NO331892B1 - Ekspanderbar, fortrinnsvis tynnvegget rorseksjon - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en ekspanderbar, fortrinnsvis tynnvegget rørseksjon (10'), beregnet for å settes sammen med en tilsvarende rørseksjon (10") for anvendelse i tilknytning til en brønnforing i en produksjonsbrønn for hydrokarboner, der den tynnveggede rørseksjon (10') er konfigurert for å kunne skrus på eller av en tilstøtende ekspanderbar, tynnvegget rørseksjon (10"), idet rørseksjonen (101) ved en ende er utstyrt med en hånende med utvendige gjenger (11") og idet nevnte tilstøtende ekspanderbare rørseksjon (10") er utstyrt med en tilsvarende utformet hunende med tilpassede innvendige gjenger (11'), idet gjengene (11', 11") har en tilnærmet sirkel- eller ovalformet, eller avflatet gjengebunn og gjengetopp. De deler av røret som er utstyrt med gjenger utgjøres av minst to trinnvist beliggende partier med sylindrisk overflate som er koaksialt med rørveggen(e).

Description

Oppfinnelsens tekniske område

Foreliggende oppfinnelse vedrører en ekspanderbar rørseksjon, beregnet på å settes sammen med en tilsvarende rørseksjon for anvendelse i tilknytning til en brønnforing i en produksjonsbrønn for hydrokarboner, der rørseksjonen er konfigurert for å kunne skrus på eller av en tilstøtende ekspanderbar rørseksjon, idet røretseksjonen ved en ende er utstyrt med en hanndel med utvendige gjenger og idet nevnte tilstøtende ekspanderbare rørseksjon er utstyrt med en tilsvarende utformet hunndel med tilpassede innvendige gjenger.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Brønner som produserer hydrokarboner er foret med relativt tynne rør som fungerer som foringsrør. Foringsrøret dannes ved å skjøte et stort antall rørseksjoner sammen. Hver rørseksjon er ved en ende utstyrt med en hanndel med utvendige gjenger og der motsatte ende er utstyrt med en hunndel med innvendige gjenger, tilpasset gjengene på hanndelen, idet fdringen forlenges ved å skru en rørseksjon med sin hanndel inn i en tilstøtende rørseksjons hunndel. Slike rørseksjoner kjøres uekspandert ned i en brønn. Når foringen er på plass kan om nødvendig sement føres ned gjennom den uekspanderte fdringen for at sementen skal kunne fylle ringrommet mellom selve hullet i brønnhullet og foringens ytterflate. Deretter ekspanderes det uekspanderte foringsrøret ved å kjøre et konisk legeme med en større diameter enn diameteren til den uekspanderte foring ned i denne. Slike koniske legemer er ofte en kon som kan være et stort element av stål eller sammensatt av flere mindre sekteriske elementer. Alternativt kan det koniske legemet også bestå av sylindriske ruller med aksen noe "vridd" i forhold til røret akse. Det er også mulig å anvende hydraulisk overtrykk for å deformere røret, der slikt hydraulisk overtrykk gjerne kan brukes i kombinasjon med en av de koniske ekspansjonsmetodene.

Ved foringer av denne type er det et behov for å opprettholde en gjengeforbindelse som både er strukturelt inntakt og også gasstett gjerne før, men spesielt etter ekspansjonen, all den tid foringen ofte står i en formasjon med et utvendig eller innvendig gasstrykk, og all den tid det er et behov til enhver tid å ha kontroll over trykket i gassrøret.

I ekspansjonsfasen av installasjonen er det et problem at gjengeforbindelsen på grunn av den radiale og delvis aksiale ekspansjonen løsner, siden gjengeforbindelsen mellom hanndelen på den ene rørseksjonen og hunndelen på den tilstøtende rørseksjon under denne operasjonen vil bøyes minst to ganger, med mindre ekspansjonen også baseres på hydraulisk ekspansjon. Den første gangen opptrer i det øyeblikket den koniske flaten på det ekspanderende verktøy treffer røret, så når denne krumningen strekkes ut på vei oppover konen, deretter når krumningen røret får når det forlater konen og til slutt når konen trekkes ut.

Studier og simuleringer av ekspansjonen indikerer at særlig den i foringen innvendig beliggende starten på gjengeforbindelse og den i foringen tilsvarende utvendig beliggende avslutning av gjengeforbindelsen utsettes særlig for radiale belastninger og bevegelser som følge av ekspansjonen.

Ved utforming av endeseksjonene som skal forbindes med hverandre ved hjelp av gjenger, er det derfor behov for en forbindelse som blant annet er egnet for å forbli i låsende og gasstett inngrep selv i den fasen der det tynnveggede røret ekspanderes og etter ekspansjonen. Likeledes er det behov for en rørforbindelse som kan utsettes for sykliske laster og utmatting, strekklaster og trykklaster, samt bøyemoment og i enkelte tilfeller også dreiemoment uten at gjengeforbindelsen utilsiktet løsner eller svekkes på noen måte, eksempelvis under kjøring av en slik rørstreng ned i avvikende brønner.

Fra US 2003/0197376 er det kjent en gjenget forbindelse for rørseksjoner som er satt sammen for å danne en rørledning for transport av hydrokarboner. Formålet med denne løsningen er å kunne motstå radiell plastisk ekspansjon av rørledningen. Sett i et snitt i det gjengede partiets lengderetning, er hver gjengeflanke for dette formålet utformet med parvise, tilstøtende, skrådde, plane flater som møtes i et treffpunkt som rager inn i gjengeåpningen, mens gjengetopp og gjengebunn er plane. Derved oppnås det en låsende virkning mot radial bevegelse av et rør i forhold til det påskjøtede rør.

US 4,004,832 beskriver en hylseforbindelse med innvendige gjenger for å kunne skjøte sammen tilstøtende ender på borestrengseksjoner. Borestrengseksjonene er ved hver ende skrått avsluttet, utstyrt med utvendige gjenger som er konfigurert for å samvirke med de innvendige gjenger i nevnte hylseforbindelse. Gjengene har gjengetopp og gjengebunn dannet av sirkelbuer og med en kort flanke som gir gjengene en åpen form.

US 2,909,380 beskriver en tilsvarende gjengeform der gjengetoppene og gjengebunnene er dannet av sirkelbuer og der de mellomliggende flanker er

skråstilte, noe som gir en åpne gjengeform.

WO 20083915, som er søkerens egen søknad, og som herved inntas ved referansen med hensyn til bruk av den deformerbare metalltettingen, viser en gasstett rørformet forbindelse eller skjøt brukt i forbindelse med produksjon av olje og/eller gass, der rørene er fremstilt av rørformede seksjoner og der disse seksjonene etter sammenkopling i sine respektive ender formes ved ekspansjon. Rørene er utformet av minst to seksjoner, særskilt en ytre og en indre rørformet seksjon. Endene av hver av seksjonene overlapper den neste påfølgende seksjon, idet én eller flere av de indre, mellomliggende eller ytre rørformede seksjoner har forskjellig metallmateriale og/eller tykkelse. Under deformasjonen deformeres seksjonene plastisk i overlappingssonen, slik at det dannes en metalltetning og derved gir gasstrykkintegritet mellom innsiden og utsiden av det ekspanderte rør.

Oppsummering av oppfinnelsen

Et formål ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbedret gjenget forbindelse mellom en gjenget hanndel ved en ende av en liner og den tilsvarende gjengede del av en hunndel.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en løsning som forblir inntakt og gasstett både i fasen forut for ekspansjon, under ekspansjonen og også etter ekspansjonen av en rørstreng dannet av en rekke rør med gjenger ifølge oppfinnelsen, utformet for å kunne ekspanderes radialt.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en løsning som også er egnet til å motstå aksiale strekk- og/eller trykkbelastninger under kjøring av rørstrengen ned, eksempelvis i en avvikende brønn.

Nok et formål med foreliggende oppfinnelse er å eliminere, eller i det minste å redusere, mulighetene for utilsiktet separasjon i gjengepartiet under ekspansjonen eller senere drift som følge av strekk, trykk, ekspansjon eller kontraksjon i radial og/eller aksial retning av et rør med koblinger. Denne effekten blir spesielt effektiv for stål som viser en betydelig deformasjonsherding, slik som høylegert austenittisk krom/nikkel stål.

Et annet formål med koplingen er å hindre enden av den oppgjengede koplingens hanndel i å krumme innover i røret som følge av "endeeffekten" som en ekspandert rørende utsettes for.

Nok et formål ved løsningen ifølge foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en løsning der gjengene er slik konfigurert at roten til hver tann vil bli påført laster som bidrar til at de fastner, idet deformasjonen konsentreres til denne del av gjengene og at belastningene fordeles ut over større deler av tannen inn mot bulk og ut mot tannspiss.

Det er også et formål å ta bort så mange spenningskonsentrasjoner i gjengene som mulig ved å lage gjengene avrundet. Derved reduseres sannsynligheten for brudd under ekspansjon og utmatting under operasjon.

Enda et formål ved oppfinnelsen er å skaffe til veie en utforming av ekspanderbare rørender som enkelt kan skrus i hverandre for etablering av en sterk og gasstett forbindelse.

Formålene ved foreliggende oppfinnelse er oppnådd ved en type gjenger som er nærmere definert i det selvstendige patentkrav.

Utførelsesformer av oppfinnelsen er definert i de uselvstendige patentkrav.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er en avstand mellom tilstøtende gjenger ved gjengens bredeste punkt mindre enn den maksimale bredden til en gjenge, og at de delene av røret som er utstyrt med gjenger, er formet som minst to trinnvist beliggende partier med sylindrisk overflate som er koaksialt anordnet med rørveggen(e).

Deler av røret kan være utstyrt med gjenger av minst to trinnvist beliggende partier med sylindrisk overflate der hver er koaksiale med rørveggen(e).

De gjengede partier kan med fordel utgjøres av minst fire konsentriske flater med avtagende tykkelse i retning av rørets ende(r), der gjengene fortrinnsvis har en sirkelformet eller ovalt formet gjengebunn og gjengetopp med en kurvatur med lik radius.

Avstanden mellom to tilstøtende gjengeflanker (b2) kan med fordel være mindre enn den maksimale avstand (b) mellom de samme tilstøtende gjengeflanker, idet nevnte minste avstand fø) er beliggende i større avstand fra gjengebunnen enn nevnte største avstand (bi). Den sirkelformede gjengebunn og gjengetopp har fortrinnsvis en kurvatur med lik radius, og overgangen mellom tilstøtende gjengebunn og gjengetopp mellom tilstøtende gjenger kan fortrinnsvis være kurvet og skifter retning i ett vendepunkt.

Ifølge en utførelsesform kan gjengebunn og gjengetopp ha sammenfallende tangent i ett punkt og høyden (h) mellom gjengebunn og gjengetopp kan eksempelvis være mindre enn to ganger sirkelens diameter. Avstanden (h) mellom toppunktet på en gjenge og bunnpunktet på en tilstøtende gjenge kan videre være styrt av formelen h=abi/2 der a er en konstant som styrer slankhetsfaktoren b2/biog der bi er avstanden mellom to tilstøtende gjengesidevegger i de to punkter med sammenfallende felles tangent, mens b2er minste avstand mellom to tilstøtende gjengesider, og der h kan være tilnærmet lik 3bi/2.

Ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen kan det i tilknytning til den del av hanndelen som er beregnet på å ligge innest i sammenskrudd stilling være anordnet et tettende element som erstatter gjengene over en del av dette trinnet. Plasseringen av nevnte tettings på dette trinnet kan med fordel ligge lengst bort fra hanndelens frie ende.

Videre kan tettingen med fordel være i form av et bløtt, fortrinnsvis metall, så som eksempelvis sølv. Videre kan tettingen være utstyrt med svekninger eller utsparinger som gir romfylling og et positivt trykk på rørveggen til hanndelen etter siste påførte strekkformasjon.

Ifølge en ytterligere utførelsesform kan hver rørende videre ved den motsatte, utvendige endeflate på skrueforbindelsen være utstyrt med en skrådd flate som bidrar til at den frie ende på hunndelen ikke tillates å beveges utad ved ekspansjon av det tynnveggede, sammenstilte røret. Siste rørveggbøyning vil generere et press mellom de to motstående skråflåtene. Det vil derved oppstå et trykk over et relativt lite område, slik at trykkspenningen vil gi den ønskede tetningen.

Gjengene ifølge foreliggende oppfinnelse sikrer koplingen mot hel eller delvis separasjon gjennom den store deformasjonen koplingen/gjengepartiet blir utsatt for under ekspansjon av røret. Da vil også funksjonaliteten til koplingen ivaretas på best måte også etter ekspansjon, idet koplingen har tilstrekkelig kapasitet på trykk, strekk, burst og kollaps.

Ifølge foreliggende oppfinnelse vil hver tann, der denne er tynnest, belastes ytterligere lokalt i hver gjenge etter at flytspenningen er nådd uten at brudd inntrer umiddelbart. En årsak til dette er at materialet i denne delen av gjengen får fastning (work hardening) på grunn av deformasjonen, altså at materialets strekkstyrke økes når det blir deformert. Grunnen til fastning er at materialer er bygd opp av atomer som er ordnet i forhold til hverandre i en bestemt gitterstruktur. Denne strukturen vil av ulike grunner ha gitterfeil, såkalt dislokasjoner. Under deformasjon vil dislokasjoner drive deformasjonen gjennom at materialet deformerer seg letter i gitterfeil, samtidig som det dannes nye dislokasjoner. Dislokasjonene hoper seg etter hvert opp i klynger, som igjen vil hindre videre bevegelse av dislokasjoner sammen med partikler, inneslutninger, korngrenser osv., som gir større motstand mot ytterligere deformasjon og materialet får på den måten økt strekkstyrke.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det videre helt nødvendig at gjengene befinner seg parallelle med rørenes akse og bevegelsen under oppskruing. For å øke koplingens styrke og tetthet kan det videre anvendes en trappefunksjon, det vil si at hver gjenget ende har en eller flere avtrappede seksjoner. I tillegg kan det i tilknytning til de områder av gjengeforbindelsen som gjennomgår størst bevegelse og formendring være anordnet tilpasninger som sikrer at gjengeforbindelsen forblir gasstett også under og etter gjennomført ekspansjon.

Ved å anvende en tetting ifølge foreliggende oppfinnelse plassert i det minste ved hanndelens frie ende, så oppnås en løsning som også forblir gasstett under og etter ekspansjonen av foringen.

Kort beskrivelse av tegningene

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, der: figur 1 viser skjematisk et vertikalsnitt gjennom en seksjon av en gjenget skjøt mellom to tilstøtende rørvegger i en liner;

figur 2 viser skjematisk et utsnitt i forstørret målestokk av en gjengeforbindelse mellom henholdsvis en gjengetopp og to gjengebunner;

figur 3 viser skjematisk et snitt gjennom en foring som gjennomgår en ekspansjon;

figur 4 viser i forstørret målestokk og skjematisk en skjøt rett før denne utsettes for ekspansjonen;

figur 5a viser en utførelsesform av en skjøt der det anvendes en metallring som ekstra tetting;

figur 5b viser et utsnitt merket A i figur 5a;

figur 5c skal illustrere skjematisk deformeringen av gjengene i en skjøt, fremkommet ved en simulert ekspansjon;

figur 6 viser skjematisk et utsnitt av en gjenget skjøt utstyrt med en innretning for å sikre gasstetthet i skjøten også etter en ekspansjon; og

figur 7 viser skjematisk detaljer ved en alternativ utførelsesform av innretningen for å sikre gasstettheten i skjøten.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Figur 1 viser skjematisk to ender av to foringsrørseksjoner 10 som er skrudd sammen. Som vist i figuren er en foringsrørseksjon 10" utstyrt med hunndel med innvendige gjenger 11" og en fåringsrørseksjon 10' utstyrt med en hanndel utstyrt med utvendige gjenger 11'. Som videre antydet er både hanndelen 10' og hunndelen 10" utstyrt med tre ulike gjengede flater som samvirker og der hver gjengeflate 11',11" er slått på sylindriske og konsentriske overflater som er lengdeveis forskjøvet i forhold til hverandre i rørenes 10', 10" lengdetretning. En slik konfigurering av gjengene muliggjør innskruing av hanndelen i hunndelen. I det viste utførelseseksempel er høyden på steget mellom to tilstøtende, konsentriske, gjengede overflater lik. Det skal imidlertid anføres at høyden på steget kan variere, forutsatt at tilsvarende variasjon også forefinnes på den samvirkende rørende. Videre viser figuren en løsning der stegene står perpendikulært på rørens symmetriakse. Det skal imidlertid anføres at nevnte stegflater kan være skrådd i den ene eller andre retning i forhold til nevnte perpendikulær.

Det ekspanderbare rør (10') som er konfigurert for å kunne skrus på eller av et tilstøtende ekspanderbart rør (10"), er ved en ende av røret (10') utstyrt med en hanndel med utvendige gjenger og idet nevnte tilstøtende ekspanderbare rør (10") er utstyrt med en tilsvarende utformet hunndel med tilpassede innvendige gjenger. Gjengene har sirkel- eller ovalformet gjengebunn og gjengetopp. Som vist i figur 1 er flaten hvorpå gjengene 11',11" er anordnet parallelle med rørenes 10', 10" akse og bevegelse ved innskruing. Som vist er videre hver ende utstyrt med tre separate skrueflater med avtrapninger. Selv om tre separate flater er vist, skal det anføres at dette antallet kan være et eller flere - jo flere avtrappinger, jo nærmere vil koplingens styrke være rørets styrke.

Overgangen mellom tilstøtende gjengebunn og gjengetopp mellom tilstøtende gjenger er kurvet og skifter retning i ett vendepunkt.

Både gjengebunn og gjengetopp kan med fordel, men ikke nødvendigvis, ha sammenfallende tangent i ett punkt.

Ifølge en utførelsesform som nærmere vist i figur 2, har gjengene sirkelform og der høyden (h) mellom gjengebunn og gjengetopp er mindre enn to ganger sirkelens diameter. Største bredde på gjengebunn og største bredde (bh) på gjengetopp kan med fordel være større enn minste avstand (b2) mellom to hosliggende gjengevegger.

Avstanden (h) mellom toppunktet på en gjenge og bunnpunktet på en tilstøtende gjenge er for sirkulære gjenger styrt av formelen h=abi/2, der a er en konstant som styrer slankhetsfaktoren b2/biog der bi er avstanden mellom to tilstøtende gjengesidevegger i de to punkter med sammenfallende felles tangent, mens b2 er minste avstand mellom to tilstøtende gjengesider. Tilsvarende kan h være tilnærmet lik 3bi/2.

Ifølge en spesifikk utførelsesform er bi i størrelsesorden 2mm, mens a varierer rundt 3 innenfor intervallet <2,4> (e.g. 2,5 2,75 3 3,25 og 3,5, dersom dette gir mening geometrisk). Rørmaterialet kan eksempelvis være et austenittisk stål med flyt ca 200MPa og brudd rundt 1000 MPa med forlengelse ca 50%. Samtidig kan rørene ha aksesymmetri. Figur 3 viser skjematisk et snitt gjennom et rør 10 som ekspanderes ved hjelp av en ekspansjonsplugg 12 som presses ned gjennom foringen ved hjelp av en verktøystreng 13. Ekspansjonspluggen 12 er ved sin nedre ende utstyrt med et ekspansjonslegeme 14 med konisk overflate der den nedre diameter er mindre enn den større øvre diameter. Når ekspansjonslegemet 14 presses nedover ekspanderes den tynnveggede rø rf ori ngen 10 radialt utad, slik at rørets diameter økes. Figur 4 viser skjematisk en rørskjøt med gjenger ifølge oppfinnelsen rett før legemet 14 med den ekspanderende flaten er kommet frem til skjøten, mens figur 5 viser skjøten i den fasen der skjøten er i ekspansjonsfasen. Som indikert på disse figurene vil gjengene 11',11" bli krummet og strukket minst to ganger i det tegnede planet. Den første gangen opptrer i det øyeblikket den koniske flaten på det ekspanderende verktøy 12 presser godset i rørseksjonen 10',10" og i den påskrudde forbindelsen ut fra den uekspanderte diameter til den maksimalt ekspanderte diameter. Den andre gangen er når skruforbindelsen bøyes i den fasen der ekspansjonsverktøyet 12 har passert rørskjøten, og der røret 10',10" krummes noe tilbake, for deretter å bli strukket ut etter fullført ekspandering. Avhengig av ekspansjonsverktøyets geometri samt rørets materiale og geometri, kan det oppstå mindre bøyeprosesser mellom de to nevnte krumninger. Figur 5a viser en utførelsesform av en skjøt der det anvendes en metallring 15 som ekstra tetting som vil bli beskrevet nærmere nedenfor. I tilknytning til den del av hanndelen som metallringen 15 ligger an mot, kan det være utformet en liten utsparing 20 for opptagelse av deformert metall fra ringen 15. Figur 5b viser et utsnitt merket A i figur 5a, mens figur 5c indikerer videre at gjengeforbindelsen ved hanndelens 10" frie endeområde ved passeringen av ekspansjonslegemet 12 utsettes for en kraft som tenderer til å splitte opp gjengeforbindelsen. En tilsvarende, om enn mindre splittende effekt, oppstår også ved motsatte ende av gjengeforbindelse. Figurene 6 og 7 viser en utførelsesform for å sikre at nevnte splittende effekt ikke forårsaker utilsiktet lekkasje av gass ut av/inn i røret. Ved den frie enden av gjengeforbindelse er det for dette formålet anordnet en ring 15 av et bløtt metall, slik som eksempelvis sølv. Der denne ringen er anordnet på sylinderflaten er gjengene 11',11" fjernet. Ved en slik løsning kan det være ønskelig å oppnå en kjemisk eller metallurgisk binding, for eksempel en forbindelse mellom et metall med liten formendringsfasthet som skaper en metallbinding med materialet i rørveggene 10', 10". Alternativt kan det tilstrebes å fremskaffe en kjemisk reaksjon mellom de tilstøtende metallflater som kommer i tett kontakt med hverandre etter ekspansjonen. Som vist i figur 6 og 7 er tettingen fortrinnsvis plassert helt inne mot det første steget. Figur 7 viser en variant av nevnte ring 15. Geometrien til ringen 15 er slik konfigurert at den gir full romfyliing og positivt trykk på det tilstøtende godset i hanndelen etter strekkdeformasjonen. Ringen er for dette formålet utstyrt med utsparinger på hver side, med to utsparing beliggende i avstand fra hverandre på den side av ringen 15 som ligger nærmest rørts gjennomgående åpning. På motsatt side av ringen, mellom nevnte to utsparinger, er det også anordnet en utsparing. I tillegg er veggen i røret 10' i tilknytning til nevnte utsparinger også utstyrt med en innad ragende vulst 16 som ved ekspansjon bidrar til å klemme sammen og sammenpresse ringen 15 slik at tettingen forbedres. Når konen 14 passerer denne ringen 15 vil dette forårsake en tilsvarende deformasjon/etablere en forbindelse som nevnt ovenfor. Også utførelseseksempelet vist i figur 6 kan eventuelt være utstyrt med en slik vulst 16, for derigjennom å sikre god tetting mot utilsiktet lekkasje av fluid gjennom gjengeforbindelsen.

Ved å skape tilstrekkelig eller så stor tøyning eller deformasjon i dette området, så vil metallets oksid lag, hvilket vil resultere i en heft mellom metallene som i det minste vil være vanskelig å bryte. Anvendelse av en slik heft vil kunne bidra til at tettingen blir fullstendig tett.

Det skal anføres at med fluidtett forbindelse menes i denne sammenheng en tetthet som maksimalt tillater en lekkasje på noen få milliliter per minutt, fortrinnsvis ingen lekkasje.

Et formål med ovennevnte utsparinger 15 og vulsten 16 er å sikre at deformasjonen, som følge av strekket forårsaket av ekspansjonen når konen 14 passerer gjengeforbindelsen, vil resultere i tilstrekkelig restspenning i skjøten til at skjøten holder tett. Denne formen, som i det viste utførelseseksempelet, er plassert på hanndelen, kan eventuelt være plassert på tilsvarende hunndel, i form av en innvendig utsparing i gjengepartiet i hunndelen.

Ringen eller pakningen 15 kan med fordel være plassert i et utfrest spor i gjengepartiet. Pakningen 15 kan eksempelvis være delt i to eller tre sektorer eller deler, slik at den lett kan legges på plass. Deretter skrus gjengene 11',11" i de to rørender sammen, hvorved pakningen eller ringen 15 vil være fullstendig omsluttet og innelåst. Det vil imidlertid være noe slakk rundt pakningen på grunn av produksjonstoleranser og eventuelt også villet og bevisst dimensjonering. For eventuelt å kompensere for slik slakk, kan røret 10' ved hanndelen være utformet med en innvending vulst eller fortykkelse 16, plassert innvendig i røret 10 i området for ringen 15, slik at dette ekstra metallvolumet innenfor ringen eller pakningen 15 vil klemme ringen ekstra sammen når konen passerer. Pakningen 15 vil da fylle rommet den ligger i.

Ved motsatt ende av gjengeforbindelsen er det avsluttende steget 17 skrådd bakover i retning mot gjengeforbindelsen samtidig med at hunndelens frie ende er tilsvarende skrådd, slik at denne ende i sammenskrudd stilling låses mot radial bevegelse utad under ekspansjonen. Her kan det være hensiktsmessig med en ørliten vinkelforskjell på de to motstående skrå flatene, slik at spenningene blir noe større i det området hvor flatene først berører hverandre - som oftest i tuppen.

Ifølge de viste utførelsesformer er det antydet en gjenget forbindelse med

fire steg. Antallet steg eller trapper kan imidlertid være flere eller færre uten derved å fravike den oppfinnerriske ide. Det skal i denne sammenheng anføres at antallet steg eller avtrapninger er av betydning for å hvor sterk koplingen må være. Jo flere avtrapninger, jo mindre høyden på hver skulder eller avtrapning, idet kreftene overføres gjennom gjengene mellom hver skulder. Lengdene på hver enkelt

gjenget del bør være så lang at kreftene overføres uten betydelig bøyemoment. Eksempelvis, men ikke nødvendigvis, kan lengden være tre ganger tykkelsen på den tynneste gjengekroppen. Koplingens lengde er heller ikke i seg selv avgjørende så lenge hver trapp er optimal. Lengen bør dog være så liten som mulig slik at området som er svekket på grunn av koplingen, sammenlignet med hele røret, blir minst mulig.

Claims (16)

1. Ekspanderbar rørseksjon (10'), beregnet på å settes sammen med en tilsvarende rørseksjon (10") for anvendelse i tilknytning til en brønnfåring i en produksjonsbrønn for hydrokarboner, der rørseksjonen (10') er konfigurert for å kunne skrus på eller av en tilstøtende ekspanderbar rørseksjon (10"), idet røretseksjonen (10') ved en ende er utstyrt med en hanndel med utvendige gjenger (11") og idet nevnte tilstøtende ekspanderbare rørseksjon (10") er utstyrt med en tilsvarende utformet hunndel med tilpassede innvendige gjenger (11'),karakterisert vedat en avstand mellom tilstøtende gjenger (11") ved gjengens bredeste punkt er mindre enn den maksimale bredden til en gjenge (11'), og at de delene av røret som er utstyrt med gjenger (11 ',11"), er formet som minst to trinnvist beliggende partier med sylindrisk overflate som er koaksialt anordnet med rørveggen(e).

2. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge krav 1, der de gjengede partier utgjøres av minst fire konsentriske flater med avtagende tykkelse i retning av rørets ende(r).

3. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge krav 1 eller 2, der gjengene har en sirkelformet gjengebunn og gjengetopp med en kurvatur med lik radius.

4. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge et av kravene 1-3, der overgangen mellom tilstøtende gjengebunn og gjengetopp mellom tilstøtende gjenger er kurvet og skifter retning i ett vendepunkt.

5. Ekspanderbar tynnvegget rørseksjon (10') ifølge et av kravene 1-4, der gjengebunn og gjengetopp har sammenfallende tangent i ett punkt.

6. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge et av kravene 1-5, der høyden (h) mellom gjengebunn og gjengetopp er mindre enn to ganger sirkelens diameter.

7. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge et av kravene 1-6, der avstanden (h) mellom toppunktet på en gjenge og bunnpunktet på en tilstøtende gjenge er styrt av formelen h=abi/2, der a er en konstant som styrer slankhetsfaktoren, D2/biog der bi er avstanden mellom to tilstøtende gjengesidevegger i de to punkter med sammenfallende felles tangent, mens b2er minste avstand mellom to tilstøtende gjengesider.

8. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge et av kravene 1-7, der h er tilnærmet lik 3^/2.

9. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge et av kravene 1-8, der det i tilknytning til den del av hanndelen som er beregnet på å ligge innerst i sammenskrudd stilling er utstyrt med et tettende element som er beliggende i et utfrest parti i gjengene over en del av lengden til dette trinnet.

10. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge krav 9, der nevnte tettings plassering på dette trinnet ligger lengst bort fra hanndelens ende.

11. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge krav 9 eller 10, der tettingen er i form av et bløtt metall med redusert formendringsfasthet sammenlignet med metallet i røret, så som eksempelvis sølv.

12. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge et av kravene 9-11, der tettingen (15) er utstyrt med svekninger eller utsparinger som gir romfylling og et positivt trykk på rørveggen til hanndelen etter siste strekkformasjon.

13. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge et av kravene 9-12, der tettingen (15) er konfigurert for å etablere en kollaps i tettingsmetallets oksydlag og metallet i rørveggene(10',10"), slik at det dannes heft mellom nevnte metalloverflater.

14. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge et av kravene 1-13, der hver rørende ved den motsatte, utvendige endeflate på skrueforbindelsen er utstyrt med en skrådd flate som bidrar til at den frie ende på hunndelen ikke tillates å beveges utad ved ekspansjon av det tynnveggede, sammenstilte røret.

15. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge et av kravene 1-14, der rørseksjonen (10') er tynnvegget.

16. Ekspanderbar rørseksjon (10') ifølge et av kravene 1 -15, der avstanden mellom to tilstøtende gjengeflanker (b2) er mindre enn den maksimale avstand (b) mellom de samme tilstøtende gjengeflanker, idet nevnte minste avstand (b2) er beliggende i større avstand fra gjengebunnen enn nevnte største avstand (bi).