NO329022B1

NO329022B1 - Brønnrørkoplingsanordning og fremgangsmåte for sammenkopling av utvidbare rørseksjoner

Info

Publication number: NO329022B1
Application number: NO20034108A
Authority: NO
Inventors: Colin Mchardy; Jason David Evans; Martin William Geddes; Wayne Rudd
Original assignee: Weatherford Lamb
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2003-09-16
Publication date: 2010-07-26
Also published as: NO332454B1; US7240928B2; US8136216B2; NO20092950L; GB2421971B; GB0605908D0; AU2009222450B2; US20040135370A1; NO331913B1; GB0612880D0; US7559582B2; FR2844574B1; GB0221585D0; GB2421971A; NO20034108D0; GB2394237B; AU2003247985B2; GB2426773B; US20080012320A1; GB2426773B8

Description

BRØNNRØRKOPLINGSANORDNING OG FREMGANGSMÅTE FOR SAMMENKOPLING AV UTVIDBARE RØRSEKSJONER

Denne oppfinnelse vedrører en nedihulls rørkopling, og spesielt en anordning for å sikre integriteten av en sandsil eller annet filtermedium i en kopling mellom to lengder av utvidbare rør som brukes for å bære eller danne en sandsil eller et sandfilter. Oppfinnelsen vedrører også fremgangsmåter for å kople sammen utvidbare rørseksjoner.

I mange brønnhull hvor en væske som for eksempel olje, strøm-mer fra en omgivende formasjon og inn i brønnhullet, vil væs-ken ofte føre med seg sandpartikler. Dersom denne sanden får strømme inn i brønnhullet, kan dette føre til flere proble-mer, blant annet et behov for å skille sanden fra de produ-serte brønnfluider; en økt sannsynlighet for blokkering eller innsnevring av brønnhullet; samt at sanden kan få brønnverk-tøyer til å kjøre seg fast eller svikte, eller få disse til å slites ut for tidlig. Følgelig foretrekkes det at sandpartik-lene holdes tilbake i formasjonen. Dette oppnås ved å an-bringe siler eller et filter rundt borehullets foringsrør eller produksjonsrøret.

Internasjonal patentsøknad nr. WO 97/17524 (Shell), hvis be-skrivelse innlemmes i dette skrift gjennom henvisning, be-skriver en radialt utvidbar sammenstilling hvor overlappende filterplater eller sikter er lagt mellom et indre, utvidbart bærerør og et ytre, utvidbart beskyttelsesrør, og hvor de utvidbare rør har et stort antall overlappende, langsgående slisser. Når et ekspansjonsverktøy presses gjennom sammen-stillingen, utvides det indre og ytre rør radialt, idet slissene strekkes slik at de danner rombeformede åpninger. Den innledningsvise grad av overlapping mellom siktene velges slik at kantene på siktene forblir overlappende selv om siktene under utvidelse beveger seg i forhold til hverandre i omkretsretningen. Et slikt arrangement kan lett konstrueres over sylindriske, slissede rørseksjoner. Ved forbindelsene mellom rørseksjoner, der hvor de indre rørseksjoner er koplet til hverandre, er det imidlertid vanskelig å opprettholde en "sandtett" skjøt.

En foreslått koplingssammenstilling for sammenkopling av utvidbare, slissede rør beskrives i nærværende søkers tidligere internasjonale patentskrift nr. WO 96/37681. Koplingssammen-stillingen omfatter rørformede første og andre slissede deler anbrakt i endene av respektive lengder av slissede rør. Den frie ende av den første del fremviser et hannparti og den frie ende av den andre del fremviser et hunnparti, idet de frie ender går i inngrep med hverandre for å muliggjøre utvidelse av de sammenkoplede deler på lignende vis som for de slissede rør.

En modifisert rørkoplingsanordning beskrives i nærværende sø-kers internasjonale patentskrift nr. WO 00/08301, hvor denne egner seg for sammenkopling av utvidbare rørsammenstillinger av typen som beskrives i WO 97/17524. Koplingsanordningen omfatter to utvidbare rørseksjoner som hver innbefatter en filterduk som er anbrakt mellom et indre og et ytre utvidbart rør. Filterduken i én rørseksjon overlapper filterduken i den andre rørseksjon, og det ytre, utvidbare rør i minst én av rørseksjonene strekker seg over de overlappende filterduker. Ved utvidelse av rørseksjonene sikrer de overlappende filterduker, som holdes tilbake ved hjelp av det yter rør, filte-rets integritet mellom rørseksjonene.

Fra publikasjonen US 6,276,728 er det kjent en rørkopling omfattende en første del som er innrettet til å passe sammen med en andre del, hvor den første del er forsynt med innven-dige fingre som påvirkes av avbøyningsinnretninger anordnet i den andre del.

Det er blant formålene med utførelser av den foreliggende oppfinnelse å fremskaffe en bedre koplingsanordning.

Ifølge et første aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det anordnet en brønnrørkoplingsanordning, hvor brønnrørkop-lingsanordningen omfatter: - en første utvidbar rørseksjon som fremviser et hannparti; - en andre utvidbar rørseksjon som fremviser et hunnparti, hvor den første og andre utvidbare rørseksjon kan bringes i inngrep med hverandre; og - minst én av den første og andre utvidbare rørseksjon innbefatter en aksialt deformerbar del som er tilpasset slik at den deformeres ved inngrep mellom den første og andre utvidbare rørseksjon.

Den deformerbare del kan deformeres ved inngrep mellom første og andre utvidbare rørseksjon og overfører en kraft mot hann-eller hunnpartiet for å forspenne forbindelsen mellom partie-ne. Hann- og hunnpartiene er fortrinnsvis gjenget, slik at den deformerbare del forspenner gjengene på hann- og hunngjengepartiene ved deformasjon.

Den deformerbare del kan også underlette inngrep mellom den første og den andre utvidbare rørseksjon. Når bestemte foretrukne typer rørseksjoner koples sammen, må den første rør-seksjon rotasjonsorienteres nøyaktig i forhold til den andre rørseksjon, for eksempel for å gjøre det mulig å plassere en låsedel slik at denne hindrer relativ rotasjon av rørseksjo-nene. I sammenstillinger ifølge tidligere kjent teknikk kan det være nødvendig å skru forbindelsen delvis fra hverandre for å foreta innretting, hvilket reduserer tiltrekkingsmomentet og derfor forbindelsens fasthet. I den foreliggende oppfinnelse kan forbindelsen mellom rørseksjonene trekkes ytterligere til for å oppnå riktig innretting, uten at dette reduserer forbindelsens fasthet, gjennom å deformere den deformerbare del ytterligere.

Den deformerbare del kan også dimensjoneres slik at det kan forekomme flere fortløpende, delvise deformasjoner. Dermed vil den deformerbare del først deformeres når det første og det andre utvidbare rør koples sammen, og der hvor de utvidbare rørseksjoner koples fra hverandre og deretter koples sammen igjen, deformeres den deformerbare del ytterligere når seksjonene bringes i nytt inngrep. Dette gjør det mulig å kople den første og den andre utvidbare rørseksjon sammen og fra hverandre flere ganger samtidig som man hver gang overfø-rer en forspenning mellom hann- og hunnpartiene av rørseksjo-nene.

Den deformerbare del kan være diametralt utvidbar. Den deformerbare del er fortrinnsvis delvis plastisk og elastisk deformerbar. Som et alternativ kan den deformerbare del være helt elastisk deformerbar. Følgelig kan den deformerbare del være laget av et elastisk, deformerbart materiale.

Den deformerbare del er fortrinnsvis en integrerende del av den respektive utvidbare rørseksjon. Alternativt kan den deformerbare del omfatte en egen komponent. Den deformerbare del kan omfatte en utvidbar ring som for eksempel en slisset ring, eller individuelle deler som sammen danner en ring. Både den første og den andre utvidbare rørseksjon kan innbefatte en aksialt deformerbar del.

Den første utvidbare rørseksjon kan innbefatte en avsats for samvirkning med en tilsvarende avsats i den andre utvidbare rørseksjon. Den deformerbare del kan være plasserbar mellom avsatsene i den første og den andre utvidbare rørseksjon.

Hver utvidbare rørseksjon kan omfatte en filterduk anbrakt rundt et indre, utvidbart rør. Fortrinnsvis omfatter hver rørseksjon en filterduk anbrakt mellom et indre, utvidbart rør og et ytre beskyttelsesrør. Hver filterduk kan omfatte en flerhet av overlappende lag som hver for seg er montert til det respektive indre rør ved hjelp av aksialt parallelle festeanordninger. Det indre og det ytre utvidbare rør kan omfatte perforerte rør som for eksempel slissede rør.

Der hvor én av den første og den andre utvidbare rørseksjon innbefatter et holdeelement for å holde en del av den andre av de utvidbare rørseksjoner, kan en lengde av holdeelementet velges slik at aksial overlapping mellom en filterduk på den respektive utvidbare rørseksjon og perforeringer som for eksempel aksialslisser i et indre bærerør i den respektive utvidbare rørseksjon, maksimeres. Denne økning i overlapping gir filterduken en økt vevingstoleranse, hvilket gjør det lettere å produsere de utvidbare rørseksjoner og sandsperre-rør som inkorporerer koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen.

Hannpartiet på den første utvidbare rørseksjon kan fremvise en tapp, mens hunnpartiet på den andre utvidbare rørseksjon kan omfatte en boks. Hann- og hunnpartiene på den første og den andre rørseksjon kan fremvise fortykkelser.

I et andre aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å kople utvidbare brønnrør-seksjoner sammen, hvor fremgangsmåten omfatter følgende

trinn:

- anordning av en første utvidbar rørseksjon som fremviser et hannparti; - anordning av en andre utvidbar rørseksjon som fremviser et hunnparti; - å forsyne minst én av den første og den andre utvidbare rørseksjon med en aksialt deformerbar del; og - sammenkopling av den første og den andre utvidbare rør-seksjon for å deformere den deformerbare del og overføre en kraft mot hann- og hunngjengepartiene.

Ytterligere trekk ved fremgangsmåten tilsvarer de ytterligere trekk angitt ovenfor.

Utførelser av den foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet, kun gjennom eksempel og under henvisning til de led-sagende tegninger, hvor: Figur 1 er et perspektivisk utsnitt av en del av en rørkop-lingsanordning i henhold til en foretrukket utfø-relse av den foreliggende oppfinnelse; Figur 2 er et lengderiss, delvis snittet, av den del av rørkoplingsanordningen som vises på figur 1, tegnet i større målestokk; Figur 3 er en tegning av rørkoplingsanordningen på figur 1

som viser filterduker og ytre utvidbare rør i førs-te og andre utvidbare rørseksjoner i anordningen;

Figur 4 er en forstørrelse av rørkoplingsanordningen som vises på figur 2, tegnet i enda større målestokk;

og

Figurer 5 og 6 er forstørrelser av gjengeprofilene i rørkop-lingsanordningen på figur 1.

Idet det først henvises til figur 1, er det vist en perspek-tivtegning av en del av en rørkoplingsanordning i henhold til en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse, hvor anordningen generelt angis ved hjelp av henvisningstal-let 10. En del av koplingsanordningen 10 er blitt fjernet av illustrative hensyn. Figur 2 er et lengderiss, delvis snittet, av koplingsanordningen 10 tegnet i større målestokk.

Koplingsanordningen 10 innbefatter en første utvidbar rør-seksjon 12 og en andre utvidbar rørseksjon 14. Koplingsanordningen 10 gir en forbindelse mellom to lengder utvidbare sandsperrerør av typen som beskrives i internasjonalt patentskrift nr. WO 97/17524. For klarhets skyld vises kun en del av det utvidbare sandsperrerør på figurene 1 og 2. Figur 3 viser flere deler av røret og vil bli beskrevet nedenfor.

Den første utvidbare rørseksjon fremviser et hannparti 16 og den andre utvidbare rørseksjon fremviser et hunnparti 18. Første og andre rørseksjoner 12, 14 er koplet sammen gjennom inngrep mellom hann- og hunnpartiene 16, 18, som vist på figurene.

Første og andre rørseksjon 12, 14 innbefatter respektive indre baererør som omfatter utvidbare rør 20, 22 med et stort antall langsgående, overlappende slisser 21, 23. De slissede rør 20, 22 danner koplinger og er i henholdsvis ender 24 og 26 sveiset til vanlige lengder av lignende utvidbare rør, for å danne lengder av sandsperrerør med hann- og hunnkoplinger i motsatte ender.

Idet det henvises til figur 3, strekker en filterduk 28 seg

langs det indre hovedrør (ikke vist) i sandsperresammenstil-lingen over det indre rør 20 i koplingen. Filterduken 28 omfatter et antall filterplater som er sveiset langs en aksial-ende til de indre rør. I tillegg er det montert et utvidbart,

ytre beskyttelsesrør 30 rundt filterduken 28, hvor dette er slisset på tilsvarende vis som det indre rør 20.

På samme måte strekker en filterduk 32 seg over det indre, utvidbare rør 22 i den andre rørseksjon 14, med et utvidbart ytre beskyttelsesrør 34 anbrakt rundt filterduken 32.

Når koplingsanordningen 10 utvides nede i brønnen, motstår de ytre rør 30, 34 utvidelsen av de indre rør 20, 22. Dette fø-rer til at de ytre rør 30, 34 bevirker en radialt innoverrettet kraft som holder de overlappende filterduker 28, 32 i inngrep og bevirker en sandtett tetning mellom de enkelte filterplater.

Koplingsanordningen 10 og dens virkemåte vil nå bli beskrevet nærmere. Koplingsanordningen 10 har ulike trekk som for il-lustrasjonsformål er vist i kombinasjon på figurene. Det vil imidlertid forstås at hvert av disse trekk kan anordnes for seg eller kombinert med andre trekk i alternative koplingsanordninger.

Som spesielt vist på figur 4, som er en forstørrelse av koplingsanordningen 10 vist på figur 2, fremviser hannpartiet 16 på den første rørseksjon 12 en hanngjengeprofil 36 som går i inngrep med en hunngjengeprofil 38 på hunnpartiet 18 av den andre rørseksjon 14. Den første rørseksjon 12 er koplet til den andre rørseksjon 14 ved å sammenpasse gjengeprofilene 36, 38. Dette oppnås ved å stikke hannpartiet 16, som fremviser en tapp, inn i hunnpartiet 18, som fremviser en boks, med tappen nedover og rotere hannpartiet 16.

Et holdeelement i form av en vevingsbærende overlappingshylse 4 0 strekker seg fra en ende av hunnpartiet 18 og overlapper

filterduken 28 på den første rørseksjon 12, som vist på figur

3. Hannpartiet 16 innbefatter første og andre avsmalnende av-satser anbrakt med avstand til hverandre i aksialretningen, i form av en avsmalnende, aksial endeflate 42 og en spiss kant 44. Hunnpartiet 18 innbefatter en avsmalnende, aksial endeflate 46 og en spiss kant 48 som går i inngrep med henholdsvis kanten 44 og endeflaten 42 på hannpartiet 16. Endeflatene 42, 46 fremviser respektive flater 50, 52, og kantene 44, 48 fremviser respektive flater 54, 56.

Under tiltrekking av koplingen 10 kommer de avsmalnende flater 52, 54 og 50, 56 i kontakt med hverandre og fungerer som en føring for sammenkopling av gjengeprofilene 36, 38. Dermed tas det høyde for at det i utgangspunktet kan forekomme skjevinnstilling, ettersom de avsmalnende flater sentrerer hannpartiet 16 i hunnpartiet 18.

Som spesielt vises på figur 4, avgrenses det etter sammenkopling og før utvidelse, mellom henholdsvis avsmalnende flater 52, 54 og 50, 56, små radialmellomrom 58, 60. Ved utvidelse av koplingsanordningen 10 lukkes disse mellomrom 58, 60, slik at de respektive avsmalnende flater kommer i kontakt med hverandre. Fasongen av endeflatene 42, 46 og kantene 44, 48 gir økt forriglingskraft mellom hann- og hunnpartiene 16, 18, og gir dermed en sterkere koplingsanordning sammenlignet med tidligere kjent teknikk.

I tillegg går hunnpartikanten 48 i inngrep med et spor 43 i hannpartiet 16. Dette inngrep står imot innoverrettet radial avbøyning av hunnpartiet 18 når dette er koplet til hannpartiet 16 og trukket til, og ved påfølgende utvidelse.

Videre er kantens 44 radialtykkeIse økt sammenlignet med tidligere forslag, typisk til rundt 2,915 mm, hvilket gir en kraftigere kant og muliggjør anordning av den avsmalnende flate 52. Denne økte tykkelse gir koplingsanordningen 10 økt strekkfasthet og robusthet.

Gjengeprofilene 36, 38 på hann- og hunnpartiene 16, 18 er også endret i forhold til tidligere forslag. Figurene 5 og 6 er forstørrelser av gjengeprofilene 36, 38. Fremre gjengeflanker 62 i hanngjengeprofilen 36 er anordnet ved en annen vinkel enn fremre gjengeflanker 64 i hunnprofilen 38. Typisk er de fremre gjengef lanker 62 anordnet ved 45° i forhold til en hovedakse 66 gjennom koplingen 10, mens de fremre gjengeflanker 64 er anordnet ved 43° i forhold til hovedaksen 66. På denne måten er det en smal berøringsstripe eller smalt be-røringsområde 70 mellom de respektive fremre gjengeflanker 62, 64 når disse er i inngrep, som vist på figur 4. Denne mindre berøringsstripe eller -område underletter sammenstilling av koplingen.

Videre er det en vesentlig økning i de fremre gjengeflanke-vinkler i forhold til koplinger ifølge tidligere kjent teknikk, fra rundt 3 0° til rundt 45°. Dette vil både redusere skralling under sammenstilling (en tendens til at hanngjenge-partiet glir over hunngjengepartiet) og redusere radialkraf-ten som overføres til hunnpartiet under utvidelse av kop-1ingsanordningen.

Dessuten er bakre gjengeflanker 72 i hanngjengeprofilen 36 og bakre gjengeflanker 74 i hunngjengeprofilen 38 plassert i spiss vinkel i forhold til koplingens hovedakse 66. Dette gir en hakeprofil som bedre er i stand til å motstå skillekrefter mellom hann- og hunnpartiene 16, 18 under utvidelse. I den viste utførelse er de bakre gjengeflanker 72, 74 begge anordnet ved en vinkel på 83° i forhold til hovedaksen 66 gjennom koplingen.

Koplingsanordningen 10 innbefatter også en aksialt deformerbar del i form av en klemring 76. Klemringen 76 er anbrakt på endeflaten 46 av hunnpartiet 18, og når første og andre rør-seksjon 12, 14 bringes i inngrep, ligger klemringen 76 an mot en flate 80 på kanten 44. Klemringen 76 er integrerende med hunnpartiet 18 og deformeres elastisk og plastisk under sammenstilling av koplingsanordningen 10. Følgelig deformeres klemringen etter hvert som koplingsanordningen trekkes til. Dette overfører en belastning tilbake gjennom hunnpartiet 18 og mot de bakre gjengeflanker 74, hvilket driver flankene til fast flate-mot-flatekontakt med de bakre gjengeflanker 72 i hannprofilen 36. Følgelig eksisterer det en forspenning mot gjengene 36, 38 som forsterker koplingen og gir bedre integritet under utvidelse.

Klemringen 76 er også dimensjonert for å muliggjøre flere separate, fortløpende deformasjoner. For eksempel kan klemringen dimensjoneres slik at den tillater tilstrekkelig sam-menpressing til å bryte koplingen mellom hann- og hunnpartiene 16, 18 minst én gang, eventuelt flere ganger, samtidig som koplingen fremdeles forspennes når koplingen settes sammen igjen.

Videre vil klemringen 76 gi en bedre sammenstilling av koplingsanordningen 10. Dette fordi hannpartiet 16 innbefatter en flerhet av gjengede huller 82 som er rettet inn med respektive boringer 84 i hunnpartiet 18 for å muliggjøre plassering av antirotasjonsskruer (ikke vist) for å sikre første og andre rørseksjoner 12, 14 mot relativ rotasjon.

Under sammenstilling av koplingsanordningen 10 tiltrekkes anordningen til ønsket paringsmoment. I tidligere kjente anordninger som innbefatter antirotasjonsskruer, har det vært nød-vendig å reversere hovedgjengen 36, hvilket reduserer tiltrekkingsmomentet, for å gjøre det mulig å plassere antirotasjonsskruene. Dette kan redusere koplingens integritet.

I den viste utførelse er det ikke behov for å reversere gjengen for å oppnå påfølgende innretting av det gjengede hull 82 og boring 84, og koplingen kan ganske enkelt trekkes ytterligere til og øke deformasjonen av klemringen 76 til innrettingen er oppnådd.

Videre er den minste veggtykkelse A, B (Fig. 4) i hann- og hunnpartiene 16, 18 blitt økt sammenlignet med tidligere kjente koplinger, hvilket gir en relativ økning i koplings-styrke. En typisk tykkelse A av hannpartiet 16 er rundt 4,28 mm. En følge av økningen i tykkelsene A, B er det at man kan anordne kanter 44, 48, som er av en forholdsvis større stør-relse enn i noen tidligere kjente koplingsanordninger og gjør det mulig å anordne de avsmalnende flater. En annen virkning av økningen i koplingsanordningens 10 tykkelse er at det er mulig å gjenge hullet 82 og forsenke boringen 84 som vist ved 86. På denne måten træs antirotasjonsskruer som befinner seg i de med hverandre innrettede hull og boring, inn i hannpartiet 16, og de innbefatter skruehoder som utøver en klemkraft mellom hann- og hunnpartiene 16, 18. Skruene hviler også på det forsenkede parti 86.

Under fremstilling av rørseksjonenene 12, 14 sveises platene i de respektive filterduker til det indre, utvidbare rør. For eksempel sveises filterduk 32 som vist på figur 3, til det indre rør 22 og strekker seg opp over hunnpartiet 18 og ligger an mot en første avsats 41 i overlappingshylsen 40. Det ytre beskyttelsesrør 34 er sveiset til filterduken 32 og strekker seg over hunnpartiet 18 til en andre avsats 43 på hylsen 40. Deretter skjæres huller 45 i beskyttelsesrøret 34 der hvor boringene 84 befinner seg, og det stanses ut motsva-rende huller 47 i filterduken 32. En skive (ikke vist) sveises til det ytre rør 34 i hullet 45 for å gi en glatt over-flate for plassering av antirotasjonsskruene når første og andre rørseksjon 12, 14 er i inngrep.

Tverrsnittstykkelsen av den vevingsbærende overlappingshylse 40 er økt til typisk rundt 1,85 mm. Dette gjør overlappingshylsen mer solid for å bidra til å holde hylsen i god kontakt med filterduken 28 under og etter utvidelse.

Videre innbefatter overlappingshylsen 40 et hengsel 88 om hvilket overlappingshylsen 40 bøyer seg ved utvidelse. Hengslet 88 er et levende eller bevegbart hengsel utformet i overlappingshylsen 40 ved å anordne en svakhetssone eller -linje i hylsen, hvor tverrsnittstykkelsen er mindre sammenlignet med resten av hylsen. Dermed vil en ekspansjonsbølge som passerer ned gjennom koplingsanordningen 10 (fra venstre mot høyre på figurene) utvide det indre rør 20, som presses utover for å utvide filterduken 28. Som nevnt ovenfor, står overlappingshylsen 40 imot utvidelse og opprettholder sandtett kontakt med filterduken 28.

Etter hvert som ekspansjonsbølgen passerer gjennom koplingen, utsettes en fri ende 90 av overlappingshylsen 40 først for en radialkraft. I tidligere, kjente anordninger kan det forekomme uønsket plastisk deformasjon som en følge av bøying ved den frie ende 90. Imidlertid sikrer anordningen av hengslet 88 at overlappingshylsen 40 bøyer seg om hengslet 88, som så utvides radialt utover. Dermed bevares ingen uønsket bøying i overlappingshylsen 40 etter utvidelse.

En tverrsnittstykkelse C av hannpartiet 16 er også blitt økt i koplingsanordningen 10, slik at tykkelsen er større i hannparti-16-området enn på et punkt som befinner seg i aksialav-stand fra hannpartiet. Spesielt er tykkelsen C større enn en tykkelse av den første rørseksjon 12 i en retning i avstand fra aksialendeflaten 42, idet tykkelsen C er større enn tykkelsen D i dette området. Det er spesielt ønskelig å gjøre tykkelsen i hannparti-16-området større enn en tykkelse aksialt bak forriglingskanten 44. På denne måten vil bøying som koplingsanordningen 10 utsettes for under utvidelse, forekomme aksialt på hver side av gjengeprofilene 36, 38 som er i inngrep, i stedet for over tverrsnittet av de sammenkoplede gjenger. Gjengene 36, 38 som er i inngrep, utvides således radialt utover på en i det store og hele plan måte, idet bøy-ing av koplingsanordningen i alt vesentlig begrenses til om-rådene bak kanten 44 og endflaten 46, henholdsvis kanten 48 og endeflaten 42, som er i inngrep.

De gjengede huller 82 som tar imot antirotasjonsskruene er anordnet i hannpartiet 16 grensende til endeflaten 42. En massiv, uperforert rørveggseksjon avgrenses slik at det anordnes en massiv ring 92 av materiale i enden av hannpartiet 16. Plassering av de gjengede huller 82 i denne posisjon bedrer integriteten av forbindelsen mellom hann- og hunnpartiene 16, 18. Videre løper de gjengede huller 82 og boringer 84 gjennom henholdsvis hann- og hunngjengeprofilene 36, 38, slik at de bevirker en klemkraft for å gi sikker sammenklemming av gjengeprofilene når antirotasjonsskruene er plassert.

For å øke stivheten i koplingen mellom hann- og hunnpartiene 16, 18 under utvidelse er avstanden mellom endeflaten 42 og kanten 44 på hannpartiet 16 blitt redusert til et minimum, for derved å redusere bøying til et minimum. Videre er størs-tedelen av, typisk mer enn halve, lengden av hannpartiet 16 som avgrenses mellom endeflaten 42 og kanten 44, gjenget. Dette bidrar til å øke koplingsanordningens 10 fasthet og bedrer koplingens integritet under og etter utvidelse. Dette forbedres ytterligere når det kombineres med økningen i veggtykkelse C, som beskrevet ovenfor.

Ytterligere trekk ved koplingsanordningen 10 innbefatter det at den vevingsbærende overlappingshylse 40 er blitt gjort så lang som mulig for å gjøre det mulig å oppnå en større vevingstoleranse under fremstilling. Tradisjonelt må filterduken 28 aksielt overlappe slisser i det indre, utvidbare bae-rerør for å forhindre sandinntrengning i koplingen. For å sikre at denne overlappingen anordnes i hele sandsperrerøret, er det nødvendig å tillate en viss grad av produksjonstole-ranse i lengden på filterduken. Følgelig lages filterduken vanligvis lenger enn nødvendig for å ta hensyn til det at duken blir kortere under sveising, eller at duken forskyves på bærerøret. I utførelser av den foreliggende oppfinnelse begrenses imidlertid filterdukens 28 lengde og dermed toleran-sen, av lengden av overlappingshylsen 40. Overlappingshylsen 4 0 lages derfor så lang som mulig for å gjøre det mulig å øke lengden av filterduken 28 og dermed produksjonstoleransen, i forhold til tidligere kjente sammenstillinger.

Videre vil denne økning av overlappingshylsens 40 lengde også redusere vinkelen som fingre 94 avgrenset mellom i omkretsretningen tilstøtende slisser 23a, 23b (Fig. 1) i hylsen 40, må bøyes under utvidelse. Dette er fordi slissene i røret, når man utvider slissede rør av typen som er benyttet for det indre bærerør 22, åpner seg utover og danner rombeformede åpninger med rette sider og avsmalnende ender. Når fingrene er forholdsvis korte, blir vinkelen mellom siden av fingeren og tilgrensende slisse forholdsvis stor etter utvidelse. Ved å gjøre overlappingshylsen 40 så lang som mulig, er det mulig å øke overlappingen mellom de i omkretsretningen tilstøtende slisser 23a, 23b, hvilket også gjør det mulig å øke lengden av fingeren 94. Følgelig vil denne økning i fingerens 94 lengde, når koplingen 10 utvides diametralt, redusere vinkelen som avgrenses ved føttene 96, 98 av slissene 23a, 23b mellom fingeren og den respektive slisse. Dette gir koplingen 10 økt fasthet og dermed bedre integritet.

En gummipakning (ikke vist) kan anordnes mellom filterduken 32 og det indre bærerør 22 i den andre, utvidbare rørseksjon 14. Pakningen fungerer som en ytterligere back-up for å sikre tetting der hvor filterduken 32 og slissene 23b i det indre bærerør 22 overlapper, for derved å sikre at sandinntrengning i koplingsanordningen 10 forhindres. Pakningen kan plasseres grensende til endeflaten 41 av den vevingsbærende overlappingshylse 40, eller den kan være anbrakt med et aksialmel-lomrom til endeflaten 41 på opp til ca. 50 mm.

Den samlede lengde av koplingsanordningen 10 er også blitt økt, med en påfølgende reduksjon i lengden av de indre, utvidbare bærerør i hoveddelen av sandsperrerørsammenstillings-seksjonene. Typisk er lengden av den første rørseksjon 12 blitt økt fra 150 mm til 210 mm, mens lengden av den andre utvidbare rørseksjon er blitt økt fra 195 mm til 270 mm. Re-sultatet av å øke lengden av koplingen har vært at hann- og hunnpartiene 16, 18, og spesielt forriglingsendeflater 42, 46 og kanter 44, 48, er blitt plassert i avstand fra sveisepro-filer. Som kjent innenfor konstruksjonsmaterialfaget, skapes det ved sveising en varmepåvirket sone (Heat Affected Zone - HAZ) som kan endre et materiales fysiske egenskaper og karak-teristiske data. Ved å plassere sveiseprofilene så langt vekk som mulig fra kritiske komponenter i koplingsanordningen 10, reduserer man de potensielle innvirkninger på koplingens integritet .

Til slutt, mens koplingsanordningen 10 kan utvides på en hvilken som helst ønskelig måte, utvides koplingsanordningen 10 i foretrukne utførelser i en totrinnsprosess. Det å utvide i én omgang til en maksimal ønsket diameter gir potensiell uønsket bøying i koplingen. En totrinnsprosess muliggjør en første, delvis utvidelse, etterfulgt av en andre, større utvidelse til en ønsket diameter. For eksempel kan det gjennom-føres en første utvidelse med en massivkon eller en dor, etterfulgt av utvidelse ved bruk av nærværende søkers ACE (varemerke) ekspansjonsverktøy, beskrevet i internasjonalt patentskrift nr. WO 03/048503. Dette kan for eksempel mulig-gjøre en første 5,5" (139,7 mm) utvidelse etterfulgt av en påfølgende utvidelse til 8,125" (206,375 mm). Om ønskelig kan det gjennomføres en tre- eller flertrinns ekspansjonsprosess for ytterligere å redusere risikoen for uønsket bøying. Det vil forstås at en slik to- eller tretrinnsprosess ideelt ut-føres ved å kjøre konen og det aksialt ettergivende ekspan-sjonsverktøy på en enkelt streng, men at prosessen like gjerne kan utføres i separate kjøringer.

Ved testing av den strukturelle integritet av koplingsanordningen 10 ifølge den foreliggende oppfinnelse sammenlignet med tidligere kjente konstruksjoner, har man brakt på det rene at koplingen 10 som beskrives i dette skrift, har be-traktelig større fasthet. Nærmere bestemt en økning i strekk-bruddfastheten (det punkt hvor forlengelse av den uutvidede kopling fant sted) fra 220000 lbf til omkring 300000 lbf. Torsjonstesting viser også en slik vesentlig økning med en strekkfasthetsøkning på fra 2400 ftlb til omkring 3800 ftlb. Torsjonstesting er imidlertid vanskelig å utføre, ettersom de indre utvidbare rør 20, 22 har en tendens til å deformeres og svikte før det påvises noen deformasjon i området ved hann-og hunnpartiene 16, 18. Det vil forstås at den forholdsmessig mer robuste kopling som beskrives, krever at det anvendes en større ekspansjonskraft mot koplingen for å oppnå utvidelse. Den nødvendige kraftøkning er imidlertid forholdsvis liten og ligger innenfor kapasiteten til ekspansjonsverktøyer som er vanlige i handelen. Videre oppveies denne økning av de mange fordeler som oppfinnelsen innehar.

Claims

1. Brønnrørkoplingsanordning, karakterisert ved at brønnrørkoplingsanordningen omfatter: en første utvidbar rørseksjon (12) som fremviser et hannparti; en andre utvidbar rørseksjon (14) som fremviser et hunnparti, hvor den første og den andre utvidbare rørseksjon kan bringes i inngrep med hverandre; og minst én av den første (12) og den andre (14) ut vidbare rørseksjon innbefatter en aksialt deformerbar del (76) som er tilpasset slik at den deformeres ved inngrep mellom den første og den andre utvidbare rørseksjon.

2. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den deformerbare del (76) er tilpasset slik at den deformeres ved inngrep mellom den første (12) og den andre (14) utvidbare rør-seksjon for å overføre en kraft mot hann- og hunnpartiene .

3. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at hann- og hunnpartiene er gjenget, slik at den deformerbare del (76) forspenner gjengene i hann- og hunngjengepartiene ved deformasjon.

4. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 1 til 3, karakterisert ved at den deformerbare del er dimensjonert for å muliggjøre flere, fortløpende delvise deformasjoner.

5. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 1 til 4, karakterisert ved at den deformerbare del (76) kan utvides diametralt .

6. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 1 til 5, karakterisert ved at den deformerbare del (76) kan deformeres delvis plastisk og elastisk.

7. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 1 til 5, karakterisert ved at den deformerbare del er helt elastisk deformerbar.

8. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 1 til 7, karakterisert ved at den deformerbare del er en integrerende del av den respektive utvidbare rørseksjon.

9. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 1 til 7, karakterisert ved at den deformerbare del (76) utgjør en egen komponent i den respektive utvidbare rørseksjon.

10. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 1 til 9, karakterisert ved at den deformerbare del (76) omfatter en diametralt utvidbar ring.

11. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i krav 10, karakterisert ved at den deformerbare del (76) omfatter en slisset ring.

12. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i krav 11, karakterisert ved at den deformerbare del (76) omfatter individuelle seksjoner som sammen danner en ring.

13. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 1 til 12, karakterisert ved at både den første (12) og den andre (14) utvidbare rørseksjon innbefatter en aksialt deformerbar del.

14. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 1 til 13, karakterisert ved at den første utvidbare rørseksjon (12) innbefatter en avsats (44) for samvirkning med en tilsvarende avsats (46) i den andre utvidbare rørseksjon (14).

15. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i krav 14, karakterisert ved at den deformerbare del kan plasseres mellom avsatsene (44, 46) i den første (12) og den andre (14) utvidbare rørseksjon.

16. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at hver utvidbare rørseksjon omfatter en filterduk (28, 32) anbrakt rundt et indre, utvidbart rør (20, 22).

17. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at hver rørseksjon omfatter en filterduk som er lagt mellom et indre, utvidbart rør og et ytre, utvidbart beskyttelsesrør (30, 34).

18. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i krav 16 eller 17, karakterisert ved at det indre og det ytre utvidbare rør omfatter perforerte rør som for eksempel slissede rør.

19. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 16 til 18, karakterisert ved at hver filterduk omfatter en flerhet av overlappende lag montert hver for seg på de respektive indre rør ved hjelp av aksialt parallelle festeanordninger.

20. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at én av den første og den andre utvidbare rørseksjon innbefatter et holdeelement (40) for å holde en del av den andre utvidbare rørseksjon, idet en lengde av holdeelementet velges for å maksimere aksial overlapping mellom en filterduk i den respektive utvidbare rørseksjon og slisser i et indre bærerør i den respektive utvidbare rørseksjon.

21. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at hannpartiet av den første utvidbare rørseksjon omfatter en tapp og hunnpartiet av den andre utvidbare rørseksjon omfatter en boks.

22. Brønnrørkoplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at hann- og hunnpartiene av den førs-te og den andre utvidbare rørseksjon fremviser fortykkelser.

23. Fremgangsmåte for å kople utvidbare brønnrørseksjoner sammen, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter følgende trinn: anordning av en første utvidbar rørseksjon (12) som fremviser et hannparti; anordning av en andre utvidbar rørseksjon (14) som fremviser et hunnparti; å forsyne minst én av den første og den andre ut vidbare rørseksjon med en aksialt deformerbar del (76); og sammenkopling av den første og den andre utvidbare rørseksjon for å deformere den deformerbare del (76) og overføre en kraft mot hann- og hunngjengepartiene.