stammen 931 for å beholde den rørformede hylsen 901 over den sammenleggbare kjernen 935 og forsegle den indre delen av den rørformede hylsen 901 fra trykkvæsken. Sikringspinner 917 er deretter brukt til å kople stammen 931 til hengeren 915 og hengeren 915 til injektordekselet 921. Figur 10 viser den rørformede hylsen 901 engasjert til kjernesammenstillingen 930 og beholdt i trykk-kammeret 910. Trykksatt væske er introdusert inn i kammeret 910 gjennom en eller begge injektordekslene 921, 922. Økningen i trykk sammenpresser eller tilpasser den rørformede hylsen 901 mot den sammenleggbare kjernen 935, som derved danner sentreringsenheten 940 vist i Figur 12. Deretter er gummiholderen 932 fjernet og stammen 931 er trukket ut av den sammenleggbare kjernen 935. Etter at støtten gitt av stammen 931 er fjernet, kollapser minst én av kjernedelene 935a fra kjernen 935, som derved tillater alle kjernedelene å fjernes fra interiøret av den nylige dannede sentreringsenheten 940.1 en utførelse kan endene av sentreringsenheten 940 trimmes eller fjernes slik at den kan ligne på sentreringsenheten 950 vist i Figurene 9A og 9B. Figurene 9A-B viser en utførelse av en sentreringsenhet 950 som har en forskjellig kontaktleddprofil 952 enn sentreringsenheten 940 av Figur 12.1 Figur 9B kan det sees at profilen 952 er integral til sentreringsenheten 950.1 en annen ut-førelse kan et foringsrør 955 bli anordnet på innsiden av sentreringsenheten 950. En eller flere riller 956 kan dannes på foringsrøret 955. Figurene 15 og 16 viser en annen utførelse av en sentreringsenhet 960. Fra tverrsnittsoverblikket av Figur 15 kan det sees at sentreringsenheten 960 er produsert fra en hydroformende prosess. Et foringsrør 965 er også anordnet på sentreringsenheten 960 for å redusere friksjonen mellom sentreringsenheten 960 og foringsrøret 970. Sentreringsenheten 960 er holdt på foringsrøret 970 ved bruk av stoppkrager 966.1 en utførelse er en eller flere ventileringshull 967 dannet i sentreringsenheten 960. Ventileringshullene 967 muliggjør operasjonen av sentreringsenheten 960 ved å løslate rester som sitter fast i foringsrør-rillene. I figurene 9A-B er ventileringshullene 957 også dannet i sentreringsenheten 950.1 denne utførelsen er ventileringshullene 957 plassert nær rillene 956 av forings-røret 955.

Selv om utførelsene av den foreliggende oppfinnelsen er beskrevet for bruk med foringsrør, kan aspekter av den foreliggende oppfinnelsen være like anvende-lige til andre typer rør slik som et borerør.

Mens det foregående er rettet mot utførelser av den foreliggende oppfinnelsen, kan andre og videre utførelser av oppfinnelsen planlegges uten å avvike fra det grunnleggende bruksområdet av den, og bruksområdet av den er bestemt ved patentkravene som følger.

Claims (19)

1. Apparat (100) for å redusere borevibrasjoner ved boring med foringsrør (10), karakterisert ved: en rørformet seksjon (110) anordnet konsentrisk rundt det roterende foringsrøret (10), der den rørformede seksjon (110) er bevegelig relativt til foringsrøret (10); og minst en del av den rørformede seksjon (110) omfatter et lag (40) med friksjonsreduserende materiale, idet den rørformede seksjon (110) friksjonsmessig står i kontakt med en omsluttende vegg (20) mens det rotende foringsrøret (10) roterer i forhold til rørkseksjonen (110) for derved å redusere vibrasjon i det roterende foringsrøret (10).

2. Apparat (100) ifølge krav 1,karakterisert ved at det videre omfatter minst et stoppledd (30) for å begrense aksial bevegelse av den rørformede seksjonen (110).

3. Apparat (100) ifølge krav 1,karakterisert ved at den rørformede seksjonen (110) omfatter minst et kontaktledd (50).

4. Apparat (100) ifølge krav 1,karakterisert ved at det friksjonsreduserende materialet er valgt fra en gruppe som består av plast, gummi, elastomer, polymer, metall og kombinasjoner av disse.

5. Apparat (100) ifølge krav 1,karakterisert ved at det videre omfatter en fordypning (45) for omkjøring av væske.

6. Apparat (100) ifølge krav 5, karakterisert ved at fordypningen (45) er anordnet på laget (40).

7. Apparat (100) ifølge krav 1,karakterisert ved at laget (40) med friksjonsreduserende materialet er anordnet på en indre overflate av den rørformede seksjonen (110).

8. Apparat (100) ifølge krav 1,karakterisert ved at materialet av den rørformede seksjon (110) har en hardhet som overstiger hardheten til laget (40) med friksjonsreduserende materiale.

9. Apparat (100) ifølge krav 1,karakterisert ved at kontakt organet (50) omfatter et blad.

10. Apparat (100) ifølge krav 1,karakterisert ved at den rørformede seksjon (110) i hovedsak forhindres i å utføre aksiale bevegelser.

11. Apparat (100) ifølge krav 1,karakterisert ved at den rørformede seksjon (110) omfatter: en indre seksjon (830); og en ytre seksjon (840) som er konsentrisk anbrakt rundt den indre seksjon (830), der den indre og ytre seksjon (830, 840) er innrettet for å bevege seg i forhold til hverandre.

12. Apparat (100) ifølge krav 11, karakterisert ved at det ytterligere omfatter én eller flere kanaler (865) som er dannet mellom den indre og ytre seksjon (830, 840).

13. Apparat (100) ifølge krav 12, karakterisert ved at det ytterligere omfatter et antall lagre (870) anordnet i kanalen eller kanalene (865).

14. Apparat (100) ifølge krav 13, karakterisert ved at det ytterligere omfatter et friksjonsreduserende materiale (875) som er anbrakt mellom den indre og ytre seksjon (865, 870).

15. Fremgangsmåte for å redusere borevibrasjoner ved boring med foringsrør (10), karakterisert ved de trinn å: tilveiebringe en rørformet seksjon (110) med friksjonsreduserende materiale (40) på en indre overflate; anbringe den rørformede seksjon (110) rundt det roterende foringsrøret (10) slik at den rørformede seksjon (110) er bevegbar i forhold til foringsrøret (10); friksjonsmessig kontakte den rørformede seksjon med en omsluttende vegg (20) under rotasjon av foringsrøret (10) for derved å tillate det roterende foringsrøret (10) å kontinuerlig rotere og å redusere vibrasjon i det roterende foringsrøret (10).

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at den ytterligere omfatter det å tilveiebringe den rørformede seksjon (110) med én eller flere kontaktorganer (50) på en ytre overflate.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert ved at hvor kontaktorganet eller kontaktorganene (50) omfatter et blad.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at den ytterligere omfatter det å tilveiebringe den rørformede seksjon (110) med én eller flere kanaler (45) på den ytre overflate.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at den rørformede seksjon (110) omfatter: en indre seksjon (830); og en ytre seksjon (840) som konsentrisk anbringes rundt den indre seksjon (830), der den indre og ytre seksjon (830, 840) er bevegbare i forhold til hverandre.