NO330610B1 - Ventil og fremgangsmate for boring med foringsror som anvender borefluid med overtrykk - Google Patents

Abstract

En ventil (130), en borestrengventilsammenstilling (110) og en fremgangsmåte for boring ved å bruke et komprimert fluid som borefluid, er beskrevet. Ventilen (130) og ventilsammenstillingen (110) kan brukes for å hindre at komprimert fluid unnslipper når en forbindelse utføres til borestrengen (112). Ventilen (130) kan settes inn i en borestrengs (112) innvendige diameter for å tette mot fluidpassasje forbi legemet (26), unntatt gjennom ventilen (130) og som kan velges for å opprettholde fluidtrykk i borestrengen (112) når den øvre ende (126a) av borestrengen (112) er åpen til atmosfæren. Ventilen (130) kan også koples løsbart til en drivmekanisme, så som et toppdrev (140) som håndterer borestrengen (112) til å kunne skyves glidbart i borestrengen (112), drevet av drivmekanismen, men som er løsbar fra drivmekanismen når drivmekanismen fjernes fra borestrengen (112).

Description

Oppfinnelsen angår boring med foringsrør og bruk av trykksatt fluid som borefluid.

Fra den kjente teknikk skal det vises til US 6119772 A.

Ved boring med foringsrør blir mengden av borefluid i borestrengen stor. Hvis det brukes et komprimert fluid, for eksempel luft som borefluid, kan det oppstå store håndteringsproblemer når denne store fluidmengde er under trykk.

Under boring må komprimert gass innføres gjennom toppdrevets ID som er forbundet til den øvre ende av foringsrørets borestreng. Når toppdrevet brukes for å hente inn neste foringsrørskjøt, fjernes toppdrevet fra foringsrørstrengens ID (innvendig diameter). Hvis borestrengen på dette tidspunkt forblir åpen, kan komprimert gass strømme ut under ventiltrykket som kan hindre at utførelsen gjøres før trykket i foringsrørets borestreng utliknes med atmosfærisk trykk. Tiden som kreves for utlikning av trykket vil være lang og samtidig vil energien som innføres for å komprimere gassen i første omgang gå tapt.

Når forbindelsen av den neste skjøt av foringsrøret til slutt blir utført, vil gassen i hele borestrengens lengde måtte komprimeres igjen før boroperasjonen gjenopptas.

For at boring med et foringsrør med komprimert gass slik som borefluid skal være økonomisk interessant, må volumet av den komprimerte gass holdes igjen i borestrengen gjennom boreprosessen, selv når toppdrevet er frakoplet for å kunne feste en ny skjøt av foringsrørstrengen.

En fremgangsmåte for å bore med foringsrør med et komprimerbart fluid som borefluid, har blitt oppfunnet. Fremgangsmåten kan brukes for å hindre at komprimert fluid unnslipper med tiden da en forbindelse utføres i borestrengen.

Ifølge et første aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å bore med foringsrør med komprimerbart borefluid, omfattende: tilveiebringelse av en borestreng med en innervegg, en innvendig diameter og en øvre ende kjennetegnet ved: anbringelse av en ventil i borestrengens innvendige diameter,

hindring av strømning oppover av borefluid gjennom borestrengen med ventilen som opprettholder fluidtrykk i borestrengen når den øvre ende av borestrengen er åpen til atmosfæren, og omplassering av ventilen nær den øvre ende og innenfor den innvendige diameter av borestrengen hver gang en skjøt av rør legges til borestrengen samtidig som borefluidtrykket inni borestrengen opprettholdes når omplasseringen skjer.

En foretrukket utførelse av trinnet med omplassering omfatter tilveiebringelse av en aksial og dreiende drivmekanisme for borestrengen for å legge til rørskjøter til borestrengen, innkopling av ventilen med borestrengens aksiale og dreiende drivmekanisme når en ny øvre rørskjøt blir tilkoplet borestrengen, og trekking av ventilen opp inn i den nye øverste rørskjøt når drivmekanismen trekkes tilbake før opphenting av en etterfølgende rørskjøt.

I en utførelse kan drivmekanismen omfatte en forlengelse som strekker seg derfra i en avstand slik at når drivmekanismen innkoples med en rørskjøt som skal festes til borestrengen, strekker forlengelsen seg gjennom og ut fra enden av skjøten av skjøten av rør, og forlengelsen innkopler ventilen når drivmekanismen bringer rørskjøten over borestrengen.

Ytterligere utførelsesformer omfatter festing av en ventilholderklemme over den øvre ende av borestrengen for å holde ventilen i borestrengen når den øvre ende av borestrengen er åpen, og bruk av ventilholderklemme som en føring for å lette innkopling mellom drivmekanismen og ventilen.

Det er foretrukket at ventilen har en klaff som er forspent mot en lukket posisjon og hindrer strømning oppover, og beveges til en åpen posisjon som svar på fullt trykk fra strømning nedover i borestrengen.

Det er videre foretrukket at omplassering av ventilen nær den øvre ende av borestrengen omfatter tilveiebringelse av en aksial og dreiende drivmekanisme for borestrengen for å legge til rørskjøter til borestrengen, løsbar innkopling av en ventilen med drivmekanismen og glidning av ventilen oppover inne i borestrengen til en posisjon nær den øvre ende av borestrengen, og frigjøring av drivmekanismen fra ventilen og fjerning av drivmekanismen fra borestrengen.

Ventil ifølge oppfinnelsen for bruk med en borestreng festet til en aksial og dreiende drivmekanisme som dreies og støtter vekten av borestrengen under en boreoperasjon med foringsrør, hvor ventilen er innsettbar inn i en innvendig diameter av borestrengen for å tette mot fluidstrømning oppover i borestrengen, men tillater strømning nedover i borestrengen og opprettholder fluidtrykk i borestrengen når den øvre ende av borestrengen er åpen til atmosfæren, kjennetegnet av at ventilen er løsbart innkoplet av drivmekanismen for å kunne bli flyttet glidende oppover inne i borestrengen av drivmekanismen, men løsbar fra drivmekanismen når drivmekanismen fjernes fra borestrengen.

Foretrukket for oppfinnelsen er at ventilen omfatter et ventillegeme som har en boring derigjennom fra dets øvre ende til dets nedre ende, en tetning omkring ventillegemet, som tetter mellom ventillegemet og en indre vegg av borestrengen, men tillater at ventillegemet kan anbringes i og være glidbar gjennom borestrengen, en enveisventil i boringen som tillater fluidstrømning gjennom boringen fra den øvre ende til den nedre ende, men tetter mot omvendt strømning derigjennom, og en del for løsbar innkopling med drivmekanismen slik at ventilen kan beveges av drivmekanismen gjennom en øvre del av borestrengen, men er løsbar derfra for å forbli i borestrengen når drivmekanismen fjernes derfra.

Ventilen kan kjennetegnes av at enveisventilen omfatter en klaffventil.

Ventillegemet kan også omfatte en landingsdel for å motta deri en del av en forlengelse av drivmekanismen og en innkoplingsanordning for løsbar låsing av ventilen til forlengelsen. Landingsdelen kan omfatte en lagerring.

Foretrukket er at landingsdelen omfatter en tetning som tilveiebringer tettende inngrep mellom drivmekanismen og ventillegemet slik at fluid kan injiseres fra drivmekanismen inn i boringen av ventillegemet for å passere gjennom enveisventilen.

I en yterligere foretrukket form kjennetegnes ventilen av at innkoplingsanordningen omfatter flere sylinderfingre og at forlengelsen er formet som et ledningsrør som strekker seg fra drivmekanismen slik at borefluid kan passere gjennom drivmekanismen og inn i forlengelsen for injisering gjennom boringen av ventilen til borestrengen.

Oppfinnelsen skal beskrivelse nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, hvor

Figur 1A-1L er skjematiske, aksiale riss i snitt langs en borestreng som viser bruk av en ventil i en retning ifølge oppfinnelsen, Figur 2A er et aksialt riss i snitt av en øvre ende av en foringsrørstreng anbrakt i et boregulv med slipper på plass og en ventilinnretning vist fra siden og tilpasset for innsettelse i borestrengen, Figur 2B er et aksialt riss i snitt gjennom ventilinnretningen langs linjen 2-2, som vist på figur 2A, Figur 3 er et tverrsnitt gjennom sylinderseksjonen langs linjen 3-3 på figur 2B,

Figur 4 er et tverrsnitt gjennom klaffeventilen langs linjen 4-4 på figur 2B,

Figur 5 er et aksialt riss av ventilinnretningen på figur 2A vist innsatt i den øvre ende av foringsrørborestrengen som er festet av slipper til boregulvet, Figur 6 er et aksialt riss av en foringsrørskjøt med foringsrørkopling på den øvre ende og et sideriss av en topp drivforlengelse med en stingerspiss festet til den nedre ende av toppdrivelementet. Figur 7 er et aksialt riss gjennom en stingerspiss og gjennom en ventilretning som er innsatt i den øvre ende av foringsrørstrengen festet av slipper til boregulvet og viser en ventilholdeklemme installert på den øvre ende av borestrengen,

Figur 8 er et sideriss av en låst ventilholdeklemme,

Figur 9 er et enderiss som vist av linjene 9-9 på figur 8,

Figur 10 er et aksialt riss gjennom ventilholdeklemmen langs linjen 10-10 på figur 9, Figur 11 er et enderiss av en ventilholdeklemme fra et riss likt figur 9, som viser klemmen i en åpen konfigurasjon, Figur 12 er et aksialt riss av en gassventilsammenstilling med en ventilinnretning innsatt i den øvre ende av en foringsrørstreng som er festet til et boregulv av slipper. Fingre i den øvre ende av ventilinnretningen er hektet over en momentring i foringsrør- strengen. En stingerspiss er helt grepet til ventilinnretningen og en ventilholdeklemme er festet til den øvre foringsrørkopling, Figur 13 er et aksialt riss av den fullførte skjøt med slippene fjernet og hvor boreoperasjonen fortsetter,

Figur 14 er et aksialt riss av en annen ventilinnretning ifølge oppfinnelsen,

Figur 15 er et tverrsnitt langs linjen 15-15 på figur 14.

På fig. IA er en ventil innretning 10 ifølge oppfinnelsen vist i borestrengen 12 med innerdiameter ID|2.1 illustrasjonen er borestrengen 12 brukt for boring med forings-røret med trykkluft som borefluid og som sådan er trykket i borestrengen Pds mye større enn det atmosfæriske lufttrykk Pa. Et toppdrevet, generelt vist på 40, kan brukes til å gripe borestrengen under boring og bringe borestrengens rør for tilkopling til borestrengen. Naturligvis kan drevet 40 være en drivmekanisme som bærer den aksiale last og tilfører dreiende kraft til toppen av borstrengen. For eksempel kan toppdrevet 40 erstattes av en drivsub eller et toppdrev med en foringsrørklemme eller en foringsrørdriv-sammenstilling forbundet dertil. Disse alterantivene er her omfattet av termen toppdrev.

Ventilinnretningen 10 er anbrakt nær en øvre ende av borestrengen og virker for å tette mot fluidstrøm ut av borestrengens innvendige diameter. Hvis ventilinnretningen 10 ikke var til stede i borestrengen 12, ville trykkluft Pds gå tapt gjennom borestrengens åpne, øvre ende, for eksempel hver gang toppdrevet blir fjernet som vist på fig. IA.

Toppdrevet blir fjernet fra den øvre ende hver gang et annet borestrengrør gripes for tilkopling til borestrengen.

I den viste utførelse er borestrengen 12 dannet av foringsrør og omfatter flere foringsrørskjøter 14a, 14b tilkoplet av koplingen 16a, 16b. En borkrone (ikke vist) er installert i den nedre ende borestrengen.

Ventilinnretningen 10 omfatter et ventillegeme 26 med en boring 28 som strekker seg fra den øvre til den nedre ende og i boringen er en enveisventil 30 som hindrer fluid i å strømme gjennom boringen unntatt fra den øvre ende til den nedre ende. Ventilinnretningen 10 omfatter videre en tetning 31 anbrakt rundt ventillegemet for å hindre fluidpassasjer rundt i ringrommet mellom ventillegemet 26 og borestrengens innervegg.

Sidentrykket Pds er større enn Pa, er ventilholdeklemmen 32 festet over den øvre ende av borestrengen for å hindre ventilinnretningen 10 i å bli støtt vekk fra borestengen av trykkforskjellen. Ventilholdeklemmen 32 omfatter en retur 34 i den nedre ende som gripes under tilkoplingen 16b og en retur 36 i den øvre ende som strekker seg ut over den åpne ende av koplingen 16. Returen 36 er valgt for å hindre passasjer derigjennom av en ventilinnretningen 10, men returen 36 kan definere en boring 38 gjennom den øvre ende av klemmen for å gi adgang til borestrengens innerdiameter IS(2. Hensikten med boringen 38 vil fremgå av nedenstående.

Figurene IA-IL viser skjematisk bruk av en ventilsammenstilling ifølge oppfinnelsen og følgelig en fremgangsmåte også ifølge oppfinnelsen.

Ventilinnretningen 10 er anbrakt i en borestreng 12 og kan for eksempel brukes med toppdrevet 40. Toppdrevet egner seg for manipulering av borestrengen ved å bære og dreie borestrengen for å bore et borehull og ved å kople til ytterligere foringsrørskjøter 14c til de som allerede har blitt tilkoplet borestrengen for å øke lengden av denne. Især gripes en foringsrørskjøt 14c av en kopling 16c installert på den, av toppdrevet. Forings-rørskjøten 14c blir så brakt ved å heise toppdrevet over borestrengen 12 som holdes i boregulvet 42 for eksempel av slipper 44, og foringsrørskjøten 14c blir plassert over en gjenget kopling 16b på den øvre ende av borestrengen.

I fremgangsmåten, når ventilinnretningen 10 anbringes i borestrengen, kan ventilinnretningen holdes i borestrengen for å hindre at borestrengen mister trykk Pds. Det er ønskelig at ventilinnretningen forblir nærliggende den øvre ende av borestrengen slik at vesentlig hele borestrengen forblir trykksatt og ventilen kan nåes for å manipuleres. Som sådan er ventilinnretningen 10 løsbart grepet til toppdrevet 40 og især til en forbindelses-ledning 46 som direkte eller indirekte er festet til og som strekker seg ned fra toppdrevet. Forlengelsesledningen 46 strekker seg ut fra toppdrevet 40 i en lengde L46 som er større en den samlede lengde foringsrørskjøten og den tilkoplede kopling som den er ment å brukes med, som i dette tilfellet er vist som foringrørskjøten 14c og dens tilkoplede kopling 16c. Når en foringsrørskjøt og en kopling er forbundet til toppdrevet, strekker forlengelsesledningen seg gjennom foringsrørskjøten og kopling og en bunnendedel 48 av forlengelsen strekker seg utover den nedre ende av foringsrørskjøten. En forlengelses-ledning kan av og til kalles en stinger som er et uttrykk brukt i oljeindustrien for å beskrive et langt element som settes inn i et rørelement. Slik det er vist en forlengelses-ledning, vil det fremgå at forlengelsen ikke behøver å være utformet som et ledningsrør for å transportere fluid, hvis dette ikke er ønskelig.

Når toppdrevet bringes over borestrengen koplet til boregulvet 42 for eksempel for å føre foringsrørskjøten 14c over til inngrep med borestrengen (fig. IA og IB) kan bunnendedelen 48 forlenges gjennom hullet 38 i ventilholdeklemmen for å gripe ventilinnretningen. Boringen 38 i den øvre retur av klemmen 32 kan derfor tilpasses for å kunne føre gjennom forlengelsens bunnendedel 48.

I denne posisjon kan forlengelsen 46 gripe og holde ventilinnretningen i borestrengen, slik at ventilholdeklemmen 32 kan fjernes. Figur lc, især klemmen 32 kan fjernes da den ikke lenger er nødvendig for å holde ventilinnretningen i borestrengen, idet dette gjøres av forlengelsen. Fjerning av ventilholdeklemmen 32 åpner også koplingen 16b for gjenget innsettelse av foringsrørskjøten 14c på fig. ID. Etter at foringsrørskjøtene er gjenget til koplingen 16b, blir vekten av borestrengen med foringsrørskjøten 14c boret på toppdrevet 40, slik at slippene 44 fjernes, se figur 1E og borestrengen kan drives ned for å gjenoppta boringen, figur 1F. Mens illustrasjonen viser foringsrørskjøten 14c og hele strengen hengt fra en gjengeforbindelse til toppdrevet, vil det fremgå at en foringsrørklemme, foringsrørdrivsammenstillingen eller en annen anordning kan brukes for å bære foringsrørskjøten 14c, osv.

Under boring blir borefluid injisert, se pilene D, gjennom toppdrevet 40, forlengelsesledningen 46, boringen 28 og ventilen 30 inn i borestrengens indre diameter. Ventilen 30 tillater strøm av borefluid i den retningen. Under boring kan ventilinnretningen 10 gripes på eller beveges med kun endedelen 48 av forlengelsesledningen.

Når koplingen 16c er i en posisjon slik at en annen foringsrørskjøt må legges til, stoppes boringen og toppdrevet 40 frikoples fra foringsrørskjøten 14c på fig. 1G, for å gripe ytterligere en foringsrørskjøt. Før fjerning av toppdrevet må borestrengen 1 bæres, for eksempel av slipper 44 i boregulvet 42. Etter hvert som toppdrevet 40 fjernes, blir forlengelsesledningen 46 trukket tilbake fra foringsrørskjøten 14c og siden ventilinnretningen 10 er forbundet dertil, blir den trukket sammen med forlengelsen opp gjennom foringsrørskjøten 14c mot koplingen 16c. På figur 1H, og i forberedelsen for å fjerne toppdrevet 40 og dens tilkoplede forlengelse 46 fra borestrengen, blir igjen ventil-holdeklemmene 32 festet over den åpne øvre ende av borestrengen som nå i den viste utførelse defineres av koplingen 16c.

Når ventilinnretningen 10 trekkes opp og når den åpne, øvre ende av borestrengen blir den frigjort fra inngrep med forlengelsesledningen og forblir i borestrengen, se figur II. Frigjøringen kan oppnås på forskjellig måte, for eksempel ved å hvile mot klemmen 32 som tvinger inngrepet til å løsne eller frigjøres fra haker eller inngrepsinnretninger som virker mellom ventilinnretningen og forlengelsesledningen, eller en kombinasjon av dette.

Under henvisning til figur 1J holdes ventilinnretningen i alle tilfelle til borestrengen for å opprettholde trykket Pds ved hjelp av enveisventilen 30 og tetningen 31 og toppdrevet blir frigjort for å beveges til å hente opp en annen foringsrørskjøt. Boreprosessen og manipulering av borestrengen vil fortsette som vist på figurene 1 A-I J.

På figur IK og IL vil det fremgå at den neste foringsrørskjøt 14d vil boring med foringsrøret kan holdes i det som vanligvis kalles et musehull 50. Det vil fremgå at musehullet kanskje må modifiseres for å tillate passasje av forlengelsesledningen, for eksempel ved å danne en åpning gjennom bunnenden 52 derav, slik at forlengelsesledningen 46 helt kan strekke seg gjennom foringsrørskjøten når toppdrevet blir flyttet i inngrep med foringsrørskjøten.

På figur 2A-5, er en annen ventil innretning 110 vist ifølge oppfinnelsen. Ventilinnretningen 110 er vist tilpasset for innsettelse i en øvre, åpen ende av borestrengen 112, med en foringsrørskjøt 114 og en kopling 116 gjenget dertil, båret i et boregulv 142 av slipper 144.

Ventilinnretningen 110 inkluderer et ventillegeme 126 med en boring 128 som strekker seg fra den øvre ende 126 og til den nedre ende 126b og en enveisklaffeventil 130 deri som hindrer fluid i å strømme gjennom boringen, unntatt fra den øvre til den nedre ende. I en vist utførelse er ventillegemet formet i seksjoner som er gjenget eller festet sammen for å gjøre fremstillingen lettere. Naturligvis kan færre eller flere brukes etter behov.

Ventilinnretningen 110 omfatter videre en tetning 131 anbrakt rundt denne for å hindre fluidpassasje oppover rundt ringrommet mellom ventillegemet 126 og borestrengens innvendige diameter, når ventilinnretningen installeres i borestrengen med enden 126b rettet nedover.

Klappventilen 130 er svingbart forbundet til legemet og forspent av en fjær 160 for å tette mot setet 162 for å hindre strøm oppover fra en nedre ende 126b til øvre ende 126a, men som kan åpnes av strømmen nedover gjennom boringen, som ved injisering av borefluid. I den viste utførelse er en forlengelse 164 tilveiebrakt både på åpningssiden av setet 162 som strekker seg under klaffeventilen når denne er i åpen posisjon. Forlengelsen 164 sprer turbulensen fra klaffventilen og forlenger dens levetid ved å redusere vibra-sjonen på klaffen, idet turbulensen frembringes av fluidstrømmen som hopper fra ventildiameteren til borestrengens innvendige diameter. For at klaffeventilen ikke skal stå i veien for høy hastighetsfluid når det pumpes gjennom boringen, kan forlengelsen 164 omfatte en fordypning 165 (konfigurert som en åpning i den viste utførelse) hvor klaffeventilen 130 kan passe inn i når den er åpen posisjon.

Ventilinnretningen 110 omfatter en gripeanordning som holder innretningen i den øvre ende borestrengen, unntatt når den er i inngrep med og drevet av toppdrevet. I den viste utførelse omfatter gripeanordningen især flere sylinderfingre 166 integrert med, eller festet til (som vist) ventillegemet. Sylinderfingrene 166 er forspent utover og omfatter radialt utadvendte tapper 168 som er konfigurert for å gripe mot en avtrappet del 170, for eksempel tappendeflaten eller momentringens endeflate av borestrengens innervegg. Den utadvendte forspenning av sylinderfingrene 166 og konfigureringen av de radialt utadvendte tapper 168, er valgt for å holde ventilinnretningen på den trappede del og hindre den i å falle ned gjennom borestrengen av tyngdekraften. Imidlertid omfatter tappene 168 rampet eller krummede overflater, slik at dette inngrepet kan overvinnes av en kraft som tilføres aksialt for å drive sylindertappene mot den trappede del som får dem til å falle sammen innover. Denne kraften kan føres gjennom toppdrevet som beskrevet nedenfor. Sylinderfingrene 166 er også forsynt med innadvendte tapper 182, som beskrevet nedenfor, for å gripe toppdrevet. Et rør 171 strekker seg rundt og innenfor fingrene 166 slik at de blir beskyttet i en viss utstrekning og gjør det lettere for innvendige elementer å passere forbi fingrene uten å gripes på disse.

På figur 6 og 7 i den viste utførelse kan ventilinnretningen 110 gripes for bevegelse gjennom borestrengen av en forlengelse 146 av toppdrevet 140. Forlengelsen 186 strekker seg nedover fra toppdrevets gjenger 147 og er konfigurert for å passe i og strekke seg ut fra en foringsrørskjøt 114/kopling 116 som kan gripes til toppdrevet. Forlengelsen 146 omfatter en boring 170 som borefluidet kan pumpes gjennom og en bunnendedel 148 som er tilpasset og konfigurert for å passe i en landingsdel 172 anordnet i ventillegemet 126. Landingsdelen 172 er i den viste utførelse en forstørret del av boringen 128 og omfatter et bunnlag 174, for eksempel en bronsering som delen 148 kan lagres mot. En radial lagringsring 176 er også anordnet for å lette grensesjiktet gjennom ventillegemet og forlengelsen. Tetninger 178 er rommet i pakninger 180 for å tilveie-bringe en tetning mellom ventillegemet og forlengelsen mot fluid som strømmer derigjennom, slik at eventuelt fluid som injiseres gjennom boringen 170 kan passere gjennom ventilen vesentlig uten å legge ut rundt forlengelsene 146.

En lengde 183 av forbindelsen 146 omfatter med en utvendig diameter ODi83tilpasset for å passe nøyaktig mellom sylinderfingrene 166 og som er litt mindre enn diameteren av avstanden mellom etappene 182 på sylinderfingrene, slik at sylinderfingrene ikke fritt kan forspennes inn, mens forlengelsen passerer derbak. Imidlertid omfatter forlengelsen 146 et ringformet spor 181 i avstand fra dens nedre ende i en avstand som generelt tilsvarer avstanden mellom tappene 182 og et bunnlag 174, slik at sporet anbringes mellom tappene 182 når forlengelsen anbringes mot lageret 174 og følgelig derfor er helt innsatt landingsdelen 172.1 denne posisjonen kan fingrene 166 lett tvinges radialt innover mot forlengelsen 146.

På figur 8-11, ble det tidligere nevnt at en ventilholdeklemme 132 kunne være nyttig i forholdet til ventilinnretningen 110 i borestrengen når toppdrevets forlengelse ikke hviler mot denne. Ventilholdeklemmen 132 kan omfatte en nedre retur 134 som kan gripes under koplingen 116 og en øvre retur 136. Den øvre retur 136 er anbrakt i avstand til en nedre retur 134, slik at den øvre retur strekker seg over den åpne, øvre ende av den øvre kopling på borestrengen når den nedre retur gripes under koplingen. Den øvre retur 136 er tilpasset for å støtte ventillegemet 126 for å hindre at den passerer derigjennom. Returen 136 danner en åpning 138 som forlengelsen 146 kan settes inn i for å gripe ventilinnretningen 110. Som vist kan kantene av returen 136 rundt åpningen rampes ved 147 for å gjøre det lettere å sette inn forlengelsen. I en utførelse kan diameteren av åpningen 138 velges for å tilsvare eller bli større enn boringens 128 innvendige diameter ved røret 171, slik at forlengelsen under innsetting vesentlig hindres i å støte for tidlig mot ventilinnretningen og derved frigjøre den fra den trappede del 170.

Klemmen 132 kan for å gjøre den lettere å bruke, konfigureres som vist. Især kan klemmen 132 omfatter halvsirkulære halvdeler 184a, 184b som er svingbart i forhold til hengselet 186 og som er løsbart og låsbar med låsen 188. Låsen 188 kan fjærforspennes for å hindre automatisk låsning når halvdelen svinges sammen. En låsetapp 190 kan festes mellom avpassede hull 191 på hver side av låsen som et sikkerhetstiltak for å hindre utilsiktet opplåsning. Håndtak 192 kan være tilveiebrakt for å gjøre den lettere å håndtere.

I bruk og under henvisning til figurene 12 og 13, kan ventilsammenstillingen 110 brukes for å holde trykket i en borestreng hvor det for eksempel brukes kombinert gass som borefluid. I en slik utførelse kan ventilinnretningen 110 anbringes i borestrengen 112 nær den øvre ende av denne med tapper 168 av sylinderfingre 166 grepet mot den trappede del 170 dannet av momentringen eller tappendeflaten. Når det finnes eller genereres en trykkforskjell mellom borestrengens innvendige diameter og atmosfæren, blir klemmen 132 festet over den åpne ende av borestrengen for å hindre at ventilinnretningen støtes derfra.

Toppdrevet 140 brukes for å gripe foringsrørskjølter for eksempel foringsrør-skjøten 114a og føre dem for å tilkopling til borestrengen hvor ventilinnretningen gripes. Etter hvert som foringsrørskjølten bringes overfor den øvre ende av borestrengen, vil forlengelsen 146 passere inn i landingsdelen av ventillegemet og til slutt gripe mot bunnlageret 174. På dette punkt kan sporet 181 anbringes på linje med tappene 182. Kraft kan deretter tilføres mot ventillegemet av forlengelsen for å drive tappene 168 ut av inngrep med den trappede del 170 hvor fingrene 166 blir tvunget innover. I denne konfigurasjon griper imidlertid tappene 182 mot de trappede kanter av sporet 181 og fingrene hindres i å forspennes ut av inngrepet med forlengelsen, begrenset av at tappene 168 butter mot innerveggen av borestrengen. Dette tilveiebringer inngrep mellom forlengelsen 146 og ventilinnretningen 110, slik at den blir beveget nedover når toppdrevet bringes i foringsrørskjøten 114a for å tilkoples til koplingen 116. På dette punkt må klemmen 132 fjernes for å gi adgang til gjengene av koplingen 116. Siden forlengelsen holder ventilen, kan klemmen 132 fjernes på dette punkt selv om det finnes en trykkforskjell.

Boring kan nå gjenopptas med borefluid pumpet gjennom ledningsrøret 173, boringen 128 og forbiklaffventilen 130. Når hele forbindelsen ved koplingen 116 synker under boregulvet, må en ny forbindelse foretas. Toppdrevet 140 kan frikoples og løftes fra toppforingsrørkopling 116a for derved å trekke hele sammenstillingen av forlengelsen 146 og ventilinnretningen 110 grepet dertil, opp gjennom foringsrørskjøten 114a mot koplingen 116a.

Under forberedelse for selvstendig fjerning av toppdrevet 140 og forlengelsen 146 og for å sikre at ventilinnretningen 110 blir igjen i den øvre del av foringsrørstrengen, kan en klemme 132 igjen festes på toppforingsrørets kopling. Under opptrekking av forlengelsen med ventilinnretningen påhektet, vil den øvre ende 126a av innretningen butte mot returen 134. På dette punkt vil ventilfingre 166 anbringes over den trappede del 170 og være fri for å åpne radialt utover. Dette frikopler tappene 182 fra sporet 181 på OD av forlengelsen. Samtidig kan tappene 168 av fingrene bøyes utover for å gripe den tappede del som er tilveiebrakt av momentringen, foringsrørendeflaten eller ID av foringsrøret. Som det vil fremgå bør avstanden mellom enden 126a og toppen 168 være mindre enn avstanden mellom øvre ende av borestrengen (eller i alle tilfelle returen 136 på klemmen) og den trappede del 170 for å gripe mellom tappene 168 og den trappede del 170. Ventilinnretningen 110 blir nå festet i den faste posisjon mens forlengelsen frikoples fullstendig. Klaffventilen 130 kan forspennes for å stenge og komprimert gass i foringsrørstrengen hindres i å unnslippe på grunn av ventil stengningen og tetningen 131. En ny foringsrørskjøtforbindelse kan utføres på toppdrevet og med forlengelsen innsatt i ventilinnretningen. Hele prosessen kan gjentas uten at komprimert gass unnslipper.

På figur 14 er en annen ventilinnretning 210 vist for bruk i borestrenger med større diameter enn innretningen 110 på fig. 1-13. Mens innretningen 210 generelt er lik innretningen 110, kan især klaffventilen 230 anbringes i en seksjon av legemet 226 som tillater at ventilen får mer plass, men ikke påvirker dens bruk. Tetningen 131 beves ned siden åpningen 165, som vist på figur 5, og rundt klaffen, ikke er nødvendig.

Selv om særlige utførelser er blitt vist, er de ikke ment å være begrensende, men er snarere for illustrasjonsformål. Oppfinnelsen skal defineres av de vedlagte krav.

Claims (16)

1. Fremgangsmåte for å bore med foringsrør med et komprimerbart borefluid, omfattende: tilveiebringelse av en borestreng (12) med en innervegg, en innvendig diameter og en øvre ende,karakterisert ved: anbringelse av en ventil (10) i borestrengens (12) innvendige diameter, hindring av strømning oppover av borefluid gjennom borestrengen (12) med ventilen (10) som opprettholder fluidtrykk i borestrengen når den øvre ende av borestrengen er åpen til atmosfæren, og omplassering av ventilen (10) nær den øvre ende og innenfor den innvendige diameter av borestrengen (12) hver gang en skjøt av rør (14c) legges til borestrengen samtidig som borefluidtrykket inni borestrengen opprettholdes når omplasseringen skjer.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat trinnet med omplassering omfatter: tilveiebringelse av en aksial og dreiende drivmekanisme (40) for borestrengen for å legge til rørskjøter (14c) til borestrengen (12), innkopling av ventilen (10) med borestrengens aksiale og dreiende drivmekanisme (40) når en ny øvre rørskjøt (14c) blir tilkoplet borestrengen (12), og trekking av ventilen (10) opp inn i den nye øverste rørskjøt (14c) når drivmekanismen (40) trekkes tilbake før opphenting av en etterfølgende rørskjøt (14c).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat drivmekanismen (40) omfatter en forlengelse (46) som strekker seg derfra i en avstand slik at når drivmekanismen innkoples med en rørskjøt (14c) som skal festes til borestrengen (12), strekker forlengelsen (46) seg gjennom og ut fra enden av skjøten av skjøten av rør (14c).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,karakterisert vedat forlengelsen innkopler ventilen når drivmekanismen (40) bringer rørskjøten (14c) over borestrengen (12).

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den videre omfatter festing av en ventilholderklemme (132) over den øvre ende av borestrengen (12) for å holde ventilen (10) i borestrengen når den øvre ende av borestrengen er åpen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisert vedat den videre omfatter bruk av ventilholderklemme (132) som en føring for å lette innkopling mellom drivmekanismen (40) og ventilen (10).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat ventilen (10) har en klaff (130) som er forspent mot en lukket posisjon og hindrer strømning oppover, og beveges til en åpen posisjon som svar på fullt trykk fra strømning nedover i borestrengen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat omplassering av ventilen (10) nær den øvre ende av borestrengen (12) omfatter: tilveiebringelse av en aksial og dreiende drivmekanisme (40) for borestrengen for å legge til rørskjøter (14c) til borestrengen (12), løsbar innkopling av en ventilen (10) med drivmekanismen (40) og glidning av ventilen oppover inne i borestrengen (12) til en posisjon nær den øvre ende av borestrengen, og frigjøring av drivmekanismen fra ventilen og fjerning av drivmekanismen fra borestrengen.

9. Ventil (10) for bruk med en borestreng (12) festet til en aksial og dreiende drivmekanisme (40) som dreies og støtter vekten av borestrengen (12) under en boreoperasjon med foringsrør, hvor ventilen er innsettbar inn i en innvendig diameter av borestrengen (12) for å tette mot fluidstrømning oppover i borestrengen, men tillater strømning nedover i borestrengen og opprettholder fluidtrykk i borestrengen (12) når den øvre ende av borestrengen er åpen til atmosfæren,karakterisert vedat ventilen (10) er løsbart innkoplet av drivmekanismen (40) for å kunne bli flyttet glidende oppover inne i borestrengen av drivmekanismen (40), men løsbar fra drivmekanismen når drivmekanismen fjernes fra borestrengen.

10. Ventil ifølge krav 9,karakterisert vedat ventilen (10) omfatter: et ventillegeme (26) som har en boring (128) derigjennom fra dets øvre ende til dets nedre ende, en tetning (131) omkring ventillegemet (26), som tetter mellom ventillegemet og en indre vegg av borestrengen (12), men tillater at ventillegemet kan anbringes i og være glidbar gjennom borestrengen (12), en enveisventil (130) i boringen (128) som tillater fluidstrømning gjennom boringen fra den øvre ende til den nedre ende, men tetter mot omvendt strømning derigjennom, og en del (166) for løsbar innkopling med drivmekanismen (40) slik at ventilen (10) kan beveges av drivmekanismen (40) gjennom en øvre del av borestrengen, men er løsbar derfra for å forbli i borestrengen når drivmekanismen fjernes derfra.

11. Ventil ifølge krav 10,karakterisert vedat enveisventilen (130) omfatter en klaffventil.

12. Ventil ifølge krav 10,karakterisert vedat ventillegemet (26) omfatter en landingsdel (172) for å motta deri en del av en forlengelse (46) av drivmekanismen (40) og en innkoplingsanordning (166) for løsbar låsing av ventilen (10) til forlengelsen (46).

13. Ventil ifølge krav 12,karakterisert vedat landingsdelen (172) omfatter en lagerring(174).

14. Ventil ifølge krav 12,karakterisert vedat landingsdelen (172) omfatter en tetning (178) som tilveiebringer tettende inngrep mellom drivmekanismen (40) og ventillegemet (26) slik at fluid kan injiseres fra drivmekanismen (40) inn i boringen (128) av ventillegemet (26) for å passere gjennom enveisventilen (130).

15. Ventil ifølge krav 12,karakterisert vedat innkoplingsanordningen (166) omfatter flere sylinderfingre.

16. Ventil ifølge krav 12,karakterisert vedat forlengelsen (46) er formet som et ledningsrør som strekker seg fra drivmekanismen (40) slik at borefluid kan passere gjennom drivmekanismen og inn i forlengelsen (46) for injisering gjennom boringen (128) av ventilen (10) til borestrengen (12).