NO327103B1 - Fremgangsmate og apparat for pumpetrykksreduksjon i et verktoy forsynt med en fluidmobilitetsmotor - Google Patents
Fremgangsmate og apparat for pumpetrykksreduksjon i et verktoy forsynt med en fluidmobilitetsmotor Download PDFInfo
- Publication number
- NO327103B1 NO327103B1 NO20040071A NO20040071A NO327103B1 NO 327103 B1 NO327103 B1 NO 327103B1 NO 20040071 A NO20040071 A NO 20040071A NO 20040071 A NO20040071 A NO 20040071A NO 327103 B1 NO327103 B1 NO 327103B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- fluid
- tool
- opening
- sleeve
- sealing member
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 118
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 35
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 20
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 14
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 14
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/10—Setting of casings, screens, liners or the like in wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/10—Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
- E21B21/103—Down-hole by-pass valve arrangements, i.e. between the inside of the drill string and the annulus
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B2200/00—Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
- E21B2200/04—Ball valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Abstract
Det er beskrevet en anordning og en fremgangsmåte for regulering av trykksvingninger i en brønn (100). En utførelsesform tilveiebringer et brønnverktøy (112) for trykksvingningsregulering utstyrt med en fluiddrivanordning. Fluiddrivanordningen kan f.eks. være en motor av en hvilken som helst type eller et venturi-rør (412). Fluiddrivanordningen forflytter borehullsfluid gjennom en omløpskanal (402) utformet i verktøyet (112) og så ut gjennom en utstrømningsåpning (410) i verktøyet (112).
Description
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
Teknisk område
Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt et apparat og en fremgangsmåte for å redusere pumpetrykk i et brønnhull, f.eks. under innkjøring av et for-ingsrør i et brønnhull. Mer spesielt angår oppfinnelsen et apparat og en fremgangsmåte for å redusere pumpetrykk ved aktivt å drive en fluidstrøm gjennom et verktøy og inn i et ringrom utenfor verktøyet.
Beskrivelse av beslektet teknikk
Setteverktøy blir brukt til forskjellige formål under borehulls- og kompletterings-operasjoner. Et setteverktøy blir f.eks. vanligvis brukt til å sette inn et forlengningsrøroppheng i et brønnhull. Setteverktøyet er anordnet i borerøret eller rørstrengen mellom forlengningsrøropphenget og borerøret eller rørstrengen som fører til overflaten. I ett aspekt tjener setteverktøyet som en forbindelse for å overføre dreiemoment til forlengningsrøropphenget for å bidra til å plassere og feste forlengningsrøret i brønnhullet. I tillegg danner verktøyet også en kanal for fluider, så som hydrauliske fluider, sement og lignende. Ved posisjonering av rø-ropphenget på et ønsket sted i brønnhullet, blir setteverktøy manipulert fra overflaten for å bevirke frigjøring av røropphenget fra setteverktøyet. Forlengningsrøret kan så eventuelt sementeres på plass i brønnhullet. I noen tilfeller blir sementen levert til brønnhullet før frigjøring av forlengningsrøret.
Ett problem med setteverktøy inntreffer under senkning av et røroppheng, f.eks. ved en forholdsvis høy hastighet i borefluid. Den hurtige senkningen av rør-opphenget resulterer i en tilsvarende trykkøkning eller dannelsen av kraftige trykksvingninger som genereres av fluidene under forlengningsrørstrengen. Et forleng-ningsrøroppheng som senkes ned i et brønnhull, kan være analogt med et trangt-sittende stempel som skyves inn i et rørformet hus. Den lille, ringformede klaringen mellom forlengningsrøret og brønnhullet begrenser den hastighet som fluid kan strømme gjennom klaringen med. Jo hurtigere forlengningsrøret blir senket, jo større blir det resulterende trykk under forlengningsrøret.
Problemene i forbindelse med trykksvingning øker ved innkjøring av for-lengningsrør med liten klaring eller andre innretninger i det eksisterende férings-rør. Klaringer mellom et typisk forlengningsrørs ytre diameter (O.D.) og et forings-rørs indre diameter (I.D.) er fra 12,7 mm (1/2") til 6,3 mm (1/4"). Det reduserte ringrom i disse folengningsrørene med liten klaring resulterer i tilsvarende høye trykksvingninger og større bekymringer for de resulterende, skadelige virkninger ved innkjøring.
Trykksvingningen som er resultat av innkjøring av et forlengelsesrør/forings-rør i et brønnhull har mange skadelige effekter. Noen av disse skadelige effektene innbefatter 1) tapt borefluid-volum; 2) resulterende svekkelse og/eller frakturering av formasjonen når trykksvingningen i brønnhullet overskrider fraksjonstrykket, spesielt i meget permeable formasjoner, 3) tap av sement til formasjonen under sementeringen av forlengningsrøret i brønnhullet på grunn av de svekkede og eventuelt frakturerte formasjoner som et resultat av trykksvingningen på disse formasjonene; og 4) delvis fastkiling av borestrengen eller forlengningsrøret som føres inn i en formasjon under oljebrønnoperasjoner (dvs. at når trykksvingningen i brønnhullet er høyere enn formasjonens fraktureringstrykk, kan tapet av borefluid til formasjonen føre til at borestrengen eller forlengningsrøret blir trukket mot den permeable formasjon nede i hullet og derved forårsake at borestrengen "setter seg fast" mot den permeable formasjon).
Trykksvingninger blir vanligvis minimalisert ved å minske innkjøringshastig-heten av borestrengen eller forlengningsrøret i hullet for å holde trykksvingningene på akseptable nivåer. Et aksepterbart nivå er når borefluidtrykket som innbefatter trykksvingningen, er mindre enn formasjonens fraktureringstrykk. Minsket inn-kjøringshastighet øker imidlertid den tid som er nødvendig for å fullføre for-lengningsrørplasseringen, noe som resulterer i et potensielt betydelig økonomisk tap.
Eksisterende løsninger på trykksvingningsproblemet er passive av natur. I en utførelsesform blir fluid tillatt å strømme inn i forlengningsrøret/foringsrøret og så opp til overflaten av brønnhullet via borerøret. Denne løsningen er uønsket fordi trykkfallet gjennom borerøret fra toppen av forlengningsrøret/foringsrøret til overflaten er betydelig, og trykksvingningen under forlengningsrøret/foringsrøret vil i mange tilfeller fremdeles begrense innkjøringshastigheten. En ytterligere ulempe er at fluidet må tilbakeføres til brønnhullet ved hjelp av et pumpeanlegg. En annen løsning tillater fluid å strømme fra innsiden av forlengningsrøret/foringsrøret tilbake inn i brønnhullet via en åpning som er dannet i et verktøy utformet som en del av
borerøret like over forlengningsrøret/foringsrøret. Slike løsninger blir kalt "passive" ved at fluidstrømmen blir satt i bevegelse ved senkningen av forlengningsrøret og
det tilhørende borerør eller en rørstreng. En trykksvingning er følgelig fremdeles tilstede, og er i virkeligheten nødvendig for å sette i gang fluidstrømmen. Selv om trykket blir avlastet, øker trykksvingningen fremdeles med økende innkjøringshas-tigheter.
Det er derfor et behov for et trykksvingningsreduserende/-eliminerende verktøy som tillater bedre styring over trykksvingningen.
Fra CA 2 400 973 fremgår det en anordning for filtrering og reduksjon av trykksvingninger nedihulls.
Fra US 2002/074128 fremgår det en anordning og fremgangsmåte for reduksjon av trykksvingninger
Fra CA 2 309 516 fremgår det en anordning og fremgangsmåte for avleding av en borestreng.
Fra US 6 401 822 fremgår det en flytende ventilenhet for nedihulls rørdeler, og fra US 6 053 261 fremgår det en anordning og fremgangsmåte for økning av boreraten ved strømpulsering.
OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN
Foreliggende oppfinnelse vedrører et brønnhullsverktøy og fremgangsmåter for å operere dette. Mer spesielt angår oppfinnelsen en anordning og en fremgangsmåte for å regulere trykksvingninger i et brønnhull. Ifølge ett aspekt er et verktøy ifølge oppfinnelsen utformet som en del av en rørstreng. Verktøyet kan f.eks. være anordnet ved en øvre ende av et setteverktøy som bærer et forleng-ningsrør som skal sementeres i et brønnhull.
Ifølge foreliggende oppfinnelse løses ovennevnte behov og aspekter ved hjelp av en anordning som er særpreget ved de trekk som fremkommer i det selvstendige krav 1 samt en fremgangsmåte som er særpreget ved de trekk som fremkommer i det selvstendige krav 25. Ytterligere fordelaktige utførelser og trekk fremkommer i de uselvstendige krav.
Én utførelsesform tilveiebringer et nedhullsverktøy for trykksvingningsregulering som omfatter et legeme med en første åpning ved en første ende og en annen åpning ved en annen ende, og som definerer en boring gjennom verktøyet for fluidmessig å kople den første åpning og den annen åpning sammen; en om-løpsbane for brønnhullsfluid definert mellom den første åpning og en utløpsåpning utformet i det første legeme; og en pumpe danner en utdrivningsåpning orientert i
minst en del av fluidomløpsbanen. Pumpen kan være en hvilken som helst av en lang rekke anordninger som innbefatter en venturi-stråle omfattende en dyse, en mekanisk pumpe (f.eks. en sentrifugalpumpe) og en elektrisk pumpe. I en spesiell utførelsesform innbefatter fluidmobilitetsmotoren en første pumpe for å tilveiebringe en trykkstrålestrøm til en venturi posisjonert i nærheten av fluidomløps-banen, hvorved venturi-dysen frembringer et sug for å bevege fluidstrømmen fra den første åpning, gjennom fluidomløpsbanen og ut gjennom utløpsåpningen.
En annen utførelsesform tilveiebringer et brønnhullsverktøy for trykksvingningsregulering som omfatter et legeme med en første åpning ved en første ende og en annen åpning ved en annen ende, og som definerer en boring gjennom verktøyet for fluidmessig å kople sammen den første åpning og den annen åpning. En ventil er anordnet i boringen og kan posisjoneres i minst (i) en lukket stilling for i det minste å begrensefluidstrømning mellom den første åpning og den annen åpning via boringen, og (ii) en åpen stilling for å tillate fluidstrømning mellom den første åpning og den annen åpning via boringen. En tettbar fluidom-løpsbane er definert mellom den første åpning og en utløpsåpning dannet i legemet, og en pumpe er orientert i minst en del av fluidomløpsbanen.
Nok en annen utførelsesform tilveiebringer et brønnhullsverktøy for trykksvingningsregulering som omfatter et legeme som har en første åpning ved en første ende og en annen åpning ved en annen ende og som definerer en boring gjennom verktøyet for fluidmessig å kople den første åpning sammen med den annen åpning. En ventil er anordnet i boringen og kan posisjoneres i minst (i) en lukket stilling for i det minste å begrense fluidstrømning mellom den første åpning og den annen åpning via boringen, og (i) en åpenstilling for å tillate fluidstrømning mellom den første åpning og den annen åpning via boringen. En tettbar fluidom-løpsbane er definert mellom den første åpning og en utløpsåpning dannet i legemet, og en pumpe er orienten" i minst en del av fluidomløpsbanen. Et tetningsorgan som er anordnet i et hulrom i legemet, kan posisjoneres i en lukket stilling for å tette fluidomløpsbanen, og en åpen stilling for å åpne fluidomløpsbanen. En spennhylse er anordnet aksialt glidbart i forhold til legemet og omfatter et antall spennhylsebakker og ett eller flere forbindelsesorganer som forbinder spennhylsen med tetningsorganet.
Nok en annen utførelsesform tilveiebringer en fremgangsmåte for regulering av trykksvingninger i brønnhull, omfattende å tilveiebringe et brønnhullsverktøy for regulering av trykksvingninger som omfatter et legeme som definerer en boring og en ventil anordnet i boringen, og som kan posisjoneres i (i) en lukket stilling for å tette boringen og i det minste begrense fluidstrømning gjennom denne, og (ii) en åpen stilling for å åpne boringen. Når ventilen er i den lukkede stilling, strømmer et fluid i bevegelse gjennom en pumpe som virker til å skape et sugetrykk. Sugetryk-ket beveger i det minste delvis strømningen av et borehullsfluid gjennom en fluid-omløpsbane utformet i reguleringsverktøyet for trykksvingninger.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
For at man skal kunne forstå i detalj hvordan de ovennevnte trekk ved foreliggende oppfinnelse blir oppnådd, kan det vises til en mer spesiell beskrivelse av oppfinnelsen som er kort oppsummert ovenfor, under henvisning til utførelsesform-ene som er illustrert på de vedføyde tegninger. Det skal imidlertid bemerkes at de vedføyde tegninger bare illustrerer typiske utførelsesformer av oppfinnelsen og ikke er ment å være begrensende for dens omfang, idet oppfinnelsen kan anta andre like effektive utførelsesformer. Fig. 1 er et sideriss av foreliggende oppfinnelse som skjematisk viser det sirkulasjonsverktøy som er beskrevet her, anordnet i et representativt borehull. Fig. 2A er et sideriss over et trykksvingnings-reguleringsverktøy, før montering, med en ventil i lukket stilling (innkjøringsstilling). Fig. 2B er en radial tverrsnittsskisse av verktøyet for trykksvingningsregulering, forut for montering, med en ventil i lukket stilling (innkjøringsstilling). Fig. 3A er et sideriss av verktøyet for trykksvingningsregulering forut for montering, med en ventil i åpen stilling. Fig. 3B er en skisse i delvis tverrsnitt av verktøyet for trykksvingningsregulering forut for montering, med en ventil i åpen stilling. Fig. 4 er et sideriss av en indre hylse som innbefatter venturi-hus og et ventilhus. Fig. 5A er en skisse i delvis tverrsnitt av verktøyet for trykksvingningsregulering i en innkjøringsposisjon som viser aspekter ved et venturi-dysesystem. Fig. 5B er en skisse i delvis tverrsnitt gjennom verktøyet for trykksvingningsregulering med en ventil i åpen stilling som viser aspekter ved et venturidyse-system. Fig. 6 er en skisse i delvis tverrsnitt gjennom et venturi-dysesystem som har utskiftbare dyser.
Fig. 7 er et sideriss av en ventil.
Fig. 8 er et sideriss av verktøyet for trykksvingningsregulering som har ventilen på fig. 7 anordnet i den indre hylse mens den er i lukket stilling. Fig. 9 er et sideriss av verktøyet for trykksvingningsregulering som har ventilen på fig. 7 anordnet i den indre hylse mens den er i åpen stilling. Fig. 10 viser en utforming av verktøyet for trykksvingningsregulering hvor ventilen på fig. 7 er lukket. Fig. 11 viser en utforming av verktøyet for trykksvingningsregulering hvor ventilen på fig. 7 er åpen. Fig. 12A er en skisse i delvis tverrsnitt gjennom verktøyet for trykksvingningsregulering som viser aspekter ved et sperrefjærhus, en drivspennhylse og et antall drivstenger mens ventilen er i lukket stilling (innkjøringsstilling). Fig. 12B er en skisse i delvis tverrsnitt gjennom verktøyet for trykksvingningsregulering som viser aspekter ved et sperrefjærhus, en drivspennhylse og et antall drivstenger mens ventilen er i åpen stilling. Fig. 13 er en perspektivskisse av en spennhylse (her også kalt en drivspennhylse).
Fig. 14 er en perspektivskisse av en dreiemomentring.
Fig. 15 er en skisse i delvis tverrsnitt gjennom verktøyet for trykksvingningsregulering med ventilen i åpen stilling, som viser aspekter ved en redundant driv-mekanisme operert ved å sette verktøyet under kompresjon.
DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSESFORM
Fig. 1 er en tverrsnittsskisse gjennom en typisk underjordisk hydrokarbon-brønn 100 som definerer et vertikalt brønnhull 102.1 tillegg til den vertikale brøn-nen 102 kan brønnen 100 innbefatte et horisontalt brønnhull (ikke vist) for mer full-stendig og effektivt å nå formasjoner som inneholder olje eller andre hydrokarbo-ner. Under eller etter dannelse av brønnhullet 102, blir en rekke forlengelsesrør plassert i dette for å danne foringsrøret 106. Forlengningsrørene 108 (ett er vist)
blir senket ned i brønnhullet 102 ved hjelp av en arbeidsstreng 110 som er festet til en rigg 104.1 foreliggende utførelsesform innbefatter arbeidsstrengen 110 et verk-tøy 112 for trykksvingningsregulering forbundet med et forlengningsrør-setteverk-
tøy 114. Forlengningsrør-setteverktøyet 114 bærer forlengningsrøret 108. Verk-tøyet 112 for trykksvingningsregulering virker til å redusere eller hovedsakelig eliminere forekomsten av en trykksvingning ved å forflytte fluid fra en sentral boring 109 i forlengningsrøret 108, gjennom forlengningsrørsetteverktøyet 114, gjennom verktøyet 112 for trykksvingningsregulering og inn i ringrommet 116 som er dannet mellom verktøyet 112 og foringsrøret 106. Fluidstrømning blir satt i bevegelse på denne måten ved frembringelse av en pumpe anordnet i verktøyet 112. Pumpen blir aktivert av strømmende fluid fra et pumpeanlegg 118 (som befinner seg på brønnhullets 102 overflate, f.eks. ved riggen 104), inn i verktøyet 112 og så ut av verktøyet 112 og inn i ringrommet 116.1 én utførelsesform kan en negativ trykksvingning opprettes som beskrevet mer detaljert nedenfor. I noen tilfeller kan frembringelsen av en negativ trykksvingning forårsake en viss grad av fremdrift for verktøyet 112 gjennom brønnhullet 102.
Som en illustrasjon vil pumpen i verktøyet 112 bli beskrevet som en pumpe av venturitypen. Mer generelt kan imidlertid pumpen være enhver anordning eller et hvilket som helst arrangement som er i stand til å frembringe et sugetrykk tilstrekkelig til å forflytte en fluidstrøm gjennom verktøyet 112 og ut i ringrommet 116. Eksempler på andre pumper innbefatter mekaniske pumper (f.eks. sentrifu-galpumper), elektriske pumper og lignende. I tilfeller med en mekanisk pumpe og en venturipumpe, blir pumpen drevet av det overflateplasserte pumpeanlegg 118.1 tilfeller med en elektrisk pumpe blir pumpen drevet av f.eks. en kraftforsyning (f.eks. et batteri) i verktøyet eller av en kraftforsyning anordnet på overflaten.
Fig. 2A og 2B er henholdsvis et sideriss og et tverrsnittsriss av verktøyet
112 for trykksvingningsreduksjon forut for montering og i en innkjøringsstilling (her også kalt "lukket ventilstilling"). Fig. 3A og 3B viser derimot henholdsvis et sideriss og et tverrsnittsriss av verktøyet 112 for trykksvingningsreduksjon forut for montering, i en aktivert stilling (her også kalt en "åpen ventilstilling"). Som vist omfatter verktøyet 112 generelt en nedre del 202, et hus 204 og et øvre legeme 206.
Det øvre legeme 206 er glidbart anordnet på den øvre del av huset 204. Det øvre legeme 206 definerer en øvre innløpsboring 218 som er i fluidkommunikasjon med en husboring 220 dannet i den øvre ende av huset 204. Ifølge ett aspekt er det øvre legeme 206 innrettet for tilkopling til eller er en del av et borerør (f.eks. arbeidsstrengen 110 som er vist på fig. 1).
Den nedre delen 202 kan være koplet til et forlengningsrør som skal posisjoneres i brønnhullet (fig. 1) ved hjelp av et foringsrørsetteverktøy 114.1 en slik konstruksjon kan en nedre innløpsboring 208, definert ved hjelp av den nedre del 202, være fluidmessig i kommunikasjon med en boring dannet i det påfestede foringsrør (og/eller andre komponenter som er festet til den nedre del 202). Når verktøyet 112 blir ført inn i brønnhullet, strømmer fluid som kommer inn gjennom den nedre ende av forlengelsesrøret (f.eks.) fra brønnhullet, gjennom forlennings-røret og inn i den nedre innløpsåpning 208. Som beskrevet mer detaljert nedenfor, tilveiebringer verktøyet 112 i innkjøringsposisjonen (fig. 2A-B) en strømningsbane som tillater fluidet å strømme gjennom en del av verktøyet 112 og så ut og inn i ringrommet (volumet mellom verktøyet og den indre diameter av brønnhullet eller foringsrøret).
Den nedre del 202 og et hus 204 grenser til hverandre ved fortanninger 21 OA, 21 OB som bæres på deres respektive ender. Fortanningene gjør det mulig å overføre en dreiemomentbelastning som påføres huset 204, til den nedre del 202. Den nedre del 202 og et hus 204 er koplet sammen ved hjelp av et tilkoplingsele-ment 212 som er gjengbart festet til hver av den nedre del 202 og huset 204. Til-koplingselementet 212 danner en sentral åpning 214 som er innrettet med den nedre innløpsboring 208 og danner en fiuidpassasje inn i et hulrom 216 i huset 204. Som beskrevet mer detaljert nedenfor, rommer hulrommet 216 selektivt fluid-strømning fra den nedre innløpsboring 208 ut gjennom én eller flere utløpsåp-ninger 222 (det er vist fire) dannet i huset 204.
Som vist på fig. 2B er en indre hylse 230 anordnet i hulrommet 216 ved aktiviseringshylsen 212. Det vises kort til perspektivskissen av den indre hylse 230 som er vist på fig. 4, hvor den indre hylse 230 generelt omfatter en omløpsdel 402, en rørformet del 406 og et ventilhus 404 anordnet mellom omløpsdelen 402 og den rørformede del 406. Omløpsdelen 402 omfatter generelt et antall ribber 408 og et antall omløpsåpninger 410A-B (kollektivt referert til som omløpsåpninger 410). Omløpsdelen 402 er som en illustrasjon vist med fire av hver av ribbene 408 og omløpsåpningene 410. En omiøpsåpning 410 er utformet på hver side av hver ribbe 408.1 den illustrerte utførelsesform er det vist to sett av omløpsåpningene, hver med forskjellig geometrisk form. Et sett med omløpsåpninger 41 OA har spesielt en sirkulær form og et annet sett 41 OB har en elliptisk form. Videre er ribbene som er anordnet på hver side av de elliptisk formede omløpsåpninger 41 OB, plassert nærmere hverandre enn ribbene som er anordnet på hver side av de sirkulærformede omløpsåpningene 41 OA. Den illustrerte utforming er imidlertid bare illustrerende for en utførelsesform og er ikke ment å begrense oppfinnelsen.
Den rørformede del 406 og den indre hylse 230 bærer et antall venturi-hus 412. Som en illustrasjon er fire venturi-hus 412 anordnet med lik avstand fra hverandre. Den indre hylse 230 kan imidlertid være utstyrt med et hvilket som helst antall venturi-hus 412.1 tillegg er et antall lineære spor eller riller 414 utformet ved én ende av den rørformede del 406. Sporene 414 strekker seg fra en terminal ende av den rørformede del 406, og hvert slutter over respektive hull 416 utformet i den rørformede del 406.1 den viste utførelsesform er seks spor 414 og respektive hull 416 dannet i den rørformede del 406. Disse og hver av de andre trekkene ved den indre hylse 230 er igjen bare illustrerende. Fagkyndige på området vil kunne komme frem til andre utførelsesformer innenfor oppfinnelsens ramme.
Ytterligere detaljer ved den indre hylse 230 vil nå bli beskrevet under henvisning til fig. 5A og fig. 5B som viser skisser i delvis tverrsnitt gjennom verktøyet 112 i henholdsvis innkjøringsstillingen og i den åpne ventilstilling. Spesielt har hvert av venturihusene 412 et radialt innløp 510 som fluidmessig er forbundet med en aksial åpning 512 til en indre hylseboring 514 gjennom en sentral del av den rørformede del 406 i den indre hylse 230. Den sentrale, indre hylseboring 514 er igjen fluidmessig koplet til husboringen 220. En venturidyse 502 er vist anordnet i hver aksial åpning 512 i hvert venturi-hus 412. Venturidysen 502 omfatter generelt en rørformet del 504 og et utstrømningsorgan 506 (f.eks. en dyse). Den rørforme-de del 504 av Venturidysen 502 er glidbart anordnet i den aksiale åpning 512 for å tillate aksial bevegelse av den rørformede del 504 i denne. Bevegelsen av Venturidysen 502 i den aksiale åpning 512 er forårsaket av en avlederhylse 520 som bærer Venturidysen 502 (i nærheten av utstrømningsdelen 506) i en ringformet flens 522. Ved sin ende danner utstrømningsorganet 506 en diametralt redusert utdrivingsåpning 524. Utdrivingsåpningen 524 er rettet mot en åpning 526 dannet i et venturi-innsnevringsorgan 528. Åpningen 526 skrår innover fra en ende (nær-mest utdrivingsåpningen 524) til en diametralt redusert diameter D1 og skrår så utover ved sin annen ende til en diametralt utvidet diameter D2. Venturi-innsnevringsorganet 528 er som en illustrasjon vist som et diskret organ anordnet inn i en annen flens 530 i avlederhylsen 520.1 en annen utførelsesform kan imidlertid venturi-innsnevringsorganet 528 være integrert utformet som en del av avlederhylsen 520.1 nok en annen utførelsesform kan en venturi-innsnevring være definert av en åpning dannet mellom avlederhylsen 520 og den indre diameter av huset 204.
Det skal bemerkes at de foregående utførelsesformer for frembringelse av et venturirør kun er illustrerende, og at mange andre utførelsesformer som vil være opplagte for fagkyndige på området, er tenkt benyttet av oppfinnerne og er innenfor oppfinnelsens ramme. I noen utførelsesformer kan det f.eks. være ønskelig å sørge for forskjellige strømningsrater og tilsvarende trykk. Dette kan gjennomføres ved anbringelse av utskiftbare dyser, slik som den utskiftbare dyse 600 som er vist på fig. 6. Fig. 6 viser spesielt en utskiftbar dyse 600 anordnet i spissen av Venturidysen 502. De utskiftbare dyser 600 kan være presspasset eller festet på annen måte som letter enkel fjerning og installasjon. På denne måten kan dyser av forskjellige dimensjoner brukes til forskjellige anvendelser.
I nok en annen utførelsesform blir dysene (eller mer generelt, diskrete ut-strømningspunkter) ikke brukt i det hele tatt. I stedet blir som et alternativ en venturidyse laget med en ringformet åpning. Det vil si at en smal, ringformet åpning kan være definert mellom to overflater med en radius som f.eks. er lik posi-sjonen til dysene 524 i forhold til en sentral akse gjennom verktøyet 112.
Som nevnt ovenfor blir bevegelsen av Venturidysen 502 inne i den aksiale åpning 510 forårsaket av avlederhylsen 520. Avlederhylsen 520 er glidbart anordnet omkring den rørformede del 406 på den indre hylse 230. En O-ring 532 som bæres på en indre overflate av avlederhylsen 520, sikrer en fluidtetning i forhold til den indre hylse 230. En O-ring 534 båret på den ytre overflate av avlederhylsen 520, danner likeledes en fluidtetning i forhold til huset 204. O-ringen 534 skaper spesielt en sperre for fluidstrøm fra et antall mellomrom 536 definert av den indre overflate av avlederhylsen og sporene 414. Under drift virker de mellomrom 536 som strømningskanaler for fluid som strømmer inn og ut av ringrommet mellom huset 204 og den indre hylse 230 over avlederhylsen 520 når avlederhylsen 520 blir forskjøvet ned eller opp.
Den ytre overflate av avlederhylsen 520 innbefatter generelt et antall strøm-ningsstyreflater. Avlederhylsen 520 innbefatter f.eks. en profilert, strømningsavled-ende flate 540. Den strømningsavledende flate 540 er profilert med økende hel-ning fra en del med redusert diameter i nærheten av en utløpsende 542 fra venturi-innsnevringsorganet 528 til en del med forstørret diameter som slutter ved en tetningsflate 544, som bærer en O-ring 546.1 innkjøringsstiliingen (vist på fig. 2A-B og fig. 5A) er den strømningsaviedende flate 540 innrettet med og i fluidfor-bindelse med utløpsåpningene 222.1 denne stilling er videre den ytre overflate av flensen 530 som rommer venturi-innsnevringsorganet 528 i hovedsakelig tettende inngrep med en tetningsflate utformet på den indre overflate av huset 204.
I én utførelsesform aktiverer avlederhylsen 530 en ventil som er anordnet i verktøyet. Én utførelsesform av en ventil 700 er vist på fig. 7. Ventilen 700 omfatter generelt et legeme 702 med en fluidstrømningskanal 704 dannet i dette. Ventilen 700 er illustrert som en konisk ventil dreibar omkring en sentral akse A, for derved å tillate ventilen 700 å bli plassert i en lukket stilling (for å hindre fluidstrøm gjennom kanalen 704) og en åpen stilling (for å tillate fluidstrømning gjennom kanalen 704). I én utførelsesform blir dreining av ventilen 700 oppnådd ved anbringelse av et tannhjul 710 fast forbundet med legemet 702 og konsentrisk anordnet i forhold til aksen A. Tannhjulet 710 omfatter et antall tenner 712 innrettet for inngrep med tennene og en tannstang (beskrevet nedenfor). I én utførelsesform omfatter ventilen 700 et par ringformede stabiliseringsglideflater 706, 708, én anordnet på hver side av legemet. Som beskrevet nedenfor virker glideflatene sammen med en stabilisator for å sikre ventilens 700 stabilitet under drift.
I én utførelsesform er ventilen 700 anordnet i ventilhuset 404 i den indre hylse 230. Et slikt arrangement er vist på fig. 8 og fig. 9. Det vises først til fig. 8 hvor ventilen 700 er vist i den lukkede stilling, som blir opprettholdt ved innkjø-ringsstiliingen til verktøyet 112. En del av ventilen 700 er vist ved hjelp av skjulte linjer for å vise orienteringen av fluidstrømningskanalen 704. Det vises nå til fig. 9 hvor ventilen 700 er vist i den åpne stilling slik at fluidstrømning gjennom kanalen 704 blir tillatt.
Som bemerket ovenfor kan aktivering av ventilen 700 mellom den lukkede stilling og den åpne stilling oppnås ved hjelp av en tannhjulsenhet som innbefatter tannhjulet 710. Én slik utførelsesform er vist på fig. 10 og fig. 11. Fig. 10 viser spesielt en utforming av verktøyet 112 hvor ventilen 700 er lukket, svarende til fig. 9, og fig. 11 viser en utførelse av verktøyet 112 hvor ventilen 700 er åpen, svarende til fig. 9.1 begge tilfeller er tennene 712 på tannhjulet 710 i inngrep med tennene på en tannstang 1004 eller tannarm 1002.1 én utførelsesform er tannstangen 1002 forbundet med avlederhylsen 520. (Avlederhylsen 520 er ikke vist for å avdekke aspekter ved tannstangen og tilhørende komponenter på en klarere måte). Aktivering av avlederhylsen 520 forårsaker følgelig aktivering av ventilen 700. Når avlederhylsen 520 driver tannstangen 1002 forover (dvs. mot den nedre del 202), dreier vekselvirkning mellom tannstangen 1002 og tannhjulet 710 ventilen 700 til den åpne stilling, vist på fig. 11.
I utførelsesformene på fig. 10 og fig. 11 er en U-formet stabilisator 1006 vist. Stabilisatoren 1006 innbefatter generelt et par armer 1008,1010 forbundet til hver ende av et buet organ 1012. De indre overflatene til armene 1008,1010 er glidbart anordnet på glideflaten 706 som er anordnet mellom tannhjulet 710 og legemet 702 på ventilen 700.1 én utførelsesform er stabilisatoren 1006 koplet til avlederhylsen 520 og tannstangen 1002 er forbundet med stabilisatoren 1006.1 en alternativ utførelsesform er stabilisatoren 1006 og tannstangen 1002 separat forbundet med avlederhylsen 520.1 alle fall er tannstangen 1002, stabilisatoren 1006 og avlederhylsen 520 forbundet med hverandre for å oppnå en samvirkende, frem-og tilbakegående-bevegelse. Selv om bare én stabilisator 1006 er vist, innbefatter en annen utførelsesform videre en annen stabilisator som er glidbart anordnet på glideoverflaten 708 (vist på fig. 7). I nok en annen utførelsesform innbefatter verk-tøyet 112 ikke noen stabilisator.
Det vises nå tilbake til fig. 2A-B hvor verktøyet 112 er vist med et friksjons-fjærhus 240. Friksjonsfjærhuset 240 omfatter generelt et antall bøyningsorganer, her kalt friksjonsfjærer 246. Friksjonsfjærene 246 er generelt fleksible, buede orga-ner som ved én ende er forbundet med en øvre hylse 242 og ved en annen ende med en nedre hylse, også her kalt en aktiviseringshylse 244. Friksjonsfjærene 246 bøyer seg utover bort fra huset 204 i en grad som er tilstrekkelig til å komme i kontakt med den indre diameter av et foringsrør når verktøyet 112 er plassert nede i hullet (som vist på fig. 1). Ytterligere detaljer ved friksjonsfjærhuset 240 og verk-tøyet 112 generelt vil å nå bli beskrevet under henvisning til fig. 12A.
Fig. 12A viser en skisse i delvis tverrsnitt av verktøyet 112 i innkjøringsstil-lingen. I denne stillingen er den øvre hylse 242 glidbart anordnet over den ytre overflate av det øvre legeme 206. En ytre anslagsflate 1202 på aktiviseringshylsen 244 er videre i kontakt med en ytre anslagsflate 1204 på en ytre mutter 1206. Mutteren 1206 er et hovedsakelig sylindrisk organ glidbart anordnet i forhold til huset 204. En ytre diameter av mutteren 1206 er hovedsakelig lik en ytre diameter av det øvre legeme 206 for derved å danne en hovedsakelig sammenfallende overflate over hvilken den øvre hylse 242 for sperrehuset 240 kan gli. På den illustrerende utførelsesform er den ytre mutter 1206 anordnet over og omkring en dreiemomentring 1208, som igjen er glidbart anordnet over huset 204. Aspekter ved dreiemomentringen 1208 vil bli beskrevet mer detaljert nedenfor. Det skal imidlertid nevnes på dette tidspunkt at dreiemomentringen 1208 er glidbart anordnet over huset 204 og har sitt bevegelsesområde begrenset ved én ende av en indre mutter 1210, som er gjengefestet til huset 204.
Verktøyet 112 er videre utstyrt med en drivspennhylse 1212. Aspekter ved drivspenningshylsen 1212 vil bli kort beskrevet under henvisning til fig. 13. Generelt omfatter drivspennhylsen 1212 et sylindrisk legeme 1302 som definerer en sentral åpning 1304 dimensjonert for å motta huset 204. Et antall spennhylsefingre 1306 strekker seg fra én side av legemet 1302. Som illustrert er drivspennhylsen 1212 utstyrt med fire spennhylsefingre 1306. Hver spennhylsefinger 1306 omfatter generelt et spennhylsefingerlegeme 1308 med en krokformet del 1310 anordnet ved en ytterende. Det vises igjen til fig. 12A hvor drivspennhylsen 1212 er vist glidbart anordnet omkring huset 204.1 den skisserte innkjøringsstilling er videre hver spennhylsefinger 1306 (og mer spesielt hver krokformet del 1310) anordnet over et trykkdrevet stempel 1214, som hver befinner seg i en respektiv åpning 1216 utformet i huset 204. Stemplene 1214 er forspent i en setestilling ved hjelp av en fjær 1220 festet ved én ende ved hjelp av en sprengring 1218. Når et tilstrekkelig trykk finnes i husboringen, blir stemplene 1214 drevet radialt utover for derved å bøye spennhylsefingrene 1206 utover, som vist på fig. 12B.
Som vist på fig. 12A, bærer drivspennhylsen 1212 et antall drivarmer 1222 på sin ytre overflate. I den illustrerte utførelsesform bærer drivspennhylsen 1212 fire drivarmer 1222. Et hvilket som helst antall drivarmer 1222 kan imidlertid med fordel benyttes. De distale ender av hver av drivarmene 1222 er koplet til avlederhylsen 520, som vist på fig. 5A. På denne måte forbinder drivarmene 1222 drivspennhylsen 1212 med avlederhylsen 520, for derved å sikre samvirkende aksial bevegelse under drift.
Virkemåten til verktøyet 112 vil nå bli beskrevet under henvisning til én eller flere av de ovenfor beskrevne figurer, samt ytterligere figurer der det er nødvendig. Innledningsvis blir verktøyet 112 satt sammen i henhold til et tilsiktet formål. I tilfel-le med foringsrøroppheng 108 i et brønnhull 102, kan f.eks. et forlengningsrør-setteverktøy 114 være forbundet med den nedre del 201, som vist på fig. 1. Til-standen til verktøyet 112 under innkjøring er vist å fig. 2A-B. Mens verktøyet 112 blir senket ned i brønnhullet 102, kommer friksjonsfjærene 246 i sperrehuset 240 i kontakt med den indre diameter av foringsrøret 106. Tilstrekkelig friksjon mellom friksjonsfjærene 246 og foringsrøret 106 tvinger sperrehuset 240 oppover for derved å holde de ytre anslagsflater 1202 og 1204 i kontakt med hverandre. Når verktøyet 112 blir neddykket i borehullsfluidet, blir borehullsfluidet tillatt å tilslutt komme inn i innløpsboringen 208 som er dannet i den nedre del 202. Fordi ventilen 700 er i lukket stilling, må brønnhullsfluidet strømme gjennom åpningene 410 og inn i hulrommet 216 som er utformet mellom den indre hylse 230 og den indre overflate av huset 204. Fluidstrømningsbanen til brønnhullsfluidet fortsetter gjennom Venturi-innsnevringsorganet (dvs. inn i innløpet 526 og ut gjennom utløpet 542) og tilslutt ut gjennom utløpsåpningene 222 som er dannet i huset 204.
Når i det minste en del av rørstrengen nedstrøms for verktøyet 112 er neddykket, og hvis den neddykkede del er i fluidkommunikasjon med det indre innløp 208 i verktøyet 112, kan strømning av brønnhullsfluidet langs den bane som er beskrevet ovenfor, bringes i bevegelse, i det minste delvis, ved hjelp av venturi-pumpesystemet ifølge foreliggende oppfinnelse. Under drift blir venturi-pumpesys-temet drevet ved å la et fluid strømme fra pumpeanlegget 118 (fig. 1) inn i den øvre innløpsåpning 218, gjennom husboringen 220 og inn i den indre hylseboring 514. Med ventilen 700 i den lukkede stilling, blir fluidet så pumpet inn i det radiale innløp 510 og så inn i den rørformede del 504 av Venturidysen 502. Fluidet strøm-mer ut fra dysen 506 i røret 502 med tilstrekkelig hastighet til å skape et ønsket trykkfall. Borehullsfluidet blir følgelig beveget av trykkfallet for å strømme gjennom venturi-innsnevringsorganet 528 og så ut gjennom utløpsåpningene 222 (dvs. inn i ringrommet mellom verktøyets 112 ytre diameter og den indre diameter av forings-røret 106).
Legg merke til at brønnhullsfluid-strømmen kan drives på denne måten for hovedsakelig å eliminere trykksvingninger ved å justere den bevegelige fluidstrøm-ning gjennom Venturidysen 502. Ifølge et annet aspekt kan en negativ trykksvingning skapes med tilstrekkelig drivende fluidstrømning gjennom Venturidysen 502, som trekker brønnhullsfluid gjennom verktøyet 112 med større hastighet enn hva som ville være mulig uten en venturieffekt. Når en negativ trykksvingning blir etablert, kan verktøyet 112 i virkeligheten bli drevet gjennom brønnhullet i en viss grad.
Når et tilstrekkelig trykk eksisterer inne i husboringen 220, blir stemplene 1214 presset radialt utover gjennom åpningen 1216 og inn i kontakt med spennhylsefingrene 1306, for derved å bøye spennhylsefingrene 1306 utover, som vist på fig. 12B. Med full utbøyning blir spennhylsefingrene 1306 anbrakt mot en indre overflate i aktiviseringshylsen 244 og i nærheten av en avskrådd flate 1224 som er dannet på aktiviseringshylsen 244.
Ved et visst punkt vil det være ønskelig å aktivere verktøyet 112, dvs. åpne ventilen 700 og tette utløpsåpningene 222. Åpning av ventilen 700 tillater fluidkommunikasjon gjennom den aksielle boring som løper gjennom verktøyets 112 lengde, dvs. mellom den nedre boring 208 i den nedre del 202 og den øvre boring 218 i det øvre legeme 206. Tetning av utløpsåpningene 222 hindrer brønnhulls-fluid fra å returnere til ringrommet, og tillater en økning i trykkdifferansen mellom innsiden av et borerør/forlengningsrør og ringrommet.
I én utførelsesform blir verktøyet 112 aktivert ved å bevege det oppover. Arbeidsstrengen som verktøyet 112 er festet til, kan f.eks. manipuleres fra overflaten for å innlede en oppadgående bevegelse av verktøyet 112 mens pumpen 118 opprettholder et visst trykk inne i verktøyet 514. Fordi friksjonsfjærene 246 er i friksjonsinngrep med foringsrøret i brønnhullet, forblir sperrehuset 240 stasjonært i forhold til det øvre legeme 206, huset 204, den indre hylse 230 og den nedre del 202. Med fortsatt relativ bevegelse mellom disse komponentene, kommer den av-skrådde overflate 1224 på aktiviseringshylsen 244 i kontakt med spennhylsefingrene 1306 (som er i en bøyd stilling på grunn av en trykkforskjell), for derved å drive drivspennhylsen 1212 nedover i forhold til huset 204. Bevegelsen av drivspennhylsen 1212 blir relativt overført til avlederhylsen 520 via drivstengene 1222. Den aksiale bevegelse av avlederhylsen 520 driver den rørformede del 504 av venturidysene 502 inn i de aksiale åpninger 512 som er dannet i venturihusene 412 i den indre hylse 230. Avlederhylsen 520 fortsetter sin nedadgående bevegelse inntil den bunner mot venturihuset 412.1 sluttstillingen (vist f.eks. på fig. 3B og 5B), er henholdsvis tetningsflatene 548, 544 i huset 240 og avlederhylsen 520 i kontakt med hverandre for derved å hindre ytterligere fluidstrømning fra hulrommet 216 gjennom utløpsåpningene 222.
Den ovenfor beskrevne aktivering virker videre også til å aktivere ventilen 700 fra en lukket stilling til en åpen stilling. Spesielt blir tannstangen 1002 (som er koplet til avlederhylsen 520) drevet nedover. Følgelig kan de respektive tenner 1004, 712 på tannstangen 1002 og tannhjulet 710, forårsake at den lineære bevegelse av tannstangen 1002 blir overført til rotasjon av ventilen 700.1 endestillingen til tannstangen 1002 (vist på fig. 11) er ventilen 700 i åpen stilling.
I én utførelsesform er verktøyet 112 utformet med en redundant aktiveringsmekanisme. Den redundante aktiveringsmekanisme fremskaffer et alternativt middel for aktivering av verktøyet (dvs. å endre utformingen av verktøyet fra inn-kjøringsutformingen/stillingen til den aktiverte utforming/stilling), som kan være fordelaktig når verktøyet 112 f.eks. blir sittende fast mot en brønnhullsformasjon og ikke kan aktiveres ved hjelp av de hydrauliske/mekaniske metoder som er beskrevet ovenfor. En utførelsesform av en redundant aktiveringsmekanisme vil bli beskrevet under henvisning til fig. 12A, fig. 14 og fig. 15.
Det vises først til fig. 12A hvor verktøyet 112 for trykksvingningsregulering er vist i innkjøringsstilling. I én utførelsesform omfatter den redundante aktiveringsmekanisme generelt den ytre mutter 1206, dreiemomentringen 1208 og det øvre legeme 206. Det refereres kort til fig. 14 hvor en utførelsesform av dreiemomentringen 1208 er vist. Dreiemomentringen 1208 er et hovedsakelig ringformet organ som har et hovedlegeme 1402 som definerer en sentral åpning 1404, et antall aksiale dreiemomentkiler 1406 (fire er vist) anordnet på hovedlegemet 1402, og et antall radiale dreiemomentkiler 1408 (seks er vist) anordnet på legemet og som strekker seg radialt inn i åpningen 1404. Det vises igjen til fig. 12A hvor det kan ses at de aksiale dreiemomentkiler 1406 er anordnet over den indre mutter 1210. Hver aksial dreiemomentkile 1406 strekker seg videre inn i et spor eller en fordyp-ning 1226 som er utformet i det øvre legeme 206. En åpning dannet mellom de aksiale dreiemomentkiler 1406 og det øvre legeme 206 fremskaffer en klaring som sikrer kontakt mellom det øvre legeme 206 og hovedlegemet 1402 til dreiemomentringen 1202 i området mellom de aksiale dreiemomentkiler 1406. De radiale dreiemomentkiler 1408 er videre glidbart anordnet i et spor 1228 utformet i huset 204. På denne måten blir dreiemomentringen 1208 hindret fra å rotere omkring huset 204. Fordi det øvre legeme 206 og dreiemomentringen 1208 videre er låst sammen (ved hjelp av de aksiale dreiemomentkiler 1406 som strekker seg inn i sporene 1226), blir et dreiemoment som påføres det øvre legeme 206 overført til huset 204 gjennom dreiemomentringen 1208.
Den redundante aktiveringsmekanisme blir aktivert ved å plassere vekt ned på verktøyet 112 for trykksvingningsregulering, for derved å forårsake at den redundante aktiveringsmekanisme faller teleskopisk sammen. Spesielt kommer det øvre legeme 206 i kontakt med og driver dreiemomentringen 1208 nedover i forhold til huset 204. Dreiemomentringen 1208 driver i sin tur den ytre mutter 1206 nedover for derved å forårsake at anslaget 1204 på den ytre mutter 1206 kommer i kontakt med anslaget 1202 på aktiviseringshylsen 244 og driver aktiviseringshylsen 244 nedover. Bevegelsen slutter når det øvre legeme 206 kommer ut på den øvre ende av huset 204. De gjenværende aspekter ved aktivering er de samme som de som er beskrevet ovenfor. Endestillingen til den redundante aktiveringsmekanisme er vist på fig. 15.
Det skal bemerkes at selv når den redundante aktiveringsmekanisme blir brukt, beveges den ytre mutter 1206, dreiemomentringen 1208 og det øvre legeme 206 ikke i forhold til hverandre. Som sådan er det tenkt at disse komponentene kan være utformet som en enkelt, monolittisk komponent.
Når verktøyet 112 er plassert i den åpne stilling (uansett hvilken operasjon som benyttes), har verktøyet 112 nå en uhindret åpning/boring som strekker seg gjennom dets lengde, og kommunikasjonen til ringrommet er lukket. Operasjoner kan så utføres for, f.eks., å frigjøre et forlengningsrør. I én operasjon kan en slup-pet kule føres gjennom verktøyet 112 og lande i et kulesete som befinner seg lenger ned i arbeidsstrengen for å skape en tetning. Tetningen muliggjør en økning av det indre trykk som er tilstrekkelig til å aktivere røropphenget og frigjøre setteverktøyet 112.1 den åpne stilling tillater verktøyet 112 også pumping av sement gjennom verktøyet 112 med én eller flere avstandsholdere som kommer foran eller følger etter sementsøylen. Siden det er mulig å plassere verktøyet hurtig i den åpne stilling, blir det også lettere å reagere hurtig på en ukontrollert situasjon, slik som når brønnen begynner å produsere olje eller gass. I en slik situasjon er det uhyre viktig å hurtig kunne pumpe brønnfluid med høy egenvekt inn i brønnen for å motvirke brønnens evne til å produsere.
Selv om det foregående er rettet mot den foretrukne utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, kan andre og ytterligere utførelsesformer av oppfinnelsen tenkes uten å avvike fra oppfinnelsens grunnkonsept, og oppfinnelsens ramme skal derfor bare bestemmes av de vedføyde patentkrav.
Claims (33)
1. Brønnhullsverktøy for trykksvingningsregulering som definerer en utløpsåp-ning (222) for å ventilere fluid inn i et ringrom (116) i et brønnhull, omfattende: et legeme som definerer (i) en første åpning ved en første ende, (ii) en annen åpning ved en annen ende, og (iii) en boring gjennom verktøyet for fluidmessig å kople sammen den første åpning og den annen åpning; en omløpsbane for brønnhullsfluid definert mellom den første åpning og den annen åpning; en fluiddrivanordning for å drive fluidstrømning gjennom fluidomløpsbanen og ut gjennom utløpsåpningen (222), der verktøyet er
karakterisert ved at fluiddrivanordningen omfatter et utstrømningsorgan (506) som danner en utdrivingsåpning (524) orientert i minst en del av fluidom-løpsbanen, hvorved fluid som drives ut fra fluidutstrømningsorganet (506) driver en fluidstrøm gjennom fluidomløpsbanen; idet et tetningsorgan er anordnet i et hulrom (216) i legemet og innrettet for selektivt å tette fluidomløpsbanen.
2. Verktøy ifølge krav 1, hvor fluidutstrømningsorganet (506) er fluidmessig koplet til en fluidtrykkilde anordnet på overflaten.
3. Verktøy ifølge krav 1, hvor fluidutstrømningsorganet (506) er én av følgende gruppe: en venturidyse (502), en mekanisk pumpe og en elektrisk pumpe.
4. Verktøy ifølge krav 3, hvor venturidysen (502) eller den mekaniske pumpe er koplet til en fluidtrykkilde på overflaten.
5. Verktøy ifølge krav 1, videre omfattende et venturi-innsnevringsorgan (528) som definerer en relativt, diametralt innsnevret åpning innrettet for å forårsake et trykkfall for fluid som strømmer gjennom denne, og hvor utdrivingsåpningen (524) er orientert inn i den relativt, diametralt begrensede åpning i venturi-innsnevringsorganet (528).
6. Verktøy ifølge krav 1, videre omfattende et venturi-innsnevringsorgan (528) båret av tetningsorganet, og som definerer en relativ, diametral, begrenset åpning innrettet for å forårsake et trykkfall for fluid som strømmer gjennom denne.
7. Verktøy ifølge krav 5 eller 6, hvor en venturidyse (502) er anordnet på tetningsorganet.
8. Verktøy ifølge krav 1, videre omfattende et friksjonsaktivert sperrehus (240) anbrakt aksialt glidbart omkring legemet og operativt forbundet med tetningsorganet for å aktivere tetningsorganet, hvor sperrehuset (240) omfatter: en første hylse som er anordnet aksialt glidbar omkring legemet; en annen hylse som er anordnet aksialt glidbar omkring legemet; og et antall friksjonsfjærer (246) forbundet ved én ende med den første hylse og ved en annen ende med den annen hylse.
9. Verktøy ifølge krav 8, videre omfattende en spennhylse som er anordnet aksialt glidbar mellom minst en del av sperrehuset (240) og legemet, idet spennhylsen omfatter et antall fleksible spennhylsefingre (1306) som kan posisjoneres i en bøyd posisjon for å komme i kontakt med sperrehuset (240), hvorved aksial bevegelse av sperrehuset (240) i minst én retning forårsaker en tilsvarende aksial bevegelse av spennhylsen i den minst ene retning, mens de fleksible spennhylsefingre (1306) er i den bøyde stilling.
10. Verktøy ifølge krav 9, videre omfattende et flertall trykkaktiverte stempler (1214) anordnet i legemet, der hvert stempel (1214), når det er aktivert, er innrettet til å bevirke én av de fleksible spennhylsefingre (1306) til å innta den bøyde stilling.
11. Verktøy ifølge ethvert av kravene 8-10, videre omfattende et teleskopisk virkende drivorgan som er anordnet aksialt glidbart i forhold til legemet og som omfatter en sperrehusoverflate for kontakt med og aksial drift av sperrehuset (240).
12. Verktøy ifølge krav 11, hvor det teleskopisk virkende drivorgan omfatter en dreiemomentring omfattende et flertall torsjonskiler (1406,1408) som er anordnet i respektive spor (1226,1228) dannet i legemet (204).
13. Verktøy ifølge krav 1, videre omfattende: en ventil (700) anordnet i boringen og som kan posisjoneres i minst (i) en lukket stilling for i det minste å begrense fluidstrømning mellom den første åpning og den annen åpning via boringen, og (ii) en åpen stilling for å tillate fluidstrømning mellom den første åpning og den annen åpning via boringen; og et fluidutstrømningsorgan (506) som danner en utdrivingsåpning (524) orientert inn i det minste en del av fluidomløpsbanen, slik at fluid som drives ut fra fludutstrømningsorganet (506) beveger fluidstrømning gjennom den tettbare fluid-omløpsbane.
14. Verktøy ifølge krav 1, videre omfattende: en spennhylse som er anordnet aksialt glidbart i forhold til legemet og som omfatter et antall spennhylsefingre (1306); og én eller flere forbindelsesorganer som forbinder spennhylsen med tetningsorganet.
15. Verktøy ifølge krav 13, hvor ventilen (700) og tetningsorganet er operativt sammenkoplet slik at ventilen (700) er i den lukkede stilling mens tetningsorganet er i den åpne stilling, og ventilen (700) er i den åpne stilling mens ventilorganet er i den lukkede stilling.
16. Verktøy ifølge krav 13, hvor fluidutstrømningsorganet (506) er fluidmessig koplet til en fluidtrykkilde på overflaten.
17. Verktøy ifølge krav 13, videre omfattende et venturi-innsnevringsorgan (528) båret av tetningsorganet og som definerer en diametralt forholdsvis innsnevret åpning tilpasset for å frembringe et trykkfall for fluid som strømmer gjennom dette, og hvor utdrivingsåpningen (524) er orientert inn i den diametralt, relativt innsnevrede åpning i venturi-innsnevringsorganet (528).
18. Verktøy ifølge krav 13, videre omfattende et sperrehus (240) som er aksialt glidbart anordnet omkring legemet og som er operativt forbundet med tetningsorganet for å aktivere tetningsorganet, idet sperrehuset (240) omfatter: en første hylse som er aksialt glidbar anordnet omkring legemet; en annen hylse som er anordnet aksialt glidbar omring legemet; og et antall friksjonsfjærer (246) forbundet ved én ende med den første hylse og ved en annen ende med den annen hylse.
19. Verktøy ifølge krav 18, hvor spennhylsen er anordnet mellom minst en del av sperrehuset (240) og legemet, og hvor antallet spennhylsefingre (1306) kan posisjoneres i en avbøyd posisjon for å komme i kontakt med sperrehuset (240), hvorved aksial bevegelse av sperrehuset (240) i minst én retning forårsaker en tilsvarende aksial bevegelse av spennhylsen i den minste ene retning mens de fleksible spennhylsefingre (1306) er i den bøyde posisjon.
20. Verktøy ifølge krav 19, videre omfattende et antall trykkdrevne stempler (1214) anordnet i legemet, hvor hvert stempel (1214), når det aktiveres, tvinger de fleksible spennhylsefingre (1306) inn i den bøyde posisjon.
21. Verktøy ifølge krav 13, ytterligere omfattende: et tetningsorgan anordnet i et hulrom (216) i legemet, der tetningsorganet kan posisjoneres i en lukket posisjon for å tette fluidomløpsbanen, der tetningsorganet kan posisjoneres i en åpen posisjon for å åpne fluidomløpsbanen; en spennhylse som er anordnet aksialt glidbart i forhold til legemet og som omfatter et flertall spennhylsefingre (1306); og ett eller flere forbindelsesorganer som forbinder spennhylsen med tetningsorganet.
22. Verktøy ifølge krav 21, hvor tetningsorganet er anordnet aksialt glidbart i forhold til legemet.
23. Verktøy ifølge krav 21 eller 22, hvor tetningsorganet omfatter en profilert strømningavledningsflate som danner del av fluidomløpsbanen når tetningsorganet står i sin åpne posisjon.
24. Verktøy ifølge ethvert av kravene 21 -23, hvor ventilen (700) og tetningsorganet er operabelt forbundet med hverandre slik at ventilen (700) er i sin lukkede posisjon når tetningsorganet er i sin åpne posisjon og vice versa.
25. Fremgangsmåte for regulering av trykksvingninger i et brønnhull, karakterisert ved: å tilveiebringe et brønnhullsverktøy for trykksvingninger, som omfatter et legeme som definerer en boring og en ventil (700) anordnet i boringen og som kan posisjoneres i (i) en lukket stilling for å tette boringen og i det minste begrense flu-idstrømning gjennom denne, og (ii) en åpen stilling for å åpne boringen; mens ventilen (700) er i den lukkede stilling: å bevege et strømmende fluid gjennom et venturi-innsnevringsorganet (528) for å skape et trykkfall; å føre et borehullsfluid, beveget av trykkfallet, gjennom en fluidomløpsbane utformet i verktøyet for trykksvingningsregulering; og å drive ut borehullsfluidet gjennom en utløpsåpning (222) dannet i verktøyet for trykksvingningsregulering; å aktivere et tetningsorgan for å tette utløpsåpningen (222); og å åpne ventilen (700).
26. Fremgangsmåte ifølge krav 25, hvor det bevegelige fluid blir trykksatt ved hjelp av en fluidkilde som befinner seg på overflaten.
27. Fremgangsmåte ifølge krav 25, videre omfattende å aktivere, med det bevegelige fluid, et antall trykkdrevne stempler (1214) i kontakt med et flertall spennhylsefingre (1306) på en spennhylse, slik at flertallet spennhylsefingre (1306) blir bøyd.
28. Fremgangsmåte ifølge krav 27, videre omfattende det å aksialt drive en drivsylinder til kontakt med flertallet bøyde spennhylsefingre (1306) og aksialt drive spennhylsen i forhold til legemet.
29. Fremgangsmåte ifølge krav 28, hvor spennhylsen forbindes med et tetningsorgan og der man ved å aksialt drive spennhylsen bevirker til en aktivisering av tetningsorganet slik at utløpsåpningen (222) tettes.
30. Fremgangsmåte ifølge krav 29, hvor aktivisering av tetningsorganet bevirker til en samtidig aktivisering av ventilen (700).
31. Fremgangsmåte ifølge krav 25, ytterligere omfattende aktivisering et tetningsorgan for å tette utløpsåpningen (222).
32. Fremgangsmåte ifølge krav 31, hvor aktivisering av tetningsorganet omfatter det å trekke verktøyet i spenn mens et sperrehus (240) er i friksjonsinngrep med en brønnforing (106).
33. Fremgangsmåte ifølge krav 32, ytterligere omfattende, som et resultat av å trekke verktøyet i spenn, det å: aksialt bevege legemet i forhold til sperrehuset (240); kople sperrehuset (240) med hylse som er glidbart aksialt anordnet i forhold til legemet, der hylsen er operabelt forbundet med tetningsorganet; og aksialt drive hylsen i én retning ved hjelp av sperrehuset (240).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/339,367 US7069991B2 (en) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | Method and apparatus for surge pressure reduction in a tool with fluid motivator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20040071L NO20040071L (no) | 2004-07-12 |
NO327103B1 true NO327103B1 (no) | 2009-04-20 |
Family
ID=31715546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20040071A NO327103B1 (no) | 2003-01-09 | 2004-01-08 | Fremgangsmate og apparat for pumpetrykksreduksjon i et verktoy forsynt med en fluidmobilitetsmotor |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7069991B2 (no) |
CA (1) | CA2454594C (no) |
GB (1) | GB2397079B (no) |
NO (1) | NO327103B1 (no) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7322432B2 (en) * | 2004-12-03 | 2008-01-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Fluid diverter tool and method |
US7694732B2 (en) * | 2004-12-03 | 2010-04-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Diverter tool |
US8679291B2 (en) | 2007-03-13 | 2014-03-25 | Heartland Technology Partners Llc | Compact wastewater concentrator using waste heat |
WO2008112793A1 (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Gei Development Llc | Wastewater concentrator |
US8741100B2 (en) | 2007-03-13 | 2014-06-03 | Heartland Technology Partners Llc | Liquid concentrator |
US10005678B2 (en) | 2007-03-13 | 2018-06-26 | Heartland Technology Partners Llc | Method of cleaning a compact wastewater concentrator |
US8790496B2 (en) | 2007-03-13 | 2014-07-29 | Heartland Technology Partners Llc | Compact wastewater concentrator and pollutant scrubber |
MX360400B (es) | 2009-02-12 | 2018-10-31 | Heartland Tech Partners Llc | Concentrador compacto de aguas residuales compacto que usa el calor de desechos. |
US8733474B2 (en) | 2011-01-14 | 2014-05-27 | Schlumberger Technology Corporation | Flow control diverter valve |
US8721771B2 (en) | 2011-01-21 | 2014-05-13 | Heartland Technology Partners Llc | Condensation plume mitigation system for exhaust stacks |
US20130014992A1 (en) * | 2011-03-01 | 2013-01-17 | The Charles Machine Works, Inc. | Data Transfer In A Two-Pipe Directional Drilling System |
US8910715B2 (en) | 2011-06-28 | 2014-12-16 | Rowan University | Oil well control system |
US9296624B2 (en) | 2011-10-11 | 2016-03-29 | Heartland Technology Partners Llc | Portable compact wastewater concentrator |
US8808497B2 (en) | 2012-03-23 | 2014-08-19 | Heartland Technology Partners Llc | Fluid evaporator for an open fluid reservoir |
US9404326B2 (en) | 2012-04-13 | 2016-08-02 | Saudi Arabian Oil Company | Downhole tool for use in a drill string |
US8741101B2 (en) | 2012-07-13 | 2014-06-03 | Heartland Technology Partners Llc | Liquid concentrator |
RU2015124925A (ru) * | 2012-12-28 | 2017-02-03 | Халлибертон Энерджи Сервисез Инк. | Система сглаживания пульсаций оборудования низа бурильной колонны (вна) |
US8585869B1 (en) | 2013-02-07 | 2013-11-19 | Heartland Technology Partners Llc | Multi-stage wastewater treatment system |
US9199861B2 (en) | 2013-02-07 | 2015-12-01 | Heartland Technology Partners Llc | Wastewater processing systems for power plants and other industrial sources |
GB201620731D0 (en) * | 2016-12-06 | 2017-01-18 | Daliburgh Subsea Ltd | Valve assembly |
CN107780880A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-03-09 | 中国石油集团西部钻探工程有限公司 | 下尾管用减压装置 |
CN117365377B (zh) * | 2023-11-10 | 2024-06-04 | 四川阿伯丹油气技术服务有限公司 | 一种高精密抗冲蚀钻井用节流油嘴及其工作方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8518218D0 (en) * | 1985-07-19 | 1985-08-29 | Drilex Ltd | Drop ball sub-assembly |
CA2175296A1 (en) * | 1996-04-29 | 1997-10-30 | Bruno H. Walter | Flow pulsing method and apparatus for the increase of the rate of drilling |
US5960881A (en) | 1997-04-22 | 1999-10-05 | Jerry P. Allamon | Downhole surge pressure reduction system and method of use |
US6837313B2 (en) * | 2002-01-08 | 2005-01-04 | Weatherford/Lamb, Inc. | Apparatus and method to reduce fluid pressure in a wellbore |
US6896075B2 (en) * | 2002-10-11 | 2005-05-24 | Weatherford/Lamb, Inc. | Apparatus and methods for drilling with casing |
US6182766B1 (en) | 1999-05-28 | 2001-02-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drill string diverter apparatus and method |
US6571869B1 (en) | 2000-03-13 | 2003-06-03 | Weatherford/Lamb, Inc. | Downhole surge pressure reduction and filtering apparatus |
US6401822B1 (en) * | 2000-06-23 | 2002-06-11 | Baker Hughes Incorporated | Float valve assembly for downhole tubulars |
US20030024706A1 (en) * | 2000-12-14 | 2003-02-06 | Allamon Jerry P. | Downhole surge reduction method and apparatus |
US6834726B2 (en) * | 2002-05-29 | 2004-12-28 | Weatherford/Lamb, Inc. | Method and apparatus to reduce downhole surge pressure using hydrostatic valve |
-
2003
- 2003-01-09 US US10/339,367 patent/US7069991B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-12-31 CA CA002454594A patent/CA2454594C/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-01-08 NO NO20040071A patent/NO327103B1/no not_active IP Right Cessation
- 2004-01-08 GB GB0400359A patent/GB2397079B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2454594A1 (en) | 2004-07-09 |
US20040134664A1 (en) | 2004-07-15 |
NO20040071L (no) | 2004-07-12 |
GB2397079A (en) | 2004-07-14 |
GB2397079B (en) | 2006-02-22 |
US7069991B2 (en) | 2006-07-04 |
CA2454594C (en) | 2008-02-05 |
GB0400359D0 (en) | 2004-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO327103B1 (no) | Fremgangsmate og apparat for pumpetrykksreduksjon i et verktoy forsynt med en fluidmobilitetsmotor | |
DK178623B1 (da) | Reguleringsventil med omskiftelig strømning | |
RU2615530C1 (ru) | Аппарат и способ управления скважинным устройством | |
US8905125B1 (en) | Abrasive perforator with fluid bypass | |
US8028763B2 (en) | Downhole tool | |
NO332055B1 (no) | Nedihullsverktoy og fremgangsmate for a styre en stromning mellom en nedihulls rorstreng og et omkringliggende ringrom | |
NO342918B1 (no) | Trinnvise sementeringsfremgangsmåter som brukes ved samtidig boring og fôring | |
US20160194917A1 (en) | Axial Oscillation Device | |
NO327309B1 (no) | Anordning og fremgangsmate for hydraulisk aktivert frakopling av to nedihulls rorseksjoner | |
US6695066B2 (en) | Surge pressure reduction apparatus with volume compensation sub and method for use | |
CN108397181B (zh) | 一种压裂及控水生产的联合实施管柱及方法 | |
NO331323B1 (no) | Pumpesammenstilling med en fjernbar plugg og fremgangsmate for reduksjon av vaesketrykk i et borehull. | |
NO20140631L (no) | Bore- og hullutvideranordning | |
NO324116B1 (no) | Fremgangsmate for dynamisk regulering av bunnhullssirkulasjonstrykket i et bronnhull | |
US10677024B2 (en) | Abrasive perforator with fluid bypass | |
NO321496B1 (no) | Nedihullsomlopsventil | |
AU2003266060B2 (en) | Combined casing expansion / casing while drilling method and apparatus | |
NO20034106L (no) | Bronnhullsverktoy | |
PT1264076E (pt) | Equipamento flutuante polivalente e método associado | |
KR20130007556A (ko) | 연속 공구회전과 연속 천공액 공급을 수반하는 굴착장치 및 방법 | |
CA2787570C (en) | Pulsing tool | |
DK178408B1 (da) | Omledningsværktøj | |
NO346877B1 (no) | Ekspanderbare utvidelsesbor og fremgangsmåter for bruk av ekspanderbare utvidelsesbor | |
NO335761B1 (no) | Fiskeverktøy og fremgangsmåte for gjenvinning av en enhet fra innen et borehull | |
US20090145605A1 (en) | Staged Actuation Shear Sub for Use Downhole |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |