NO334740B1

NO334740B1 - Utvidbar koplingsanordning og fremgangsmåte for å anordne en utvidet rørkopling

Info

Publication number: NO334740B1
Application number: NO20034075A
Authority: NO
Inventors: Peter Ellington; Iain Cameron Macaulay
Original assignee: Weatherford Lamb
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2003-09-15
Publication date: 2014-05-19
Also published as: US20040104575A1; GB0321504D0; GB2394236B; AU2003246324A1; GB0221220D0; NO20034075D0; AU2003246324B2; CA2440619A1; US7107663B2; CA2440619C; NO20034075L; GB2394236A

Abstract

En utvidbar rørkopling (10) innbefatter første og andre gjengepartier (12, 14) som hver omfatter et flertall av tenner (20, 22) i gjensidig inngrep, og hvor minst én tann i første · gjengeparti (12) går i inngrep med en tilsvarende tann i andre gjengeparti (14) og resten av nevnte tenner (20, 22) i gjensidig inngrep avgrenser respektive mellomrom (32) seg i mellom.

Description

UTVIDBAR KOPLINGSANORDNING OG FREMGANGSMÅTE FOR Å ANORDNE EN UTVIDET RØRKOPLING

Den foreliggende oppfinnelse vedrører kopling av rør, og spesielt kopling av utvidbare rør, nærmere bestemt utvidbare brønnrør.

Brønnrør som for eksempel borehullsfåringer og foringsrør, koples typisk sammen ved hjelp av gjengede forbindelser eller ved å forsyne tilstøtende rørender med hann- og

hunngjenger, eller tapper og bokser. For tradisjonelle anvendelser er slike koplingsanordninger som regel tilfredsstillende og gir sikre, trykktette forbindelser. Der hvor rør-strenger skal utvides for å beskrive en større diameter, har man imidlertid sett at koplingens integritet kan settes i fare.

Dette er spesielt tilfelle der hvor utvidelsen utføres ved bruk av et roterende ekspan-sjonsverktøy. Et slikt verktøy utvider hanngjenge- eller tappdelen gjennom kaldbearbeiding og reduserer denne delens veggtykkelse, hvilket gir en tilsvarende økning av delens omkrets og diameter, noe som har en tendens til å bli ledsaget av en aksial forlengelse av gjengepartiet. Hunngjenge- eller boksdelen utvides imidlertid gjennom kontakt med den utvidende hanngjenge- eller tappdel. Dette har en tendens til å fremkalle aksial sammentrekning av hunngjengepartiet. Nærværende søker har funnet at denne ulike utvidelse i tradisjonelle gjenger har en tendens til å ha en ugunstig virkning på gjengenes integritet. Spesielt har det vist seg at aksialsammentrekningen eller krympingen i boksdelen er større enn forlengelsen av tappdelen, noe som får veggseksjonene over boksfoten til å snevre seg inn, hvilket gir utsiden av boksdelen et bølget utseende. I ekstreme tilfeller er forskjellen i utvidelsen nok til å skille forbindelsen.

Integritetsproblemer kan også oppstå i koplinger som utvides ved bruk av alternative ekspansjonsmetoder som for eksempel massivkon-ekspansjon eller hydrauliske ekspansjonsmetoder, noe som også kan forårsake ulik deformasjon i ulike gjengepartier i forbindelsen. Som et eksempel kan utvidelse av et rør ved hjelp av en ekspansjonskon få røret til å trekke seg sammen aksialt etter hvert som det utvides i radialretningen. Imidlertid vil hann- og hunngjengepartiet, eller tappen og boksen, trekkes sammen aksialt ved ulike hastigheter når ekspansjonskonen føres gjennom en tradisjonell gjengeforbindelse, noe som dermed gir en ugunstig deformasjon på grunn av konflik-ten mellom de ulike gjengepartier. Det er denne ugunstige deformasjon som reduserer forbindelsens mekaniske og hydrauliske integritet.

Nærværende søker har spesielt observert at massivkon-ekspansjon av en tradisjonell forbindelse forårsaker at boksen til å begynne med beveger eller trekker seg vekk aksialt i forhold til tappen, hvilket forårsaker konflikt mellom tilstøtende gjenger og re-sulterer i deformasjon av gjengepartier som er i inngrep med hverandre, og hvor ytterligere utvidelse gir ulik aksial krymping både i tappen og boksen, slik at det samlede resultat er en ugunstig konflikt i forbindelsen.

Fra publikasjonen US 4113290 A er det kjent en gjenget rørskjøt hvor det langs skjø-tens aksiale retning er ulik klaring mellom tilstøtende gjengeflanker.

Fra publikasjonen EP 0803637 A2 er det kjent en teleskoperende rørkopling med riller som går i inngrep med hverandre. Klaringen mellom rillene varierer langs koplingens lengdeakse.

Fra publikasjonen EP 0957233 A2 er det kjent en gjenget rørkopling som ved hjelp av væsketrykk kan utvides for å lette sammenkopling. Ved å avlaste væsketrykket bring-es gjengene i inngrep med hverandre når utvendig del kontraherer, og innvendig del ekspanderer.

Fra publikasjonen US 6276884 Bl en ikke-ekspanderbar gjenget rørkopling med va-riabel avstand mellom tilstøtende gjengeflanker. Mellomrommet mellom gjengene er fylt med et tetningsstoff.

Det er blant formålene med utførelser av den foreliggende oppfinnelse å fremskaffe koplingsanordninger for rør, hvor målet med disse er å bevare mekanisk og trykkinte-gritet etter utvidelse av rørene.

Ifølge et første aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det anordnet en utvidbar koplingsanordning innbefattende et første og et andre gjengeparti som hver omfatter en flerhet av tenner som er i gjensidig inngrep, og hvor minst én tann på det første gjengeparti er i inngrep med en tilsvarende tann på det andre gjengeparti og resten av nevnte tenner i gjensidig inngrep avgrenser respektive mellomrom seg i mellom.

Den utvidbare koplingsanordningen kan omfatte:

et hanngjengeparti i en ende av et første utvidbart rør; og

et hunngjengeparti i en ende av et andre utvidbart rør,

hvor gjengeparti ene har flanker, og hvor minst én flanke i hanngjengepartiet ligger an mot en tilsvarende flanke i hunngjengepartiet når hann- og hunngjengepartiene er i inngrep, og resten av de korresponderende flanker i gjengepartiene avgrenser mellomrom seg i mellom.

Gjengepartiene har fortrinnsvis kroner og føtter. Det bør forstås at hver flanke i gjengepartiene strekker seg og avgrenses mellom en respektiv fot og krone.

Når hann- og hunngjengepartiene er i inngrep, vil derfor inngrep mellom den minst ene flanke i hanngjengepartiet og den tilsvarende flanke i hunngjengepartiet gi et belastningspunkt hvor for eksempel vekten av ett av rørene kan bæres av det andre rør. I tillegg kan inngrep mellom respektive flanker i gjengepartiene hindre slingring i gjengepartiene ved sammenkopling eller sammenskruing av det første og andre rør, hvilket kan redusere eventuelle vibrasjoner eller utilsiktet løsning av koplingen. Slik den brukes i dette skrift, kan enhver flanke i gjengepartiene som anordner et belastningspunkt, kalles en belastningsflanke.

Oppfinnelsen finner anvendelse i koplinger som utsettes for utvidelse i det minste delvis ved hjelp av et roterende ekspansjonsverktøy. Dessuten finner den foreliggende oppfinnelse anvendelse i koplinger som utsettes for utvidelse i det minste delvis ved hjelp av et ekspansjonsdor eller en ekspansjonskon. Videre kan den foreliggende oppfinnelse brukes der hvor koplingen i det minste delvis skal utvides ved hjelp av hydrauliske trykkmetoder, som for eksempel ved hjelp av direkte hydraulisk trykk eller ved bruk av oppblåsbare hydrauliske ekspansjonsblærer. Det bør forstås at den foreliggende oppfinnelse kan brukes der hvor koplingen skal utvides ved bruk av en hvilken som helst hensiktsmessig ekspansjonsmetode eller kombinasjon av ekspansjonsmetoder som er i vanlig bruk innenfor fagområdet.

Det er en fordel dersom mellomrommene mellom korresponderende flanker, så snart gjengepartiene er i inngrep og deretter utvides ved bruk av det nødvendige ekspan-sjonsverktøy eller ekspansjonsmetode, er tilpasset for å ta høyde for relativ bevegelse mellom disse, noe som skjer som et resultat av ulik ekspansjon eller deformasjon mellom hann- og hunngjengepartiene. Som en følge av at det før igangsettelse av utvidelsen finnes mellomrom mellom flankene, kan derfor hunngjengepartiet fritt trekke seg sammen eller strekke seg i aksialretningen, og hanngjengepartiet kan fritt trekke seg sammen eller utvide seg i aksialretningen, avhengig av hvilken ekspansjonsmetode som benyttes, uten at alvorlige konflikter mellom mot hverandre anliggende flanker fører til alvorlig innsnevring eller deformasjon over gjengeføttene, eller til og med får koplingen til å gå fra hverandre. Der hvor tilstøtende flanker beveges for å lukke mellomrom og ligge an mot hverandre, skapes ekstra belastningspunkter, hvilket gir bedre inngrep mellom gjengene og øker integriteten av tetningen mellom det første og andre rør.

Fortrinnsvis ligger en flerhet av flanker i hanngjengepartiet an mot tilsvarende flanker

i hunngjengepartiet, for således å gi flere belastningsflanker i den uutvidede kopling. Antallet belastningsflanker kan velges etter behov, for eksempel i henhold til vekten som skal bæres av koplingen eller det dreiemoment som er påkrevet ved tiltrekking av hann- og hunngjengepartiene. I tillegg kan antallet belastningsflanker velges i sam-svar med den påkrevde utvidelse av gjengepartiene, og også eller alternativt i henhold til den ekspansjonsmetode som skal brukes.

I én utførelse av den foreliggende oppfinnelse er de mot hverandre anliggende flanker anordnet i korresponderende endepartier av første og andre gjengeparti. Som et alternativ anordnes mot hverandre anliggende flanker i de korresponderende hann- og hunngjengpartiers midtparti.

Mellomrommene mellom korresponderende flanker i hann- og hunngjengepartiene frembringes fortrinnsvis gjennom å benytte en varierende gjengestigning i minst ett av hann- og hunngjengepartiene. Begge gjengepartier kan forsynes med varierende gjengestigning, og denne kan oppnås ved å variere bredden på den respektive gjenge-fot langsetter lengden av denne. Som et alternativ eller tillegg kan gjengekronenes bredde varieres for å gi varierende stigning.

I én utførelse av den foreliggende oppfinnelse er mellomrommene mellom korresponderende flanker i hann- og hunngjengepartiene anordnet i gjengepartienes midtområde. Alternativt anordnes mellomrommene i enden av gjengepartiene.

I én utførelse av den foreliggende oppfinnelse foretrekkes det at de mot hverandre anliggende flanker i gjengepartiene befinner seg i midtregionen av disse, som bemerket ovenfor, og at mellomrommene som avgrenses mellom korresponderende flanker befinner seg i området ved endene av nevnte gjengepartier, på hver side av de mot hverandre anliggende flanker. Dette spesielle arrangementet foretrekkes ettersom det gir bedre fordeling av spenning og belastning over koplingen og i tillegg gir optimal opprettholdelse av integriteten av tetningen etter at koplingen er blitt utvidet. Dessuten vil det å anordne mellomrommene mellom flanker på hver side av belastnings flankene før utvidelse bidra til å opprettholde koplingen etter utvidelse, ettersom enhver tendens til at konflikt mellom belastningsflankene skal få koplingen til å gå fra hverandre under utvidelse, vil bli holdt igjen lokalt, det vil si i midtområdet av gjengeparti et.

Det er hensiktsmessig dersom det anordnes et deformerbart tetningsmateriale i mellomrommene mellom korresponderende flanker i hann- og hunngjengepartiene. Tet-ningsmaterialet kan aktiveres når koplingen utvides. For eksempel kan tetnings-materialet presses sammen mellom tilstøtende flanker under utvidelse av koplingen.

Hann- og hunngjengepartienes materialegenskaper kan velges slik at de underletter, forbedrer eller styrer den relative bevegelse mellom korresponderende flanker under utvidelse.

Der hvor koplingen skal utvides ved bruk av et roterende ekspansjonsverktøy, fremviser gjengepartiene fortrinnsvis en gjenge som er skåret i motsatt retning av den tiltenkte rotasjonsretning for utvidelse av koplingen, slik at ethvert dreiemoment som anvendes mot eller under koplingen ved hjelp av det roterende ekspansjonsverktøy, vil ha en tendens til å trekke til koplingen.

Hann- og hunngjengepartiene kan ha gjenger med en svalehaleprofil. Alternativt kan gjengepartiene ha en kvadratisk, konisk eller rund gjengeprofil. Det bør imidlertid bemerkes at gjengepartiene i koplingsanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse kan ha en hvilken som helst hensiktsmessig profil som en fagmann gjerne ville valgt.

Gjengepartiene kan være aksialt parallelle, koniske eller avtrappede.

Det er hensiktsmessig dersom hanngjengepartiet er en tappkopling og hunngjengepartiet er en bokskopling.

Det første rør har fortrinnsvis et frontendeparti eller en nese som er tilpasset slik at den holdes fast radialt av det andre rør. Det andre rør kan for eksempel fremvise en underskåret spalte, utsparing eller spor som rommer nesen. Dette hindrer nesen i å skille seg fra det andre rør, og spesielt i å legge beslag på noe av koplingens innvendige diameter etter utvidelse, hvilket ellers vil kunne skje som et resultat av endevirkninger, hvor den frie ende eller nesen har en tendens til å trekke seg mer sammen i radialretningen enn tilstøtende deler av røret. Som et alternativ eller tillegg kan sporet løpe aksialt og være dimensjonert slik at det tar opp aksial forlengelse av det første rør i forhold til det andre rør. Sporet kan romme et deformerbart tetningsmateriale som for eksempel et elastomermateriale, spesielt en elastomer O-ring eller lignende, som vil bli aktivisert gjennom relativ aksialforlengelse av hanngjengene. I én utførelse er den frie ende av det første rør ikke gjenget, slik at aksialbevegelse av nesen i forhold til det andre rør underlettes og den deformerbare tetning, der hvor den finnes, aktiviseres eller aktiviseres ytterligere. Sporet har fortrinnsvis en avrundet utsparings-vinkel for å forhindre spenningskonsentrasjon og for å minske spenningsfremkalt opp-sprekking etter utvidelsen.

Det første rør omfatter fortrinnsvis minst ett tetningselement for tettende inngrep med en motsatt flate på det andre rør, mest fortrinnsvis for tettende inngrep med en motsatt flate grensende til en fri ende av det andre rør. Det er hensiktsmessig dersom det tettende inngrep anordnes med en flate som ligger langt nok fra enden av det uutvidede andre rør til å kunne ta opp aksial krymping av røret etter utvidelse. Endevirk-ningen av den utvidede frie ende tjener også til å aktivisere tetningselementet. Mest fortrinnsvis finnes tetningselementet i form av en elastomer. Det kan anordnes minst to elastomerer plassert med avstand til hverandre i aksialretningen. Tetningselementene kan være plassert i hensiktsmessige spor i det første rør.

Der hvor det benyttes et tetningselement i noe parti eller på noe sted i koplingen iføl-ge den foreliggende oppfinnelse, er det hensiktsmessig dersom elementet er laget av en svellende elastomer. Det er hensiktsmessig dersom en svellende elastomer sveller opp ved kontakt med et stoff som for eksempel et hydrokarbon eller lignende. Dermed kan tetningselementet dersom det eksisterer en fluidvei i koplingen etter utvidelse, og hvor denne fører til lekkasje, aktiviseres slik at det sveller opp ved hjelp av akkurat det fluid som lekker fra koplingen, for derved å gjenopprette eller anordne en i det vesentlige fluidtett kopling.

Ifølge et andre aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det fremskaffet en fremgangsmåte for å anordne en utvidet rørkopling, hvor nevnte fremgangsmåte omfatter følgende trinn: anordning av et første rør som i en ende innbefatter et hanngjengeparti, og et andre rør som i en ende innbefatter et hunngjengeparti, hvor gjengepartiene har flanker;

anordning av inngrep mellom hann- og hunngjengepartiene for å danne en rørkopling, og hvor minst én flanke i hanngjengepartiet ligger an mot en tilsvarende flanke i hunngjengepartiet, og resten av de korresponderende flanker i gjengepartiene avgrenser mellomrom seg i mellom; og

utvidelse av rørkoplingen, hvorved relativ aksialbevegelse mellom korresponderende flanker under utvidelsen av koplingen tas opp i mellomrommene.

Det er en fordel dersom rørkoplingen utvides ved bruk av et roterende ekspansjons-verktøy, idet nevnte roterende ekspansjonsverktøy forårsaker aksial forlengelse av hanngjengepartiet og aksial sammentrekking av hunngjengepartiet.

Alternativt kan rørkoplingen utvides ved bruk av et kon-ekspansjonsverktøy, idet nevnte kon-ekspansjonsverktøy får hanngjengepartiet og hunngjengepartiet til å trekke seg sammen i aksialretningen ved ulike hastigheter.

Ethvert egnet ekspansjonsverktøy eller ekspansjonsmetode eller kombinasjon av disse som er i vanlig bruk innenfor fagområdet, kan benyttes for å utvide koplingen til en andre, større diameter.

Disse og andre aspekter av den foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet, kun gjennom eksempel og under henvisning til de ledsagende tegninger, hvor: Figur 1 er en snittegning av en rørkopling i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Figur 2 er en forstørrelse av et parti av rørkoplingen på figur 1; Figur 3 er en snittegning av en rørkopling i henhold til en alternativ utførelse av

den foreliggende oppfinnelse;

Figur 4 er en forstørrelse av et parti av en rørkopling på figur 3; og

Figurer 5 til 8 er skjematiske illustrasjoner av ulike ekspansjonsmetoder som egner

seg for bruk sammen med den foreliggende oppfinnelse.

Det henvises først til figur 1 av tegningene, hvor det vises en snittegning av en del av en rørformet gjengekopling 10 som forbinder endene av første og andre brønnrør 12, 14. Enden av det første rør 12 fremviser et hanngjengeparti 16, eller en tappkopling, mens den tilstøtende ende av det andre rør 14 fremviser et tilsvarende hunngjengeparti 18, eller bokskopling. Gjengepartiene 16, 18 i denne utførelse er koniske i forhold til lengdeaksen 9 gjennom de sammenkoplede rør 12, 14. Gjengepartiene 16, 18 omfatter begge en flerhet av tenner 20, 22 i gjensidig inngrep, og som vises bedre på figur 2, fremviser tennene 20, 22 på gjengepartienes flanker 24, føtter 26 og kroner 28.

I utførelsen som er vist på figurer 1 og 2, har gjengetennene 20, 22 en svalehaleprofil, det vi si at flankene 24 på hver tann 20, 22 skråner i en vinkel, det vi si er ikke rettvinklede, i forhold til de tilstøtende føtter 26 og kroner 28.

Idet det igjen henvises til figur 1, er noen av flankene 24 i tilstøtende tenner 20, 22 der hvor frontendepartiet på tappen 16 går i inngrep med boksen 18, i berøring med hverandre for å anordne et belastningspunkt hvor for eksempel vekten av ett av røre-ne 12, 14 kan bæres av det andre rør. Berøringspunktet danner belastningsflanker som på figur 1 er angitt ved hjelp av henvisningstall 30. Generelt kan enhver flanke 24 i gjengepartiene 16, 18 som anordner et belastningspunkt, kalles en belastningsflanke. Resten av tennene 20, 22 i den uutvidede kopling 10 er ikke i berøring med hverandre og avgrenser dermed mellomrom 32 seg i mellom.

Ved å anordne minst én belastningsflanke når hann- og hunngjengepartiene 16, 18 først går i inngrep, bidrar man til å hindre slingring i gjengepartiene 16, 18, hvilket kan redusere eventuelle vibrasjoner eller utilsiktet løsning av koplingen, og også be-sørger en første tetning mellom rørene 12, 14.

Mellomrommene 32 mellom korresponderende flanker 24 i hann- og hunngjengepartiene 16, 18 anordnes ved å benytte varierende gjengestigning både i hann- og hunngjengepartiet 16, 18. I den viste utførelse øker stigningen i hanngjengepartiet 16 i en retning vekk fra nesen 13 på det første rør 12, og stigningen i hunngjengene 18 øker i en retning mot nesen 15 på det andre rør 14. Den varierende gjengestigning oppnås ved å variere bredden av føttene 26 og kronene 28 langs lengden av gjengepartiene 16, 18.

Nesen 13 på det første rør 12 holdes fast radialt ved hjelp av det andre rør gjennom bruk av en underskåret spalte 11 eller spor hvor nesen tas imot. Dette forhindrer at nesen 13 skiller seg fra det andre rør 14, og hindrer den spesielt i å legge beslag på noe av koplingens 10 innvendige diameter etter utvidelsen, noe som ellers kan oppstå som en følge av endevirkninger, hvor den frie ende eller nesen har en tendens til å trekke seg mer sammen i radialretningen enn tilstøtende deler av røret.

Ved bruk settes koplingen 10 sammen på overflaten på vanlig måte, det vil si at endene av rørene 12, 14 føres sammen, og det første rør 12 roteres så i forhold til det andre rør 14 for å trekke til gjengene. På denne måten skapes det en rørstreng som deretter kan kjøres inn i et borehull. Så snart den er i posisjon i borehullet, utvides rørstrengen, for eksempel ved bruk av et roterende ekspansjonsverktøy, hvilket vil bli beskrevet nedenfor under henvisning til figur 5. Det roterende ekspansjonsverktøy kjøres gjennom strengen i retning av pil A for å utvide rørstrengen til en større diameter. Når det roterende ekspansjonsverktøy støter på en kopling 10, utvides hanngjengepartiet 16 ved hjelp av kaldbearbeiding, hvilket reduserer veggtykkelsen og fører til en tilsvarende økning i omkretsen og diameteren av partiet, noe som har en tendens til å ledsages av aksial forlengelse av hanngjengepartiet 16. Hunngjengepartiet 18 utvides imidlertid gjennom kontakt med det utvidende hanngjengeparti 16, noe som har en tendens til å fremkalle aksial sammentrekning av hunngjengepartiet 18.

I en tradisjonell gjengeprofil vil en slik deformasjon ha en tendens til å ha en ugunstig innvirkning på koplingens integritet på grunn av at alvorlige konflikter mellom mot hverandre anliggende flanker forårsaker innsnevring over gjengeføttene eller til og med får koplingen til å gå fra hverandre. I den viste kopling 10 tar imidlertid mellomrommene 32 mellom korresponderende flanker 24 opp differansen i utvidelsen av hann- og hunngjengepartiene 16, 18. Således kan hunngjengepartiet 18 som et resultat av tilstedeværelsen av mellomrommene 32 trekke seg sammen i aksialretningen, og hanngjengepartiet 16 kan forlenges i aksialretningen uten at det utvikles noen ekstreme, mot hverandre virkende krefter mellom tilstøtende flanker 24. Minst ett av mellomrommene 32 kan lukkes ved at tilstøtende flanker 24 beveger seg slik at de ligger an mot hverandre, slik at det dannes flere belastningsflanker 30, hvilket gir bedre inngrep mellom gjengene og forbedrer tetningsintegriteten mellom det første og andre rør 12, 14.

I en alternativ utførelse utvides rørstrengen ved bruk av ekspansjonskon, hvilket vil bli beskrevet nedenfor under henvisning til figur 6. Ekspansjonskonen kjøres gjennom strengen i retning av pil A (fig. 1). Når verktøyet støter på en kopling 10, utvides hanngjengepartiet 16 av om krets kraften som utvikles av ekspansjonskonen, hvilket fører til en aksial sammentrekning av hanngjengepartiet 16. Hunngjengepartiet 18 utvides av omkretskraften som utøves av ekspansjonskonen, hvilken kraft overføres gjennom hanngjengepartiet 16 og vil få hunngjengepartiet 18 til også å trekke seg sammen i aksialretningen. På grunn av utvidelseskarakteren til kopling 10 ved bruk av en ekspansjonskon, ender hann- og hunngjengepartiene 16, 18 opp med å utvide seg ved ulike hastigheter, noe som i en tradisjonell kopling ville føre til ugunstig konflikt mellom mot hverandre anliggende flanker 24 og forårsake innsnevring, som beskrevet ovenfor. Mellomrommene 32 i koplingen tar imidlertid høyde for den ulike aksialsam-mentrekning av gjengepartiene 16, 18.

Det henvises nå til figur 3, hvor det vises en snittegning av en rørkopling 110 i henhold til en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Det bør bemerkes at enkelte trekk ved denne utførelse ligner de som beskrives under henvisning til figurer 1 og 2, og i dette henseende har like komponenter samme henvisningstall, med " 1" foran.

I denne utførelse forbinder koplingen 110 endene av første og andre brønnrør 112, 114. Enden av det første rør 112 omfatter et hanngjengeparti 116, eller en tappkopling, mens den tilstøtende ende av det andre rør 114 har et tilsvarende hunngjengeparti 118, eller en bokskopling. Hann- og hunngjengepartiene 116, 118 løper parallelt med lengdeaksen 111 gjennom de sammenkoplede rør 112, 114. Gjengepartiene 116, 118 omfatter begge en flerhet av tenner 120, 122 i gjensidig inngrep, og som vist på figur 4, fremviser tennene 120, 122 på gjengepartiene flanker 124, føtter 126 og kroner 128.

I utførelsen som vises på figurer 3 og 4, har tennene 120, 122 kvadratiske eller rektangulære profiler, det vil si at flankene 124 på hver tann 120, 122 strekker seg i alt vesentlig perpendikulært fra føttene 126 og kronene 128 på tennene 120, 122.

Idet det igjen i hovedsak henvises til figur 3, er noen av flankene 124 på tilstøtende tenner 120, 122 midt i de uutvidede gjengepartier 116, 118 i berøring med hverandre for å anordne et belastningspunkt. Kontaktpunktet danner belastningsflanker 130, og generelt kan enhver flanke 124 i gjengepartiene 116, 118 som anordner et belastningspunkt, kalles en belastningsflanke. Resten av tennene 120, 122 i den uutvidede kopling 110 er ikke i berøring med hverandre og avgrenser derfor mellomrom 132 seg i mellom, hvor disse mellomrom 132 finnes på begge sider av den del av de i hverandre inngripende gjengepartier 116, 118 som omfatter belastningsflankene 130.

Ved å anordne minst én belastningsflanke når hann- og hunngjengepartiene 116, 118 er i inngrep, bidrar man til å hindre slingring i gjengepartiene 116, 118, hvilket kan redusere eventuelle vibrasjoner eller utilsiktet løsning av koplingen, og også besørger en første tetning mellom rørene 112, 114.

Mellomrommene 132 mellom korresponderende flanker 124 i hann- og hunngjengepartiene 116, 118 anordnes ved å benytte varierende gjengestigning i både hann- og hunngjengepartiene 116, 118. I den viste utførelse øker stigningen i gjengepartiene 116, 118 i en retning vekk fra midtområdet av gjengepartiene 116, 118, i området rundt belastningsflankene 130.

Så snart koplingen 110 er blitt trukket til for å frembringe den nødvendige rørstreng, kjøres rørstrengen inn i en boring, og et roterende ekspansjonsverktøy sendes så gjennom denne i retning av pil B. Som bemerket ovenfor, deformeres hann- og hunn gjengepartiet 116, 118 på forskjellige måter under rotasjonsutvidelse, slik at man får ulik utvidelse, hvor hanngjengepartiet 116 vil ha en tendens til å forlenge seg aksialt og hunngjengepartiet 118 vil ha en tendens til å trekke seg sammen aksialt. Proble-mene som normalt knytter seg til en slik differensiert utvidelse, avhjelpes som et resultat av tilstedeværelsen av mellomrom 132 mellom tilstøtende flanker 124, hvilke mellomrom 132 gjør det mulig for hanngjengepartiet 116 å strekke seg og hunngjengepartiet 118 å trekke seg sammen, for derved å redusere til ett minimum eller hindre ugunstig konflikt mellom tilstøtende flanker 124. Ved rotasjonsutvidelse kan derfor mellomrommene 132 lukkes, og tilstøtende flanker 124 kan føres i kontakt med hverandre for dermed å gi flere belastningsflanker 130, noe som forbedrer koplingens 110 integritet, både når det gjelder mekaniske faktorer og fluid.

Koplingen 110 kan som et alternativ utvides ved å bruke en ekspansjonskon med en virkning lignende den som beskrives ovenfor i forbindelse med koplingen 10 på figurer 1 og 2.

Det bør forstås at utførelsene som beskrives ovenfor i dette skrift, kun er eksempler på den foreliggende oppfinnelse, og at den kan gjøres til gjenstand for ulike modifika-sjoner uten å avvike fra oppfinnelsens ramme. For eksempel er gjengepartiene ikke begrenset til svalehale- eller kvadratiske eller rektangulære profiler, men kan innbefatte en avrundet profil eller en hvilken som helst hensiktsmessig kombinasjon av profiler. I tillegg er gjengepartiene ikke begrenset til konisk eller rett, men kan for eksempel fremvise en avtrappet profil. Generelt kan man benytte en hvilken som helst hensiktsmessig profil som en fagperson gjerne ville valgt. I tillegg kan det anordnes et hvilket som helst antall belastningsflanker før koplingen utsettes for utvidelse. Videre er belastningsflankene i de viste utførelser enten plassert i endene av gjengepartiene eller i midten. Det bør imidlertid bemerkes at belastningsflankene kan plasseres på et hvilket som helst hensiktsmessig sted eller på en hvilken som helst hensiktsmessig kombinasjon av steder i forhold til gjengepartiene.

Rørkoplingen kan innbefatte ulike tetningselementer anbrakt mellom rørene for å bedre koplingens tetningsintegritet, både før og etter utvidelse. For eksempel kan det anbringes et tetningselement 40 i mellomrommene 32 i den uutvidede kopling 10, som vist på figur 1, hvor tetningselementene aktiviseres så snart koplingen 10 utvides.

I tillegg kan nesen på hvert rør holdes fast radialt for å gi bedre tetning etc. mellom rørene.

Videre kan rørstrengen utvides ved bruk av et hvilket som helst hensiktsmessig eks-pansjonsverktøy eller ekspansjonsmetode. For eksempel kan det i tillegg til rotasjons-ekspansjon og konekspansjon som beskrevet ovenfor, også gjøres bruk av hydraulisk ekspansjon. Ulike ekspansjonsfremgangsmåter som egner seg for bruk med den foreliggende oppfinnelse, er vist på figurer 5 til 8. Idet det innledningsvis henvises til figur 5, er det vist et roterende ekspansjonsverktøy 300 som det som beskrives i in-ternasjonal patentskrift nr. WO 00/37766, hvor dette ved bruk utvider en del av en rørstreng omfattende et første rør 312 og et andre rør 314 som er sammenføyd ved hjelp av en utvidbar kopling 310 i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Figur 6 viser en ekspansjonskon 400 som presses gjennom en del av en rørs-treng i retning av pil C, hvor rørstrengen omfatter første og andre rør 412, 414 sam-menføyd ved hjelp av en kopling 410 ifølge den foreliggende oppfinnelse. Figurer 7 og 8 viser en del av en rørstreng med første og andre rør 512, 514 koplet sammen ved hjelp av en kopling 510 ifølge den foreliggende oppfinnelse, under hydraulisk utvidelse. Nærmere bestemt utvides rørstrengen som er vist på figur 7, ved hjelp av direkte hydraulisk trykk ved å sette pakninger 516 (kun én vist) på avstandsplasserte steder i rørstrengen og deretter øke væsketrykket i kammeret 518 til et nivå som er tilstrek-kelig til å utvide rørstrengen radialt. Ekspansjonsfremgangsmåten som er vist på figur 8, innebærer det å plassere en oppblåsbar blære 520 i rørstrengen på de nødvendige steder og deretter pumpe blæren 520 opp ved å øke væsketrykket i denne, slik at blæren 520 vil utvide rørstrengen.

Det bør forstås at koplingsanordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse kan utvides ved hjelp av en kombinasjon av de verktøyer/fremgangsmåter som beskrives i forbindelse med figurer 5 til 8, dersom dette i en bestemt situasjon er ønskelig eller passen-de.

Claims

1. Utvidbar koplingsanordning (10) innbefattende første (16) og andre (18) gjengepartier som hver omfatter en flerhet av tenner (20, 22) som er i gjensidig inngrep,karakterisert vedat minst én tann (20) i det første gjengeparti (16) går i inngrep med en tilsvarende tann (22) i det andre gjengeparti (18) og resten av nevnte tenner (20, 22) i gjensidig inngrep avgrenser respektive mellomrom (32) seg i mellom.

2. Utvidbar koplingsanordning som angitt i krav 1, hvor koplingen (10) omfatter: et hanngjengeparti (16) i en ende av et første utvidbart rør(12); og et hunngjengeparti (18) i en ende av et andre utvidbart rør (14), hvor gjengepartiene har flanker (24, 30), og hvor minst én flanke (30) i hanngjengepartiet (16) når hann- og hunngjengepartiene er i inngrep, ligger an mot en tilsvarende flanke (30) i hunngjengepartiet (18), og resten av de korresponderende flanker (24) i gjengepartiene avgrenser mellomrom (32) seg i mellom.

3. Utvidbar koplingsanordning som angitt i krav 2, hvor anordningen er tilpasset for utvidelse i det minste delvis ved hjelp av et roterende ekspansjonsverktøy.

4. Utvidbar koplingsanordning som angitt i krav 2 eller 3, hvor anordningen (10) er tilpasset for utvidelse i det minste delvis ved hjelp av et konekspansjons-verktøy (300).

5. Utvidbar koplingsanordning som angitt i krav 2, 3 eller 4, hvor anordningen (10) er tilpasset for utvidelse i det minste delvis ved hjelp av hydraulisk trykk.

6. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 5, hvor anordningen (10) er tilpasset slik at når gjengepartiene (16, 18) er i inngrep og deretter utvides, vil mellomrommene (32) mellom korresponderende flanker oppta forskjellen i utvidelse mellom hann- og hunngjengepartiene (16, 18).

7. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 6, hvor anordningen (10) er tilpasset slik at straks gjengepartiene (16, 18) er i inngrep og deretter utvides, lukkes minst ett av mellomrommene (32) og til-støtende flanker (24) flyttes for å lukke det minst ene mellomrom (32) og ligge an mot hverandre.

8. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 7, hvor en flerhet av flanker i hanngjengepartiet ligger an mot tilsvarende flanker i hunngjengepartiet.

9. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 8, hvor de mot hverandre anliggende flanker (30) er anordnet i motsvarende endepartier av første og andre gjengeparti (16, 18).

10. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 8, hvor de mot hverandre anliggende flanker (30) er anordnet i midtområdet av de korresponderende hann- og hunngjengepartier (16, 18).

11. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 10, hvor mellomrommene (32) mellom korresponderende flanker (24, 30) i hann-og hunngjengepartiene (16, 18) anordnes gjennom å benytte varierende gjengestigning i minst ett av hann- og hunngjengepartiet (16, 18).

12. Utvidbar koplingsanordning som angitt i krav 11, hvor den varierende gjengestigning er anordnet i begge gjengepartier (16, 18).

13. Utvidbar koplingsanordning som angitt i krav 11 eller 12, hvor gjengepartiene (16, 18) innbefatter føtter (26) og den varierende gjengestigning oppnås ved å variere bredden av føttene (26) i den respektive gjenge langs lengden av denne.

14. Utvidbar koplingsanordning som angitt i krav 11, 12 eller 13, hvor gjengepartiene (16, 18) innbefatter kroner (28) og den varierende gjengestigning oppnås ved å variere bredden av kronene (28) i den respektive gjenge langs lengden av denne.

15. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 9 og 11 til 14 når disse ikke avhenger av krav 10, hvor mellomrommene (32) mellom korresponderende flanker (24, 30) i hann- og hunngjengepartiene (16, 18) er anordnet i et midtområde av gjengene.

16. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 8 og 10 til 14 når disse ikke avhenger av krav 9, hvor mellomrommene (32) mellom korresponderende flanker (24, 30) i hann- og hunngjengepartiene (16, 18) er anordnet i et endeområde av gjengene.

17. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 16, hvor det anbringes et deformerbart tetningsmateriale (40) i mellomrommene mellom korresponderende flanker (24) i hann- og hunngjengepartiene (16, 18).

18. Utvidbar koplingsanordning som angitt i krav 17, hvor det deformerbare tetningsmateriale (40) er tilpasset slik at det aktiviseres under utvidelse av koplingen (10).

19. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 18, hvor materialegenskapene i hann- og hunngjengepartiene (16, 18) velges slik at de underletter relativ bevegelse mellom korresponderende flanker (24, 30) under utvidelse.

20. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 19, hvor koplingsanordningen (10) er tilpasset slik at den kan utvides ved bruk av et roterende ekspansjonsverktøy (300), og hvor gjengepartiene (16, 18) fremviser en gjenge som er skåret i motsatt retning av den tiltenkte rotasjonsretning for utvidelse av koplingen.

21. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 20, hvor gjengene i hann- og hunngjengepartiene har en svalehaleprofil.

22. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 20, hvor gjengene i hann- og hunngjengepartiene har en kvadratisk profil.

23. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 22, hvor gjengepartiene er aksialt parallelle.

24. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 22, hvor gjengepartiene er koniske.

25. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 24, hvor hanngjengepartiet er en tappkopling.

26. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 25, hvor hunngjengepartiet er en bokskopling.

27. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 26, hvor det første rør (12) har et frontendeparti som er tilpasset slik at det kan holdes fast radialt ved hjelp av det andre rør (14).

28. Utvidbar koplingsanordning som angitt i et hvilket som helst av krav 2 til 27, hvor det andre rør (14) fremviser et underskåret spor som er tilpasset for mot-tak av frontendepartiet av det første rør (12).

29. Fremgangsmåte for å anordne en utvidet rørkopling (10), hvor nevnte fremgangsmåte omfatter følgende trinn: anordning av et første rør (12) som i en ende innbefatter et hanngjengeparti (16), og et andre rør (14) som i en ende innbefatter et hunngjengeparti (18), hvor endepartiene (16, 18) har flanker (24, 30); anordning av inngrep mellom hann- og hunngjengepartiene (16, 18) for å danne en rørkopling, og hvor minst én flanke (30) i hanngjengepartiet (16) ligger an mot en tilsvarende flanke (30) i hunngjengepartiet (18), og resten av de korresponderende flanker (24) i gjengepartiene (16, 18) avgrenser mellomrom (32) seg i mellom; og utvidelse av rørkoplingen (10), hvorved relativ aksialbevegelse mellom korresponderende flanker (24) under utvidelsen av koplingen tas opp av mellomrommene (32).

30. Fremgangsmåte for å anordne en utvidet rørkopling, som angitt i krav 29, hvor rørkoplingen (10) utvides ved bruk av et roterende ekspansjonsverktøy (300), idet nevnte roterende ekspansjonsverktøy (300) bevirke at hanngjengepartiet (16) forlenges aksialt og hunngjengepartiet (18) trekkes sammen aksialt.

31. Fremgangsmåte for å anordne en utvidet rørkopling, som angitt i krav 29, hvor rørkoplingen (10) utvides ved bruk av et konekspansjonsverktøy (400), idet nevnte konekspansjonsverktøy (400) bevirke at hanngjengepartiet (16) og hunngjengepartiet (18) trekker seg sammen aksialt ved ulike hastigheter.

32. Fremgangsmåte for å anordne en utvidet rørkopling, som angitt i krav 29, hvor rørkoplingen (10) utvides ved bruk av hydraulisk trykk.