NO329311B1

NO329311B1 - Underrommer for borehull med ekspanderbare skjaerearmer

Info

Publication number: NO329311B1
Application number: NO20034418A
Authority: NO
Inventors: Philippe R Fanuel; Jean-Pierre Lassoie; Stein Erik Moi; Clint Smith
Original assignee: Security Dbs Nv Sa
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2003-10-02
Publication date: 2010-09-27
Also published as: US20040065480A1; NO20034418D0; NO20034418L; GB0323195D0; GB2393748A; GB2393748B; US6886633B2; BE1015703A5; NO20100003L

Description

Teknisk område

Foreliggende oppfinnelse vedrører underrømmere for et borehull i en underjordisk formasjon, spesielt beregnet for oljeboring.

Bakgrunn

Den kjente underrømmeren har et hult legeme, med en langsgående akse, som har en utvendig vegg og som er anordnet slik at et trykksatt borefluid kan passere gjennom den. I det minste to sylindriske boringer er tilveiebrakt gjennom den innvendige veggen og deres akser er på tvers av den tidligere nevnte langsgående akse, boringene er fordelt periferisk på det hule legemet. I hver av boringene er det montert en sylindrisk utvidende arm som har en skjæreende, anordnet på utsiden av det hule legemet og forsynt med blad for utviding av hullet. De aktive skjæreelementene tilveiebrakt på skjæreenden av armene kan omfatte polykrystalline diamantskjær (PDC-er), rulleskjærere, naturlige diamant-skjærelementer, karbidinnsatser, eller impregnerte diamant-elementer eller en hvilken som helst kombinasjon av disse. Generelt kan et hvilket som helst hardt og slitesterkt ma-teriale kjent i teknikken anvendes på armene for å utføre skjæreaktiviteten som er bestemt av oppbygningen av fjellet som skal bores.

Hver arm er anordnet i boringen som et hydraulisk stempel, for å kunne skli i denne i retningen av dens akse mellom en aktiv posisjon hvor skjæreenden er fjernt fra det hule legemet, for å effektuere en utvidelse av hullet, og en inaktiv posisjon i det minste i nærheten av eller jevnt med den ytre periferi av det hule legeme eller tilbaketrukket i dette. Den andre enden av armen inne i det hule legemet er tenkt å motta et trykk som kan presse nevnte arm inn i dens aktive posisjon fra et borefluid som sirkulerer i det hule legemet. En underrømmer av denne typen er kjent gjennom do-kumentet BE-1 012545.

I denne kjente underrømmeren kan hver arm låses for seg i sin inaktive posisjon før den settes i drift i hvert tilfelle. Dette fordi armene ikke skal frigjøres utilsiktet pga. variasjoner i trykket i fluidet som passerer gjennom underrømmeren, bortsett fra ved tidspunkt valgt av operatø-ren. Nærmere bestemt må en ny låsepinne enkelt installeres ved bruksstedet for å fornye låsemidlene ved hver ny bruk av den kjente underrømmer.

Følgelig er det blant annet et behov for å lett kunne re-etablere denne låsningen av armene på en sikker måte hver gang underrømmeren sendes inn i borehullet.

I tillegg er denne typen utstyr utsatt for svært kraftige krefter under arbeidsforhold som er kjent å være svært vanskelige og derfor svært dyre. Først og fremst kan sam-menbrudd av utstyr koste enorme summer i tapt tid ved for-søk på å redde utstyret, for eksempel kilinger ved store dybder, og spesielt redning av borehullet laget til en stor kostnad som ellers kan bli endelig kondemnert. For det andre må et utstyrssammenbrudd kunne repareres svært enkelt når utstyret reddes pga. de tekniske reparasjonsmidlene som er tilgjengelig på eller i nærheten av boreplattformen er begrenset.

Videre er det fra US 1485642 Bl kjent en underrømmer med et hult legeme hvor fluid kan strømme gjennom, minst to sylindriske boringer gjennom den utvendige veggen, skjærearmer for å utvide et borehull som kan gli mellom en aktiv og inaktiv posisjon og som har en innvendig ende for å motta trykkforskjeller fra det trykksatte borefluidet.

Følgelig er det ønskelig å tilveiebringe en underrømmer med en enkel utforming og en pålitelig drift, hvis armer kan låses enkelt og raskt i den inaktive posisjon og derfor uten betydelig demontering, og som omfatter et redusert an-tall deler sammenstilt robust, enkelt og raskt demontert og utskiftet når nødvendig.

Sammenfatning

Av denne grunn vedrører foreliggende oppfinnelse en under-rømmer omfattende: - et hult legeme med en langsgående akse, idet det hule legemet har en utvendig vegg og er anordnet slik at et trykksatt borefluid kan passere gjennom det hule legemet, - i det minste to sylindriske boringer tilveiebrakt gjennom den utvendige veggen hvor respektive akser av de sylindriske boringene er på tvers av den langsgående aksen, - en sylindrisk utvidelsesarm i hver av boringene som har en skjæreende, forsynt med blader for utvidelse av et borehull,

som kan gli mellom en aktiv posisjon i hvilken skjæreenden fjernt fra det hule legeme for å effektuere en utvidelse av borehullet, og en inaktiv posisjon hvor skjæreenden er i det minst nær, jevnt med, eller tilbaketrukket i en utvendig periferi av det hule legemet, og som har en innvendig ende tilveiebrakt i det hule legemet som er tenkt å motta et trykk fra det trykksatte borefluidet som kan presse utvidelsesarmen inn i dens aktive posisjon,

som er kjennetegnet ved

- et låseelement felles for utvidelsesarmene som kan oppta en låsende posisjon hvor låseelementet låser hver av utvidelsesarmene i deres inaktive posisjon,

som er immobilisert i det hule legemet på en løsbar måte, i låsende posisjon, før bruk av underrømmeren, og som kan forlate låseposisjonen under en påvirkning fra minst en av utvidelsesarmene utsatt for trykket hvis trykket kan presse minst en av utvidelsesarmene inn i dens aktive posisjon.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører også en underrømmer omfattende: - et langstrakt hovedsakelig sylindrisk legeme som definerer en langsgående boring idet minste delvis gjennom denne, og minst en første og en andre periferisk boring som strekker seg generelt fra den langsgående boringen til en utven-

dig flate av legemet,

- i det minste en første og andre skjærearm anordnet i det minste delvis i de første og andre periferiske boringer, - hver skjærearm er utstrekkbar fra en første posisjon hvor skjærearmen er hovedsakelig jevn med eller tilbaketrukket i forhold til den utvendige overflaten, til en andre posisjon hvor skjærearmen er strukket ut i forhold til den utvendige overflaten,

kjennetegnet ved

- et låseelement tilveiebrakt i det hule legemet, idet låseelementet har en låst posisjon hvor låseelementet opp-rettholder skjærearmene i den første posisjon og en åpen posisjon hvor låseelementet tillater skjærearmene å strekke seg ut til den andre posisjon, og

hvor fluidtrykket i den langsgående boringen, større enn en terskelverdi, virker på minst en av skjærearmene og forår-saker den minst ene av skjærearmene å tvinge låseelementene fra den låste posisjonen til den åpne posisjonen.

Ifølge en utførelse av oppfinnelsen er låseelementet festet til det hule legemet på nevnte frigjørbare måte, ved hjelp av en brytbar pinne kalibrert med denne hensikt i henhold til et enkelt gitt fluidtrykk. Fortrinnsvis har det hule legemet, et hus som åpner seg ut på den ytre periferi av nevnte legeme for å motta den brytbare pinnen.

Fortrinnsvis er låseelementet anordnet for å gli aksialt i det hule legemet, fra dens låseposisjon, under påvirkning av armene, og har, sett langs dens akse og på siden av armene, en endeflate som samvirker med en bæreflate for hver arm for å låse dem.

Ifølge en fordelaktig utførelse, har underrømmeren ifølge oppfinnelsen et vanlig forhåndsspent fjærsystem anordnet for å returnere armene til den inaktive posisjon når fluidtrykket er under en gitt verdi. Fjærsystemet virker fordelaktig på armene ved hjelp av låseelementet for å returnere disse til den inaktive posisjon.

Ifølge en spesiell utførelse av oppfinnelsen, er det tilveiebrakt et verktøy innrettet for å bære på nevnte legeme og for å bevege fjærsystemet bort fra armene, spesielt ved hjelp av og med låseelementet.

Fortrinnsvis velges innvendig og utvendig diameter av det hule legemet med en aksial lengde av armene og deres form slik at de komplette armene kan installeres i deres respektive boringer samtidig som de passerer gjennom innsiden av det hule legemet. Spesielt er det ved ene enden av legemet på nedstrømssiden i retning av boringen og en retning av fluidstrømningen i legemet med denne hensikt tilveiebrakt et gjenget hull med en diameter større enn diameteren til en utvendig gjenge ved enden av legemet ved oppstrømssiden. Det kan så tilveiebringes et overgangsstykke med en hangjenge for dette gjengede hullet med en større diameter, og med en hungjenge, som matcher nevnte utvendige gjenger, for å motta en normal bit.

Ifølge en spesielt fordelaktig utførelse, har underrømmeren ifølge oppfinnelsen et innvendig stykke avtakbart festet i det hule legemet, nedstrøms fra armene, og har et styrespor med to parallelle sider parallelle med den langsgående aksen på siden rettet mot armene for hver av disse, sidene er anordnet for å samvirke med to parallelle kanter som bæres av hver av armene, for å forhindre rotasjon av disse rundt deres akser. Sporet har en lengde, bredde og dybde korresponderende til de to kantene og til en reise som de gjør mellom den aktive og inaktive posisjon til den tilhørende arm.

Det interne stykket kan være utstyrt med en muffe eller et annet avstandsstykke for å kontrollere den maksimale åp-ningsavstanden for armene. På denne måten kan brukeren justere utvidelsesdiameteren for å tilpasses borehullskravet. I en alternativ utførelse kan muffen være tilveiebrakt i den innvendige diameteren av verktøylegemet for å begrense vandringen av stempelarmene, og dermed justere maksimalåp-ningsavstanden for armene.

Andre detaljer og trekk ved oppfinnelsen vil fremkomme fra kravene og fra beskrivelsen av tegningene som vedfølger foreliggende dokument og som illustrerer ved hjelp av eksemp-ler bestemte utførelser av underrømmeren ifølge oppfinnelsen .

Kortfattet beskrivelse av tegningene

Figur 1 er en skjematisk skisse og aksialt snitt av en un-derrømmer ifølge oppfinnelsen hvor armene er i den inaktive posisjon. Figur 2 er en skjematisk halvdel og snitt av samme under-rømmer hvor armene er i den aktive posisjon. Figur 3 til 6 er, i hvert tilfelle, et tverrgående snitt i en annen skala henholdsvis langs planet III-III, planet IV-IV, planet V-V og planet VI-VI i figur 1.

De forskjellige figurer som er snitt tegnet ved hjelp av en datamaskin, angir samme referansenummer for identiske eller like elementer.

Detaljert beskrivelse

Underrømmeren ifølge oppfinnelsen (figur 1 og 2) har et hult legeme 1 med en langsgående akse 3 som har en utvendig vegg 5 og som er anordnet slik at trykksatt borefluid kan passere gjennom den. Minst to sylindriske boringer 7 er tilveiebrakt gjennom den utvendige veggen 5 og deres akser 9 er på tvers av den tidligere nevnte langsgående akse 3. Boringene 7 er fordelt over omkretsen til det hule legemet 1, vanligvis ved vinklede avstander som er lik hverandre rundt omkretsen, men, hvis tilstanden krever det, kan disse vinkelavstandene være ulike. I tillegg er de forskjellige armene 11 i de forskjellige figurene (spesielt i de tverrgående snittene) vist som plassert langsgående ved samme nivå i legemet. Dette er åpenbart et arrangement som nor-malt implementeres, men oppfinnelsen er ikke begrenset til dette og armer 11 ved forskjellige nivå er også mulig.

I hver av boringene 7, er det montert en sylindrisk utvidelsesarm 11 som har en skjæreende 13 anordnet på utsiden av det hule legemet 1 og som er forsynt med blader 15 for utvidelse av borehullet. Hver arm 11 er anordnet i boringen 7 som et hydraulisk stempel, for å kunne sklis i denne i retning av dens akse 9, felles til boringen 7, mellom en aktiv posisjon (figur 2) hvor dens skjæreende 3 er fjernt fra det hule legeme 1, for å effektuere en utvidelse av hullet, og en inaktiv posisjon (figur 1 og 4) i det minste i nærheten av, eller jevnt med, den eksterne periferi av det hule legemet eller tilbaketrukket i dette. Den andre enden 17 av armen 11 inne i det hule legemet 1 er tenkt å motta et trykk som kan presse nevnte arm inn i dens aktive posisjon i figur 2 fra et borefluid i sirkulasjon i det hule legemet 1. Figurene 1 og 2 viser med denne hensikt at hver arm 11 er forsynt med et sirkulær periferisk spor 19 tenkt for å motta en forseglingsskjøt. Den nevnte skjøt kan imidlertid være tilveiebrakt i et spor skåret ut i veggen av boringen 9. I begge tilfellene med et spor for en skjøt mellom armen 11 og boringen 7, kan dette sporet skjæres ut i et plan vinkelrett på hver felles akse 9, som vist i figurene 1 og 2. Nevnte spor kan imidlertid skjæres ut i et plan som vil være vinkelrett på et plan omfattende den langsgående akse 3 og fellesaksen 9 og som på samme tid vil være parallell med den tidligere nevnte langsgående akse 3, idet en ellipseformet skjøt kan utformes med denne hensikt. Som de forskjellige snittene i figurene 3 til 6 viser kan tre armer 11 ved samme nivå i legeme 1 av underrømmeren lett tilveiebringes.

Ifølge oppfinnelsen har underrrømmeren et låseelement 21 felles for alle armene 11 for å låse utvidelsesarmene 11 i den inaktive posisjon.

Dette vanlige låseelementet 21 er anordnet for å innta en låsende posisjon (figur 1) hvor den låser armene 11 i deres inaktive posisjon. Den er utformet for å være immobilisert i det hule legemet 1, på en frigjørbar måte, i den nevnte låseposisjon, prinsipielt før bruk av underrømmeren. Når den frigjøres, kan låseelementet 21 forlate nevnte låseposisjon under påvirkning av minst en av armene 11 utsatt for trykket som kan presse armene 11 inn i deres aktive posisjon (figur 2).

For å holde låseelementet 21 som nevnt frigjørbart i sin låsende posisjon, kan det være festet til det hule legemet 1 (figurene 1 og 3) ved en brytbar pinne 23, fortrinnsvis bare en, kalibrert med denne hensikt ifølge nevnte gitte fluidtrykkterskel. Denne typen kalibrering er kjent for fagpersoner på området.

Som vist i figurene 1,2 og 3 er det utformet et sirkulært spor 25 i låseelementet 21 for helt å motta en ende 27 av den brytbare pinnen 23. Denne enden 27 er forbundet til resten av den brytbare pinnen 23 ved hjelp av et areal med et redusert tverrsnitt 29 utformet for å oppnå den tidligere nevnte kalibrering. Nevnte gjenværende del av pinnen 23 er anordnet i det hule legemet 1. Fortrinnsvis har sistnevnte et hus 31 med åpning ut på den utvendige periferi av nevnte legeme 1 og som er lukket for eksempel ved hjelp av en plugg 23 som kan skrus eller festes på annen passende måte for å motta den brytbare pinnen 23.

Hvilken som helst opplåsende bevegelse av og ved låseelementet 21 kan være mulig. Det er imidlertid fordelaktig for dette elementet 21 å være anordnet for å skli aksialt i det hule legeme 1 fra dens låsende posisjon under påvirkning av armene 11 og at den har en endeflate 35 sett langs dens akse og på siden av armene 11 som samvirker med en bæreflate 37 på hver arm 11 for låsing av disse.

Retningene som armene 11 kan beveges kan være i en hvilken som helst retning. Det er imidlertid foretrukket for armenes 11 akser 9 å krysse den langsgående aksen 3 av det hule legemet 1 og med start fra dens langsgående akse 3, for å være vinkelrett på denne eller skråstilt i retningen av borestrengen (ikke vist) festet oppstrøms, i en retning S av borebevegelsen eller strømningen av borefluid i legemet 1. Låseelementet 21 plasseres så oppstrøms fra armene 11 og glir oppstrøms for å frigjøre disse.

Skråstillingen av armene 11 mot borestrengen rundt 60 grader, i det minste i forhold til den langsgående akse 3, frembringer en overflate av skjæreenden 13 som er større og derfor mer rom for bladene 15 og/eller diamantene og/eller skjæreelementene, i forhold til en vinkelrett retning mellom aksene 9 og 3.

I en variant kan nevnte endeflate 35 av låseelementet 21 for hver arm 11 ha en avskåret konisk bæreflate uthulet i låseelementet 21 og bestemt av en rettlinjet generatrise. Idet sistnevnte starter fra periferien til låseelementet 21 og returnerer til denne, krysser den langsgående aksen 3 ved en spiss vinkel på for eksempel 75 grader. Fra denne posisjonen, kan denne generatrisen beveges i rotasjon rundt den langsgående akse 3.

Denne vinkel på 75 grader, eller en verdi i nærheten av dette, har vist seg fordelaktig for å hjelpe returen av armene 11 til deres inaktive posisjon som forklart under.

I en annen variant, ikke vist, kan nevnte generatrise som danner bæreflaten beveges parallelt med seg selv i et plan vinkelrett på planet som den danner med den langsgående akse 3, slik at den danner derfor i hvert tilfelle en flat bæreflate. I tilfelle av denne andre varianten er det nød-vendig å forhindre, ved normale midler, en rotasjon av låseelementet 21 rundt den langsgående aksen 3.

Uansett variant, er bæreflaten 37 på hver arm 11 tilveiebrakt på en skulder 39 på denne for å fremvise, i montert tilstand av armen 11 i det hule legemet 1, en komplimente-rende form og en skråstilling identisk til den av bæreflaten til endeflaten 35 av låseelementet 21.

For å forhindre rotasjon av armen 11 rundt dens akse 9 og

dermed gal orientering av skjæreelementene 15 som den bærer ved dens skjæreende 13, eksisterer det forskjellige midler.

Med denne hensikt kan det gjøres foranstaltninger, spesielt i sammenheng med nevnte andre variant over (ikke vist), for at det tidligere nevnte fremspringet 39 av hver arm 11 å ha to laterale flater (ikke vist) som er parallelle med hverandre og med et plan utformet av den felles akse 9 og den langsgående akse 3. Disse laterale flatene strekker seg mellom nevnte bæreflate 37 og resten av armen 11 over en lengde korresponderende til den relative bevegelse mellom låseelementet 21 og hver arm 11. På hver side av nevnte korresponderende bæreflate av låseelementet 21, er det på sistnevnte tilveiebrakt to parallelle styreflater anordnet på samme måte for å samvirke med de nevnte to laterale flater av skulderen 39. Et arrangement av denne typen forhind-rer samtidig rotasjon av låseelementet 21 rundt aksen 3.

Underrømmeren ifølge oppfinnelsen har fortrinnsvis et felles forhåndsspent fjærsystem 41, nærmere bestemt en kompre-sjonsfjær 41, anordnet for å bære på det hule legeme 1 for å returnere armene 11 til deres inaktive posisjon. Som vist i figurene 1 og 2, virker dette fjærsystemet 41 fordelaktig på armene 11 ved hjelp av låseelementet 21 for å returnere dem til deres inaktive posisjon.

En fagmann på området forstår at kreftene som påføres av en slik fjær 41 rundt 825 kilo pga. det tilgjengelige rommet for en spesiell modell av en underrømmer er relativt lite sammenlignet med det som produseres av trykket av fluidet, for eksempel rundt 50-100 bar som for denne modellen gir en størrelsesorden på 1,4 til 2,8 tonn på hver arm 11.

For å aktivere den nevnte underrømmeren senket inn i borehullet ved det nødvendige tidspunkt, øker operatøren trykket i fluidet i borestrengen som bærer denne underrømmeren til nevnte terskel eller forbi. Ved dette trykket virker fluidet på nevnte andre ender 17 av armene 11 ved hjelp av hvilke det produserer en kraft som hver arm 11 deretter på-fører til låseelementet 21. Sistnevnte virker på den brytbare pinnen 23 kalibrert for å brytes ved punktet med redusert areal 29, ved en kraft korresponderende til nevnte tykke terskel. Den frigjorte enden 27 av pinnen 23 forblir i det sirkulære sporet 25 idet resten av denne pinnen 23 forblir i huset 31. Låseelementet 21 som følgelig frigjør armene 11 som under trykket av fluidet utfører en stempel-bevegelse og deres skjæreende 13 kan gå til den aktive posisjon idet de skjærer inn i formasjonen rundt.

Når fluidtrykket i det hule legemet er tilstrekkelig redusert, presser fjærsystemet 41 låseelementet 21 som, via sin endeflate 35, presser på bæreflatene 37 av armene 11 og følgelig returnerer disse til deres inaktive posisjon. Hvis underrømmeren deretter tas opp igjen, er det mulig å fjerne delen av den brytbare pinnen 25 fra nevnte hus 31 som er igjen der inne og introdusere en ny komplett pinne 23, enden 27 av den avbrutte pinnen kan forbli lagret i det ring-formede sporet 25, uten påvirkning, før demontering er nød-vendig enten for vedlikehold eller for reparasjon av under-rømmeren, eller fordi det sirkulære sporet 25 inneholder

for mange ender av denne typen.

Det er også klart ved å studere figurene 1 og 2 at når fluidtrykket presser armene 11 inn i deres aktive posisjon og disse derfor presser låseelementet 21 og komprimerer fjæren 41, kan en eller to av armene 11 holde fjæren 41 fullsten-dig eller delvis komprimert idet den andre eller andre, utsatt for eksempel for en reaksjon fra formasjonen kan returnere inn i legemet 1 idet de må overvinne bare nevnte trykk: det er ikke en stiv forbindelse mellom armene 11 i underrømmeren ifølge oppfinnelsen, noe som ville gjort dem uopprettelig i aktiv posisjon ved et tilfelle hvor en for stor kraft virker på dem. Personer med kunnskap på området og med forståelse for fordelene med denne montasjen vil følgelig finne at armen 11 kan trekke seg tilbake under påvirkning av for store krefter før den blir skadet, hvis operatøren overholder et maksimalt påført trykk.

Gitt det spesielle arrangementet av låseelementet 21 og fjæren 41, kan det lett tilveiebringes et verktøy (ikke vist) anordnet for å bære på nevnte legeme 1 og å bevege armene 11 bort fra fjærsystemet 41, spesielt ved hjelp av og med låseelementet 21. Dette verktøyet kan, ifølge dens utforming, introduseres i en eller en annen ende av under-rømmeren og ifølge forholdene, trekke eller dytte på låseelementet 21 for å komprimere fjæren 41.

Det er mulig i tillegg å enkelt tilveiebringe et avtakbart stoppmiddel (heller ikke vist) som er anordnet for å mid-lertidig holde fjærsystemet 41 borte fra armene 11, spesielt ved hjelp av låseelementet 21. Dette avtakbare stopp-midlet kan omfatte en passende stang som er introdusert inn i tidligere nevnte hus 31 i stedet for den brytbare pinnen 23, når et andre ringformet spor 43 utformet på låseelementet 21 er posisjonert, spesielt ved hjelp av det tidligere nevnte verktøy, rettet mot nevnte hus 31.

Underrømmeren ifølge oppfinnelsen er spesielt sammenlignet med de kjent fra teknikken ved et valg av innvendig og utvendig diameter av det hule legemet 1, av en aksial lengde av armene 11 og av deres form som muliggjør de komplette armene 11 og installeres i deres respektive boringer 7 ved å passere gjennom innsiden av det hule legemet 1. Spesielt er det med dette som hensikt tilveiebrakt i en ende av legemet 1, fortrinnsvis på nedstrømssiden pga. arrangementet av de bestående deler, et gjenget hull 1 med en diameter større enn diameteren av de utvendige gjengene 47 ved enden av legemet 1 på oppstrømssiden. Det er så mulig å tilveiebringe et tilpasningsstykke 49 med en hangjenge til dette gjengede hullet 45 og med en hungjenge som passer sammen med nevnte utvendige gjenge 47, for forbindelse av en bit til underrømmeren på vanlig måte.

Det er imidlertid mulig å feste en borebit som har en ende med en hanngjenge uten tilpasningsstykket 4 9 i det gjengede hullet 4 5 med en større diameter. Med denne hensikt, har det gjengede hullet 45 fortrinnsvis en dimensjon som er standard i industrien, eller hanngjengen på biten er til-passet til det gjengede hullet 45.

Som vist i figurene 1,2 og 6 kan underrømmeren ifølge oppfinnelsen ha et innvendig stykke 51 avtakbart festet i det hule legemet 1, nedstrøms fra armen 11, og ha styrespor 53 på sidene rettet mot armene 11 for hver av disse (figurene 1, 2, og 5) med to sider 55 fortrinnsvis parallelle, parallell med den langsgående aksen 3. Sidene 55 er anordnet for å samvirke med to parallelle kanter 57 boret av hver av armene 11, for å forhindre rotasjon av disse rundt deres akser 9. Disse sidenes 55 og kantenes 57 dimensjoner er valgt spesielt ifølge bevegelsen av armene 11 mellom den aktive og inaktive posisjon. Det interne stykket 51 holdes i legeme 1 for eksempel ved tre topper 59 (figurene 1 og 6).

De to parallelle kantene 57 båret av en arm 11 kan være utformet på en nese 61 (figurene 1,2 og 5) som nevnte arm har og som strekker seg nedstrøms, parallelt med den langsgående aksen 3.

Som vist i figurene 1, 2 og 4 er hver av boringene 7 utformet i en muffe 63 (figurene 1,2 og 4) laget av et metall med høy styrke (herdet stål eller lignende), heftbart forbundet i et hus 65 utformet i det hule legemet 1. En mid-lertidig eller permanent festeskrue 67 kan imidlertid også anvendes samtidig.

Armene 11 kan fordelaktig hver ha et fremspring 69 ved deres innvendige ende 17 (figurene 1,2,3 og 4). Disse fremspringene 69 er anordnet for å spesielt avstenge, gi den inaktive posisjon av armene 11 passasjen av fluid av legemet 1 og følgelig produsere en detekterbar trykkforskjell i fluidet sammenlignet med det som er etablert når armene 11 er i den aktive posisjon. Dette kan anvendes som et signal for indikering av armenes 11 posisjon til operatøren.

Fremspringene (protrusions) 69 kan faktisk kombineres med det tidligere nevnte skulder (projections) 39, for å utgjø-re bare et element på hver arm 11.

Det må forstås at oppfinnelsen ikke på noen måte er begrenset til utførelsens beskrevet og at flere modifikasjoner kan gjøres uten å fravike fra kravenes omfang.

Følgelig kan underrømmeren ifølge oppfinnelsen nedstrøms fra armene 11 ha et ventilsete (ikke vist) tenkt for å motta en kule, for eksempel frigjort via borestrengen, for å redusere tverrsnittet av den tilgjengelige passasjen for fluidet ved et bestemt tidspunkt og følgelig øke trykket fra fluidet på armene 11, spesielt for å holde dem i den aktive posisjonen under utvidelse samtidig som de beveges oppstrøms.

I denne sammenheng vil det bemerkes at orientering av armene 11 som peker hovedsakelig oppstrøms (figurene 1 og 2) er fordelaktig for en naturlig forkastning av formasjonen av armene 11, under heving av underrømmeren uten fluidtrykk, og hjelper den å trekkes inn i legemet 1 hvis noe skulle forhindre den fra dette.

Det bemerkes at det er ingen utnyttelse av "Weight on Bit"

(WOB) når en plasserer armene 11. Trykket økes for å presse

armene 11 ut og strengen roteres for å tillate armene å be-gynne å skjære den utvidede hulldiameteren. Dette fortset-ter i et forhåndsbestemt tidsrom, (for eksempel rundt 5 mi-nutter) eller til det er fornuftig å forvente at den fulle diameteren av forstørrelsen har blitt oppnådd. Vekt tilleg-ges så, slik at skjæreprofilen av skjærestrukturen vil vir-ke for å holde verktøyet stabilisert og armene 11 utplassert når de er i inngrep med formasjonen. Følgelig vil nevnte orientering av armene 11 ved tidspunkt for plasse-ring, hovedsakelig pekende oppstrøms også være fordelaktig for deres bevegelse fra legeme 1 for å innta deres aktive posisjon siden en kraftkomponent i denne retningen oppstår langs aksen 9 pga. WOB.

I den foretrukne utførelsen har skjærestrukturen tilveiebrakt på armene en oppover krummet profil ved et punkt nær den utvendige diameteren av legemets diameter. Følgelig har mønstret i formasjonsskjæringen en tendens til å stabilise-re verktøyet under bruk og har i tillegg en tendens til å utnytte WOB til å holde verktøyets armer utplassert når verktøyet er i aktivt inngrep i skjæreformasjonen.

I en variant kan underrømmeren ifølge oppfinnelsen ha en elektrisk aktivator (ikke vist, men kjent) fortrinnsvis anordnet mellom underrømmeren og strengen festet oppstrøms for å bære underrømmeren. Den elektriske aktivatoren som er fjernstyrt av operatøren, er utstyrt med et styrerør som introduseres inn i underrømmeren og som på kommando kan oppta en posisjon i hvilken den immobiliserer låseelementet 21 i dets egen låseposisjon og en posisjon tilbaketrukket fra låseelementet 21 slik at sistnevnte tillater armene 11 å skli så langt som deres aktive posisjon. Ifølge operatø-rens behov, kan denne aktivatoren anvendes i kombinasjon med den gebrekkelige pinnen 23 eller også uten den.

Claims

1. En underrømmer omfattende: - et hult legeme med en langsgående akse, idet det hule legemet har en utvendig vegg og er anordnet slik at et trykksatt borefluid kan passere gjennom det hule legemet, - i det minste to sylindriske boringer tilveiebrakt gjennom den utvendige veggen hvor respektive akser av de sylindriske boringene er på tvers av den langsgående aksen, - en sylindrisk utvidelsesarm i hver av boringene som har en skjæreende, forsynt med blader for utvidelse av et borehull, som kan gli mellom en aktiv posisjon i hvilken skjæreenden fjernt fra det hule legeme for å effektuere en utvidelse av borehullet, og en inaktiv posisjon hvor skjæreenden er i det minst nær, jevnt med, eller tilbaketrukket i en utvendig periferi av det hule legemet, og som har en innvendig ende tilveiebrakt i det hule legemet som er tenkt å motta et trykk fra det trykksatte borefluidet som kan presse utvidelsesarmen inn i dens aktive posisjon, karakterisert ved- et låseelement felles for utvidelsesarmene som kan oppta en låsende posisjon hvor låseelementet låser hver av utvidelsesarmene i deres inaktive posisjon, som er immobilisert i det hule legemet på en løsbar måte, i låsende posisjon, før bruk av underrømmeren, og som kan forlate låseposisjonen under en påvirkning fra minst en av utvidelsesarmene utsatt for trykket hvis trykket kan presse minst en av utvidelsesarmene inn i dens aktive posisjon.

2. Underrømmer ifølge krav 1, hvor låseelementet er festet til det hule legemet, på løs-bar måte, ved en brytbar pinne kalibrert med denne hensikt ifølge en gitt trykkterskel i fluidet.

3. Underrømmer ifølge krav 2, hvor det hule legemet har et hus som åpner seg på den utvendige periferi av det hule legemet for mottak av den brytbare pinnen.

4. Underrømmer ifølge krav 1, videre omfattende en elektrisk aktivator anordnet mellom underrømmeren og en borestreng festet oppstrøms for å bære underrømmeren, og hvor den elektriske aktivatoren er utstyrt med et styrerør som er introdusert inn i underrømme-ren og som kan oppta, på kommando, en posisjon hvor styre-røret immobiliserer låseelementet i låsende posisjon og en posisjon hvor styrerøret trekkes tilbake fra låseelementet slik at låseelementet tillater hver utvidelsesarm å gli så langt som den aktive posisjon.

5. Underrømmer ifølge krav 1, hvor låseelementet er anordnet for å gli aksialt i det hule legemet, fra låsende posisjon, under påvirkning av armene, og omfatter en endeflate som samvirker med en respektiv bæreflate på hver utvidelsesarm for låsing av utvidelsesarmen.

6. Underrømmer ifølge krav 5, hvor de respektive akser av de sylindriske boringer er, med start fra den langsgående akse, enten vinkelrett på den langsgående aksen eller skråstilt i en retning av borestrengen festet oppstrøms av underrømmeren, og hvor låseelementet er plassert oppstrøms fra utvidelsesarmene, og glir oppstrøms for å frigjøre utvidelsesarmene.

7. Underrømmer ifølge krav 1, videre omfattende et vanlig forhåndsspent fjærsystem anordnet for å returnere utvidelsesarmene til deres inaktive posisjon når fluidtrykket er under en gitt verdi.

8. Underrømmer ifølge krav 7, hvor fjærsystemet virker på armene ved hjelp av låseelementet for å returnere utvidelsesarmene til deres inaktive posisjon.

9. Underrømmer ifølge krav 8, videre omfattende en avtakbar stopper, anordnet for å mid-lertidig holde fjærsystemet borte fra armene, ved hjelp av låseelementet.

10. Underrømmer ifølge krav 7, videre omfattende et verktøy anordnet for bæring på nevnte legeme og for å bevege fjærsystemet bort fra armene, ved hjelp av og med låseelementet.

11. Underrømmer ifølge krav 1, hvor hver av boringene er utformet i en muffe laget av metall med høy styrke, heftbart forbundet i et hus utformet i det hule legeme.

12. Underrømmer ifølge krav 1, videre omfattende et ventilsete nedstrøms av utvidelsesarmene beregnet for å motta en kule, frigjort via en borestreng for å redusere ved et gitt tidspunkt tverrsnittet av strømningen tilgjengelig for borefluidet og følgelig redusere et trykk i borefluidet på utvidelsesarmene, for å holde utvidelsesarmene i deres aktive posisjon.

13. Underrømmer omfattende: - et langstrakt hovedsakelig sylindrisk legeme som definerer en langsgående boring idet minste delvis gjennom denne, og minst en første og en andre periferisk boring som strekker seg generelt fra den langsgående boringen til en utvendig flate av legemet, - i det minste en første og andre skjærearm anordnet i det minste delvis i de første og andre periferiske boringer, - hver skjærearm er utstrekkbar fra en første posisjon hvor skjærearmen er hovedsakelig jevn med eller tilbaketrukket i forhold til den utvendige overflaten, til en andre posisjon hvor skjærearmen er strukket ut i forhold til den utvendige overflaten, karakterisert ved- et låseelement tilveiebrakt i det hule legemet, idet låseelementet har en låst posisjon hvor låseelementet opp-rettholder skjærearmene i den første posisjon og en åpen posisjon hvor låseelementet tillater skjærearmene å strekke seg ut til den andre posisjon, og hvor fluidtrykket i den langsgående boringen, større enn en terskelverdi, virker på minst en av skjærearmene og forår-saker den minst ene av skjærearmene å tvinge låseelementene fra den låste posisjonen til den åpne posisjonen.

14. Underrømmer ifølge krav 13, hvor den minst første og andre skjærearm omfatter første, andre og tredje skjærearmer, og hvor hver skjærearm kan strekkes ut og tilbaketrekkes i forhold til det sylindriske legeme uavhengig av de andre skjæerearmer, idet låseelementet er i åpen posisjon.

15. Underrømmer ifølge krav 13, hvor det hovedsakelig sylindriske legemet er orientert rundt en langsgående akse, og den første og andre periferiske boring er orientert rundt første og andre akser som er orientert på tvers av den langsgående akse, idet under-rømmeren videre omfatter: - et innvendig stykke avtakbart festet i det hule legemet nedstrøms av armene, og - det interne stykket omfatter minst et styrespor rettet mot den første og andre skjærearm for å forhindre rotasjon av første og andre skjærearmer rundt henholdsvis den første og andre akse, idet sporet har to hovedsakelige parallelle sider som strekker seg hovedsakelig parallelt med den langsgående akse, idet sidene er anordnet for å samvirke med to hovedsakelige parallelle kanter båret på hver av de første andre skjærearmene, hvor sporet har en lengde, bredde og dybde tilsvarende kantene og en bane laget av kantene mellom den aktive og den inaktive posisjonen av første og andre skjærearm.

16. Underrømmer ifølge krav 15, hvor hver av den første og andre skjærearm videre omfatter en nese som strekker seg nedstrøms og generelt parallelt med den langsgående aksen av legemet, hvor hver nese omfatter to generelt parallelle kanter båret av hver av den første og andre skjærearm.

17. Underrømmer ifølge krav 13, hvor hver av boringene er tilveiebrakt i en muffe laget av et metall med høy styrke, idet muffen er heftbart forbundet i et hus utformet i det sylindriske legemet.

18. Underrømmer ifølge krav 13, videre omfattende et ventilsete nedstrøms av den første og andre skjærearm, utformet for å motta en kule, hvor et strømningstverrsnitt tilgjengelig for et fluid valgfritt kan reduseres ved å sette kulen minst delvis i ventilsete, for å øke trykket av fluidet på den første og andre skjærearm, slik at den første og andre skjærearm opprettholdes i den aktive posisjon.

19. Underrømmer ifølge krav 13, videre omfattende en brytbar pinne som danner en frigjørbar kobling mellom det sylindriske legemet og låseelementet, og hvor den brytbare pinnen er kalibrert slik at den vil brytes og frigjøre den frigjørbare koblingen når den utsettes for en grensekraft.

20. Underrømmer ifølge krav 13, hvor en ekstern del av legemet definerer et hulrom utformet for å motta den brytbare pinnen og tillater installasjon av den brytbare pinnen fra den eksterne delen av legemet.

21. Underrømmer ifølge krav 13, videre omfattende en elektrisk aktivator, hvor aktivatoren omfatter et styrerør som kan oppta en første del i nærheten av låseelementet for å immobilisere låseelementet i låst posisjon, og en andre posisjon tilbaketrukket fra låseelementet for å frigjøre låseelementet for å tillate den førs-te og andre skjærearmen å beveges til deres aktive posisjon .

22. Underrømmer ifølge krav 13, hvor låseelementet videre omfatter en endeflate som kan gripe inn i en bæreflate av hver av de første og andre skjærearmer, hvor inngrep av endeflaten og hver bæreflate kan holde hver av den første og andre skjærearmer i den inaktive posisjon.

23. Underrømmer ifølge krav 22, hvor låseelementet er anordnet for å gli aksialt i det sylindriske legemet når det tvinges fra låseposisjon.