NO332476B1

NO332476B1 - Device for impact tools

Info

Publication number: NO332476B1
Application number: NO20081653A
Authority: NO
Inventors: Espen Osaland; Haugland Lasse
Original assignee: Aker Well Service As
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2012-09-24
Also published as: WO2009123467A1; NO20081653L

Abstract

Anordning ved slagverktøy (1) for anvendelse i et borehull hvor slagverktøyet (1) i sitt første endeparti (32) er koplet til et objekt (8) som skal tildeles et slag, og hvor slagverktøyet (1) i sitt andre endeparti (18) er koplet til en i borehullet (2) fastspennbar aktuator (4).Device for impact tool (1) for use in a borehole where the impact tool (1) in its first end portion (32) is coupled to an object (8) to be assigned a stroke and the impact tool (1) in its second end portion (18). is connected to an actuator (4) clampable in the borehole (2).

Description

ANORDNING VED SLAGVERKTØY DEVICE FOR PERCUSSION TOOLS

Det er tilveiebrakt et slagverktøy. Nærmere bestemt dreier det seg om et slagverktøy for anvendelse i et borehull hvor slagverktøyet i sitt første endeparti er koplet til et objekt som skal tildeles et slag. An impact tool is provided. More specifically, it is a percussion tool for use in a borehole where the percussion tool is connected in its first end part to an object to be assigned a punch.

Under arbeider i borehull hvor et objekt, for eksempel et verktøy eller en komponent som befinner seg i borehullet, skal forflyttes, kan det være nødvendig å tildele objektet et slag for å løsne objektet fra sin posisjon. During work in boreholes where an object, for example a tool or a component located in the borehole, is to be moved, it may be necessary to assign the object a blow to loosen the object from its position.

Det er kjent å kople et slagverktøy til et kveilrør eller til en kabel. Imidlertid er det ved anvendelse av kjent teknikk bare mulig å påføre slagverktøyet en relativt beskjeden oppspennmgskraft. Forholdet er også velkjent fra arbeider i lange, tilnærmet horison-tale borehull hvor det ofte må anvendes for eksempel en brønntraktor for å nå frem til objektet. It is known to connect an impact tool to a coiled pipe or to a cable. However, when using known technology, it is only possible to apply a relatively modest clamping force to the impact tool. The situation is also well-known from work in long, almost horizontal boreholes where, for example, a well tractor often has to be used to reach the object.

Patentskrift US2007/0151732 Al viser et slagverktøy for anvendelse i et borehull. Slagverktøyet er i sitt ene endeparti koplet til et objekt som skal tildeles et slag. Slag-verktøyet er i sitt motstående endeparti fastspent til borehullets vegg ved hjelp av et anker. Patent document US2007/0151732 Al shows an impact tool for use in a borehole. The stroke tool is connected at one end to an object that is to be assigned a stroke. The impact tool is clamped in its opposite end part to the wall of the borehole by means of an anchor.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk. The purpose of the invention is to remedy or reduce at least one of the disadvantages of known technology.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav. The purpose is achieved according to the invention by the features indicated in the description below and in the subsequent patent claims.

Det er tilveiebrakt et slagverktøy for anvendelse i et foret eller uforet borehull, hvor slagverktøyet i sitt første endeparti er koplet til et objekt som skal tildeles et slag, og hvor slagverktøyet i sitt andre endeparti er koplet til en i borehullet oppspennbar aktuator, og hvor slagverktøyet i sitt første endeparti er forsynt med et verktøyfeste for tilkopling til objektet, og i sitt andre endeparti er forsynt med et aktuatorfeste, idet minst én hovedfjær er oppspennbart koplet mellom aktuatorfestet og slagverktøyets hus, og hvor verktøyfestet er forskyvbart og utløsbart koplet til huset. En forskyvning av aktuatorfestet utover en forutbestemt lengde fra sin utgangsstilling relativt huset, hvorved den minst ene hovedfjær spennes, bevirker at et stopperlegeme som er innrettet til å holde verktøyfestet i inngrep med huset, mister sin låsende posisjon, hvorved huset er innrettet til å kunne løses ut fra sin låste posisjon relativt verktøyfestet og, grunnet den minst ene oppspente hovedfjær, er innrettet til å kunne tildele verk-tøyfestet et slag. A percussive tool is provided for use in a lined or unlined borehole, where the percussive tool in its first end part is connected to an object to be assigned a percussion, and where the percussive tool is connected in its second end part to an actuator that can be clamped in the borehole, and where the percussive tool in its first end part is provided with a tool attachment for connection to the object, and in its second end part is provided with an actuator attachment, at least one main spring being tensionably connected between the actuator attachment and the housing of the impact tool, and where the tool attachment is displaceably and releasably connected to the housing. A displacement of the actuator attachment beyond a predetermined length from its initial position relative to the housing, whereby the at least one main spring is tensioned, causes a stop body which is arranged to keep the tool attachment in engagement with the housing, to lose its locking position, whereby the housing is arranged to be released from its locked position relative to the tool attachment and, due to the at least one tensioned main spring, is arranged to be able to assign a stroke to the tool attachment.

I følge ett aspekt ved slagverktøyet er stopperlegemet forskyvbart relativt aktuatorfestet. Aktuatorfestet og huset kan derved forskyves tilbake mot sine respektive ut-gangsstillinger relativt verktøyfestet uten at stopperlegemet forskyves relativt aktuatorfestet. According to one aspect of the impact tool, the stop body is displaceable relative to the actuator attachment. The actuator attachment and the housing can thereby be moved back towards their respective starting positions relative to the tool attachment without the stop body being displaced relative to the actuator attachment.

Nok et aspekt ved slagverktøyet er at et konparti som er koplet til aktuatorfestet, er innrettet til å kunne forskyve verktøyfestets låsehaker til inngrep i huset når aktuatorfestet befinner seg nær verktøyfestet. Another aspect of the impact tool is that a component part which is connected to the actuator mount is arranged to be able to displace the tool mount's locking hooks to engage in the housing when the actuator mount is located close to the tool mount.

Et ytterligere aspekt ved slagverktøyet er at stopperlegemet er forspent, forskyvbart inn mellom låsehakene når huset befinner seg i sin utgangsstilling i forhold til verktøy-festet. A further aspect of the impact tool is that the stop body is pre-tensioned, displaceable between the locking hooks when the housing is in its initial position in relation to the tool attachment.

Slagverktøyets virkemåte er forklart i beskrivelsens spesielle del. The operation of the impact tool is explained in the special part of the description.

Det tilveiebrakte slagverktøy muliggjør anvendelse av slag med relativt stor slagenergi i områder av et borehull hvor det tidligere var begrenset mulighet for tilkomst med slikt verktøy. Slagverktøyet er særlig velegnet for anvendelse sammen med en aktuator, ofte betegnet stroker i fagmiljøet, hvor aktuatoren er koplet til en brønntraktor. The provided impact tool enables the use of impacts with relatively high impact energy in areas of a borehole where there was previously limited access with such a tool. The impact tool is particularly suitable for use together with an actuator, often referred to as a stroker in the professional environment, where the actuator is connected to a well tractor.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk et slagverktøy i et borehull hvor slagverktøyet er koplet til en aktuator og til et objekt som skal tildeles et slag; Fig. 2 viser i større målestokk et lengdesnitt av slagverktøyet i sin utgangsposisjon; Fig. 3 viser et utsnitt av slagverktøyet i fig. 2 i ytterligere større målestokk, idet slagverktøyet er under oppspenning; Fig. 4 viser slagverktøyet i fig. 3, idet slaget er utløst; Fig. 5 viser slagverktøyet i fig. 3 etter at et slag har funnet sted; Fig. 6 viser slagverktøyet i fig. 3 mens slagvertøyet bringes tilbake til sin utgangsposisjon; og Fig. 7 viser slagverktøyet i fig. 3 like før slagverktøyet befinner seg i sin utgangsposisjon. In what follows, an example of a preferred embodiment is described which is visualized in the accompanying drawings, where: Fig. 1 schematically shows a percussive tool in a borehole where the percussive tool is connected to an actuator and to an object to be assigned a percussive stroke; Fig. 2 shows on a larger scale a longitudinal section of the impact tool in its starting position; Fig. 3 shows a section of the impact tool in fig. 2 on a further larger scale, the impact tool being under tension; Fig. 4 shows the impact tool in fig. 3, when the battle is triggered; Fig. 5 shows the impact tool in fig. 3 after a stroke has taken place; Fig. 6 shows the impact tool in fig. 3 while the impact tool is returned to its starting position; and Fig. 7 shows the impact tool in fig. 3 just before the impact tool is in its starting position.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 et slagverktøy som befinner seg i et even-tuelt foret borehull 2 og som er koplet til en aktuator 4 ved hjelp av et aktuatorfeste 6 og til et objekt 8, som skal tildeles et slag, via et verktøyfeste 10. Aktuatoren 4 som er koplet til en brønntraktor 12, er forsynt med spennbakker 14 som på i og for seg kjent måte er innrettet til å kunne spenne aktuatoren 4 opp mot borehullet 2. In the drawings, the reference numeral 1 denotes an impact tool which is located in an optionally lined borehole 2 and which is connected to an actuator 4 by means of an actuator attachment 6 and to an object 8, which is to be assigned an impact, via a tool attachment 10. The actuator 4 which is connected to a well tractor 12, is provided with clamping jaws 14 which are arranged in a manner known per se to be able to clamp the actuator 4 up against the borehole 2.

Slagverktøyet 1 omfatter et hus 16 som grunnet produksjonstekniske forhold er sammensatt av et antall rørformede seksjoner. The impact tool 1 comprises a housing 16 which, due to production technical conditions, is composed of a number of tubular sections.

Aktuatorfestet 6 som befinner seg ved slagverktøyets 1 andre endeparti 18, rager inn i husets 16 gjennomgående aksielle boring 20. Aktuatorfestet 6 er også sammensatt av et antall aksielle komponenter. To hovedfjærer 22 som omkranser aktuatorfestet 6 i huset 16, er innspent mellom respektive fjærbrystninger 24 i huset 16 og fjærstøtter 26 på aktuatorfestet 6. Den av fjærstøttene 26 som befinner seg nærmest verktøyfes-tet 10, er begrenset, forskyvbare langs aktuatorfestet 6. The actuator mount 6, which is located at the second end portion 18 of the impact tool 1, projects into the through axial bore 20 of the housing 16. The actuator mount 6 is also composed of a number of axial components. Two main springs 22 that surround the actuator mount 6 in the housing 16 are clamped between respective spring bracings 24 in the housing 16 and spring supports 26 on the actuator mount 6. The one of the spring supports 26 which is located closest to the tool mount 10 is limited, displaceable along the actuator mount 6.

En forskyvning av aktuatorfestet 6 i retning mot det andre endeparti 18 bevirker at hovedfjærene 22 spennes opp. A displacement of the actuator attachment 6 in the direction towards the other end part 18 causes the main springs 22 to be tensioned.

I sin utgangsposisjon ligger aktuatorfestet 6 an mot et anker 28 som er fast forbundet til huset 16. In its initial position, the actuator attachment 6 rests against an anchor 28 which is firmly connected to the housing 16.

Et par brytelegemer 30 låser aktuatorfestet 6 i huset 16 før slagverktøyet 1 skal aktiveres. A pair of breaking bodies 30 lock the actuator attachment 6 in the housing 16 before the impact tool 1 is to be activated.

Verktøyfestet 10 som rager inn i boringen 20 fra slagverktøyets 1 første endeparti 32, er forsynt med et aksialt oppshsset låselegeme 34. Låselegemet 34 er utformet med et antall låsehaker 36 som er radialt forskyvbare inn i en låseutsparing 38 i huset 16. The tool attachment 10, which projects into the bore 20 from the first end part 32 of the impact tool 1, is provided with an axially raised locking body 34. The locking body 34 is designed with a number of locking hooks 36 which are radially displaceable into a locking recess 38 in the housing 16.

Et stopperlegeme 40 som er aksialforskyvbart i en stopperboring 42 i aktuatorfestet 6, rager i utgangsposisjonen inn mellom låsehakene 36 og forhindrer at låsehakene 36 kan forskyves ut av låseutsparingen 38. A stopper body 40 which is axially displaceable in a stopper bore 42 in the actuator mount 6, projects in the starting position between the locking hooks 36 and prevents the locking hooks 36 from being displaced out of the locking recess 38.

En stopperfjær 44 som befinner seg i stopperboringen 42 er innrettet til å forspenne stopperlegemet 40 i retning mot verktøyfestet 10. Et konparti 46 som omkranser stopperlegemet 40 og som er koplet til aktuatorfestet 6, forhindrer stopperlegemet 40 fra å kunne forskyves helt ut av stopperboringen 42 ved at en stopperbrystnmg 48 kommer til anslag mot konpartiet 46. A stop spring 44 which is located in the stop bore 42 is designed to bias the stop body 40 in the direction of the tool holder 10. A con part 46 which encircles the stop body 40 and which is connected to the actuator mount 6, prevents the stop body 40 from being able to be displaced completely out of the stop bore 42 by that a stopper chest piece 48 comes into contact with the cone part 46.

Huset 16 er ved sitt første endeparti 32 utformet med en slagbrystning 48 som er innrettet til å komme til anslag mot en slagbrystning 50 på verktøyfestet 10. At its first end part 32, the housing 16 is designed with an impact relief 48 which is designed to abut against an impact relief 50 on the tool holder 10.

Slagverktøyet 1 er rotasjonssymmetrisk om sin lengdeakse 52. The impact tool 1 is rotationally symmetrical about its longitudinal axis 52.

Når slagverktøyet 1 skal aktiveres, spennes aktuatorens 4 spennblokker 14 mot borehullets 2 vegg. Aktuatoren 4 forskyver deretter aktuatorfestet 6 slik at brytelegemene 30 avskjæres, hvoretter hovedfjærene 22 spennes opp samtidig som stopperlegemet When the impact tool 1 is to be activated, the clamping blocks 14 of the actuator 4 are clamped against the borehole 2 wall. The actuator 4 then displaces the actuator attachment 6 so that the breaking bodies 30 are cut off, after which the main springs 22 are tensioned at the same time as the stop body

40 forskyves aksialt mellom låsehakene 36, se fig. 3. 40 is displaced axially between the locking hooks 36, see fig. 3.

Idet stopperlegemet 40 mister sitt inngrep mellom låsehakene 36, se fig. 4, forskyves låsehakene 36 ut fra sitt inngrep i låseutsparingen 38. As the stopper body 40 loses its engagement between the locking hooks 36, see fig. 4, the locking hooks 36 are displaced from their engagement in the locking recess 38.

Huset 16, som er forspent ved hjelp av hovedfjærene 22, er innrettet til å forskyves med stor hastighet i retning mot det andre endeparti 18 inntil slagbrystningen 48 kommer til anslag mot slagbrystningen 50, hvorved verktøyfestet 10 tildeles et slag som overføres til verktøyet 8, uten at nevneverdig slagkraft tildeles aktuatorfestet 6, se fig. 5. Samtidig kommer ankeret 28 til et noe dempet anslag mot aktuatorfestet 6. Dempingen skyldes fjærstøttens 26 begrensede forskyvbarhet i forhold til aktuatorfestet 6. The housing 16, which is pre-tensioned by means of the main springs 22, is arranged to be displaced at high speed in the direction of the other end part 18 until the impact relief 48 comes into contact with the impact relief 50, whereby the tool attachment 10 is assigned a blow which is transmitted to the tool 8, without that significant impact force is assigned to the actuator mount 6, see fig. 5. At the same time, the armature 28 comes to a somewhat damped impact against the actuator mount 6. The damping is due to the limited displaceability of the spring support 26 in relation to the actuator mount 6.

I denne utløste stilling er hovedfjærene 22 i det vesentligste avlastet. In this triggered position, the main springs 22 are largely relieved.

Dersom det er nødvendig å tildele objektet 8 et ytterligere slag, forskyver aktuatoren 4 aktuatorfestet 6 og huset 16 i retning mot det første endeparti 32 mens stopperlegemet 40, som er forhindret fra å kunne forskyves inn mellom låsehakene 36, forskyves inn i stopperboringen 42 samtidig som stopperfjæren 44 spennes, se fig. 5. If it is necessary to assign a further stroke to the object 8, the actuator 4 displaces the actuator attachment 6 and the housing 16 in the direction of the first end part 32 while the stopper body 40, which is prevented from being displaced between the locking hooks 36, is displaced into the stopper bore 42 at the same time as the stop spring 44 is tensioned, see fig. 5.

Når verktøyfestet 10 har nådd sin utgangsposisjon i huset 16, vil låsehakene 36, grunnet forspenning i låselegemet 34 og kraft fra konpartiet 46, forskyves inn i låseutsparingen 38. Stopperfjæren 44 forskyver derved stopperlegemet 40 inn mellom låsehakene 36, hvorved slagvertøyet 1 er tilbakestilt i sin utgangsstilling og klargjort for en ny slagsyklus. When the tool attachment 10 has reached its starting position in the housing 16, the locking hooks 36, due to pretension in the locking body 34 and force from the cone part 46, will be displaced into the locking recess 38. The stopper spring 44 thereby displaces the stopper body 40 into between the locking hooks 36, whereby the impact tool 1 is reset in its starting position and prepared for a new stroke cycle.

Claims

1. Device for percussive tool (1) for use in a borehole where the percussive tool (1) in its first end part (32) is connected to an object (8) to be assigned a blow, and the percussive tool (1) is in its second end part ( 18) connected to an actuator (4) which can be clamped in the drill hole (2), characterized in that the impact tool (1) in its first end part (32) is provided with a tool attachment (10) for connection to the object (8), and in its second end part (18) is provided with an actuator attachment (6), wherein at least one main spring (22) is tensionably connected between the actuator attachment (6) and the housing (16) of the impact tool (1), and where the tool attachment (10) is displaceably and releasably connected to the housing (16), since a displacement of the actuator mount (6) beyond a predetermined length from its initial position relative to the housing (16), whereby at least one main spring (22) is tensioned, causes a stopper body (40) which is arranged to hold the tool mount (10) ) in engagement with the housing (16), loses its locking position, whereby the housing (16) is arranged to to be able to be released from its locked position relative to the tool holder (10) and because the at least one tensioned main spring (22) is arranged to be able to give the tool holder (10) and thereby the object (8) a blow.

2. Device according to claim 1, characterized in that the stopper body (40) is displaceable relative to the actuator attachment (6).

3. Device according to claim 1, characterized in that a con part (46) which is connected to the actuator mount (6) is designed to be able to displace the tool mount's (10) locking hooks (36) to engage in the housing (16) when the actuator mount (6) ) is located near the tool holder (10).

4. Device according to claim 3, characterized in that the stopper body (40) is pre-tensioned displaceably between the locking hooks (36) when the housing (16) is in its initial position in relation to the tool holder (10).