NO335990B1 - Hydraulisk slagrørlås - Google Patents

Hydraulisk slagrørlås

Info

Publication number
NO335990B1
NO335990B1 NO20041797A NO20041797A NO335990B1 NO 335990 B1 NO335990 B1 NO 335990B1 NO 20041797 A NO20041797 A NO 20041797A NO 20041797 A NO20041797 A NO 20041797A NO 335990 B1 NO335990 B1 NO 335990B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
locking
tool
downhole tool
sleeve
piston
Prior art date
Application number
NO20041797A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20041797L (no
Inventor
James R Streater
Donald L Leach
Original Assignee
Nat Oilwell Lp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nat Oilwell Lp filed Critical Nat Oilwell Lp
Publication of NO20041797L publication Critical patent/NO20041797L/no
Publication of NO335990B1 publication Critical patent/NO335990B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0021Safety devices, e.g. for preventing small objects from falling into the borehole
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/04Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion
    • E21B23/042Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion using a single piston or multiple mechanically interconnected pistons
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B31/00Fishing for or freeing objects in boreholes or wells
    • E21B31/107Fishing for or freeing objects in boreholes or wells using impact means for releasing stuck parts, e.g. jars
    • E21B31/113Fishing for or freeing objects in boreholes or wells using impact means for releasing stuck parts, e.g. jars hydraulically-operated

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Description

Offentliggjøringen vedrører borehullsverktøy og -anordninger, så som de som brukes ved boring av olje- og gassbrønner. Mer bestemt vedrører den boreslagrør og fremgangsmåter og anordninger for tilveiebringelse av en mekanisk lås som hindrer et boreslagrør i å aktueres. Mer bestemt tilveiebringer de utførelser som her er beskrevet en lås som er integrert i boreslagrøret, og som automatisk låses og låses opp.
Slagrør er mekaniske innretninger som brukes nedihulls i et brønnhull for å levere en støtlast på borestrengen eller på en annen nedihullskomponent, særlig når denne komponenten er fastkjørt. Slagrør kan være utformet for anvendelser ved boring eller fisking, og de er generelt tilgjengelige som hydraulisk eller mekanisk aktuer-te, og de kan være utformet til å slå oppover, nedover, eller begge deler. Selv om deres respektive utforminger kan være ganske forskjellig, ligner deres operasjon hverandre ved at energi som er lagret i borestrengen brått frigjøres når slagrøret aktueres, hvilket er kjent som utløsing eller avfyring.
I tilfelle av anvendelse av slagrøret («jarring up») ved en lokalisering over en bunnhullssammenstilling (BHA) som er fastkjørt, trekker boreren sakte opp borestrengen, men BHA'en beveger seg ikke, fordi den er fastkjørt. Siden toppen av borestrengen beveger seg oppover, kan selve borestrengen strekkes og lagre energi. Når slagrøret avfyres tillates en seksjon av slagrøret brått å bevege seg aksialt i forhold til en annen inntil den seksjon som beveger seg støter mot en stålskulder som er tildannet på den stasjonære seksjon av slagrøret, hvilket overfører en støtlast til borestrengen.
Mange varianter av slagrør inkluderer en utløsings- eller avfyringsmekanisme som hindrer slagrøret i å operere inntil det ønskede strekk er påført på strengen. Sli-ke slagrør er utformet til å tilbakestilles ved enkel håndtering av borestrengen, og er følgelig i stand til gjentatt operasjon, eller avfyring, før de hentes opp fra brønnen.
Før et slagrør kjøres inn i en brønn, mens slagrøret lagres på boredekket, eller etter det er hentet opp, er det ofte ønskelig å ha en mekanisme tilgjengelig for å låse slagrøret i en åpen posisjon for å hindre utilsiktet avfyring, hvilket kan forårsake skade på personell på riggdekket. Ved å holde verktøyet låst i den åpne posisjon kan man også hindre tilfeldig tap av verktøystrengen nede i hullet eller skade på riggen, hvilket kan være et resultat av den utilsiktede avfyring av verktøyet. Inneværende løsninger på dette problemer inkluderer bruk av en innvendig mekanisk lås og/eller en utvendig sikkerhetskrage.
Den konvensjonelle mekaniske lås settes til å løse ut ved en spesifikk belastning for å hindre utilsiktet avfyring under kjøring av boresammenstillingen ved innkjø-ring i eller utkjøring fra hullet, d.v.s. «tripping». Når den forhåndsbestemte belastningen for utløsing av låsen påføres på slagrøret, utløses låsen og slagrøret kan brukes som ønskelig. En ulempe ved mange av disse innvendige låsene er at hver gang verktøyet slås tilbake, eller tilbakestilles, til den opprinnelige posisjon, blir låsen på ny brakt i inngrep. For å løse ut låsen, må utløsningsbelastningen igjen påføres på slag-røret, hvilket danner ytterligere trinn i prosedyren som brukes ved utløsing av slagrø-ret. En annen ulempe ved mange mekaniske låseutforminger er at, siden låsen er utformet til å låses opp ved en bestemt belastning, hvis belastningen utilsiktet over-skrides, så som ved at slagrøret håndteres feil på riggdekket, blir slagrøret konfigurert til å slå og/eller avfyres.
Den typiske utvendige sikkerhetskrage, også kjent som et «hundehalsbånd», består av en todelt hylse med en lås som er festet til et blottlagt parti av slagrøret, og som hindrer verktøyet i å lukkes. Kragen er utformet til å holde enhver mulig størrelse av vekt over slagrøret, så vel som den som kan påføres under lagring på riggdekket. Disse utvendige sikkerhetskrager virker generelt som tilsiktet, og blir pr. i dag benyttet på feltet, men det er problemer forbundet med deres bruk. På grunn av de rigorøse krav ved bruk og mulig feilhåndtering, kan de utvendige sikkehetskrager bli skader og/eller slitt, hvilket muligens kan forårsake at sikkerhetskragen ikke låser fullstendig. Denne skaden kan gjøre kragen vanskelig å installere på verktøyet, eller kan muligens bevirke at kragen låses opp og faller av fra verktøyet. På en borerigg kan kragen være lagret godt over riggdekket, så som en i en høyde på ca 9,14 m til 27,43 m over riggdekket. Det er åpenbart at en tung krage som faller fra denne høyde setter personell og utstyr på riggdekket i fare. Under erkjennelse av denne fare krever enkelte borefirmaer at det påsettes en reserve sikkerhetsstropp på sikkerhetskragene, hvilket sikrer at kragen ikke kan falle av ved et uhell. Uheldigvis øker sikring med en ekstra sikkerhetsstropp den tid som er nødvendig for å sikre verktøyet.
En annen ulempe med den utvendige sikkerhetskrage er at kragen må instal-leres på slagrøret hver gang den trekkes opp fra hullet, og må deretter tas av før verktøyet igjen kjøres. Kragen er derfor en annen del med separat boreutstyr som må vedlikeholdes og lagres på riggen. Det er også en fare for at personell på riggdekket kan glemme å ta av sikkerhetskragen før verktøyet kjøres inn i brønnen. Kjøring av slagrøret med sikkerhetskragen installert vil hindre operasjon av slagrøret, og kan forårsake at slagrøret blir fastkjørt i hullet, hvilket nødvendiggjør en kostbar prosedyre for å få løs det fastkjørte verktøyet.
Fra EP 1024249 fremgår det et nedihullsverktøy for selektivt å tilveiebringe flu-idkommunikasjon mellom det indre og det ytre av et verktøy. Verktøyet omfatter et hus, en sikkerhetsspindel sleidbart mottatt i huset og en driftsspindel sleidbart mottatt i huset.
Fra US 6,439,305 fremgår det en hydraulisk løsbar koplingsanordning med en oppstrøms del innrettet for å tillate forbindelse med rør og en nedstrøms del innrettet for å bli forbundet med et verktøy eller utstyr.
Utførelsene av den foreliggende oppfinnelse er derfor rettet mot fremgangsmåter og anordninger for å tilveiebringe en sikker eller fast låsemekanisme for et bo-reslagrør, hvilken søker å overvinne visse av begrensningene eller ulempene ved kjent teknikk.
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører således en låsemekanisme for et nedihullsverktøy. Låsemekanismen omfatter et legeme, en hylse som er anordnet inne i legemet og som er aksialt flyttbar i forhold til legemet, en låsemekanisme som har en låst posisjon som forhindrer aksial forflytning av hylsen i forhold til legemet og en forspenningsmekanisme som forbelaster låsemekanismen til den låste posisjon. Låsemekanismen låses opp ved hjelp av hydrostatisk trykk inne i verktøyet. Låsemekanismen omfatter et ringformet hulrom som er dannet mellom legemet og hylsen. Forspenningsmekanismen er anordnet inne i det ringformede hulrom. Et stempel er i tettende inngrep med hulrommet, og minst ett låsesegment er forbundet til stemplet. Låsesegmentet har en første posisjon hvor hylsen hindres i aksial forflytning i minst én retning i forhold til legemet, og en annen posisjon hvor aksial forflytning tillates. Forspenningsmekanismen forbelaster stemplet og låsesegmentet til den første posisjon, og hvor låsesegmentet beveges til den annen posisjon ved hjelp av trykk inne i legemet.
De foretrukne utførelser kan tilveiebringe et hydraulisk boreslagrør som har en innvendig lås for fast inngrep, hvilken låser verktøyet i den fullt åpne posisjon når verktøyet er trukket tilbake, og ved kjøring inn i og ut av hullet nær overflaten. Låsemekanismen er forbelastet med en fjær, inn i en låst posisjon som tilveiebringer et
fast inngrep som hindrer enhver aktuering av verktøyet. Når slagrøret kjøres inn i hullet, vil økende hydrostatisk trykk inne i verktøyet bevirke at låsemekanismen flyttes til en frigjort posisjon, og verktøyet vil operere normalt. Når verktøyet returneres til overflaten og det hydrostatiske trykk minker, vil den fjær-forbelastede låsemekanismen returnere til den låste posisjon.
I en foretrukket utførelse kan låsemekanismen inkludere en flerhet av låsesegmenter som har en låst posisjon hvor verktøyet er låst åpent, og en tilbaketrukket posisjon som tillater aktuering av verktøyet. Låsesegmentene holdes av et stempel som er i tettende inngrep med et hydraulisk isolert kammer. Én eller flere forbelast-nings-fjærer er anordnet inne i kammeret og tilveiebringer en kraft som forbelaster stemplet og segmentene inn i den låste posisjon. Når det hydrostatiske trykk inne i verktøyet øker, overstiger det trykket inne i det isolerte kammer og skyver stemplet inn i kammeret, hvilket komprimerer forbelastningsfjærene og flytter låsesegmentene til den oppblåste posisjon.
I en første utførelse kan låseanordningen omfatte et ytre legeme og en hylse som er anordnet inne i og som kan gli i forhold til det ytre legeme. Et ringformet hulrom er tildannet mellom det ytre legeme og hylsen, og det holdes ved omgivelsestrykk. Et stempel er tettende i inngrep med hulrommet og forbundet til en flerhet av låsesegmenter. Visse utførelser inkluderer tre eller flere låsesegmenter. Låsesegmentene har en første posisjon som hindrer hylsen i aksial forflytning i minst én retning i forhold til det ytre legeme, og en annen posisjon som tillater aksial forflytning. Hulrommet inneholder også en fjær for å forbelaste stemplet og låsesegmentene til den første posisjon. I visse utførelser er forbelastningsfjæren en serie av tallerkenfjæ-rer. Låsesegmentene beveges til den annen posisjon ved hjelp av trykk inne i det ytre legeme. I en første posisjon er en skulder på hylsen i inngrep med en konkav overfla te på låsesegmentene, hvor, i visse utførelser, skulderen og overflaten har en vinkel på 45° eller mindre i forhold til horisontalen. I den første posisjon er også en horison-tal bæreflate på låsesegmentene i inngrep med et horisontalt sete på det ytre legeme.
I en annen utførelse kan oppfinnelsen omfatte et nedihullsverktøy et legeme og en aksialt flyttbar hylse som er anordnet inne i legemet. Verktøyet omfatter også
en låsemekanisme som har en låst posisjon som hindrer aksial forflytning av hylsen i forhold til legemet, og en fjær som forbelaster låsemekanismen til den låste posisjon. Låsemekanismen låses opp med hydrostatisk trykk inne i verktøyet. I visse utførelser inkluderer låsemekanismen et stempel som er anordnet i et ringformet hulrom, hvilket er dannet mellom legemet og hylsen, og som holdes ved omgivelsestrykk. Stemplet er forbundet til en flerhet av låsesegmenter, fortrinnsvis minst tre låsesegmenter, som er i inngrep med hylsen og legemet, for å hindre relativ aksial forflytning i minst én retning.
I en annen utførelse kan en låsemekanisme være anordnet på et bore-slagrør som omfatter et ytre legeme og en indre hylse som er tilpasset til å forflyttes aksialt i forhold til det ytre legeme. Boreslagrøret kan fortrinnsvis være et enkeltvirkende eller dobbeltvirkende hydraulisk boreslagrør. Låsemekanismen har en låst posisjon som forhindrer aksial forflytning av den indre hylse i minst én retning, og en ulåst posisjon hvor aksial forflytning er mulig. Låsemekanismen omfatter en forspenningsmekanisme som er tilpasset til å forbelaste låsemekanismen til den låste posisjon, og et stempel som er tilpasset til å bevege låsemekanismen til den oppblåste posisjon som respons på trykk inne i boreslagrøret. Forspenningsmekanismen og stemplet er slik utformet at når slagrøret er ved eller nær overflaten, så bringes låsen automatisk i inngrep, hvilket hindrer uventet aktuering av slagrøret. Låsemekanismen låser opp verktøyet så snart det når en valgt dybde i brønnhullet og tillater normal bruk av slag-røret. Låsemekanismen omfatter et ringformet hulrom som er dannet mellom det ytre legeme og hylsen. Forspenningsmekanismen er anordnet inne i det ringformede hulrom. Et stempel er i tettende inngrep med hulrommet, og minst ett låsesegment er forbundet til stemplet. Låsesegmentene har en første posisjon hvor hylsen hindres i aksial forflytning i minst én retning i forhold til det ytre legeme, og en annen posisjon hvor aksial forflytning tillates. Forspenningsmekanismen forbelaster stemplet og låsesegmentene til den første posisjon. Låsesegmentet beveges til den annen posisjon ved hjelp av trykk inne i det ytre legeme.
Videre omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte for å tilveiebringe en mekanisk lås, idet fremgangsmåten omfatter anvendelse av et nedihullsverktøy i henhold til et av kravene 1 til 10.
Videre beskrives en fremgangsmåte for å tilveiebringe en mekanisk lås, idet fremgangsmåten omfatter anvendelse av et nedihullsverktøy som beskrevet over.
Den foreliggende oppfinnelse omfatter følgelig en kombinasjon av trekk og fordeler som gjør det mulig å sørge for en automatisk aktuering, hvilket bringer låseanordningen i fast inngrep. Disse og forskjellige andre karakteristika og fordeler ved de foretrukne utførelser vil klart fremgå for de som har fagkunnskap innen området ved en lesing av den følgende detaljerte beskrivelse og ved henvisning til de ledsagende tegninger.
Kort beskrivelse av tegningene:
For en mer detaljert forståelse av de foretrukne utførelser, skal det vises til de ledsagende figurer, hvor: Fig. 1 er et partielt snittriss av en utførelse av en låsesammenstilling; Fig. 2 er et isometrisk riss av en utførelse av et låsestempel; Fig. 3 er et isometrisk riss av en utførelse av et låsesegment; Fig. 4 er et isometrisk riss av låsesegmentet på fig. 3 installert i låsestemplet på fig. 2; Fig. 5 er et partielt isometrisk snittriss av en utførelse av en låsesammenstilling i den låste posisjon; og Fig. 6 er et partielt isometrisk snittriss av låsesammenstillingen på fig. 5 i den oppblåste posisjon.
I den følgende beskrivelse er like deler merket gjennom hele beskrivelsen og på tegningene med de samme henvisningstall. Tegningsfigurene er ikke nødvendig-vis i målestokk. Visse trekk ved de beskrevne utførelser kan være vist i for stor måle stokk eller i noe skjematisk form, og det kan være at enkelte detaljer ved konvensjonelle elementer ikke er vist av hensyn til å være klar og konsis. Den foreliggende oppfinnelse kan ha utførelser i forskjellige former. På tegningene er det vist, og det vil her bli beskrevet i detalj, bestemte utførelser av den foreliggende oppfinnelse, med den forståelse at den foreliggende redegjørelse skal anses som en eksemplifisering av prinsippene ved oppfinnelsen, og at den ikke er ment å begrense oppfinnelsen til de utførelser som her er vist og beskrevet. Det skal fullt ut forstås at den forskjellige lære ved de utførelser som er omtalt nedenfor kan anvendes separat eller i en hvilken som helst egnet kombinasjon for å frembringe de ønskede resultater.
Spesielt tilveiebringer forskjellige utførelser av den foreliggende oppfinnelse et antall forskjellige fremgangsmåter og anordninger for tilveiebringelse av et låsende inngrep som hindrer aksial bevegelse mellom to legemer. Konseptene ifølge oppfinnelsen er drøftet i forbindelse med et hydraulisk boreslagrør, men bruken av konseptene ifølge den foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til denne spesielle anvendelse, og den kan anvendes på andre lineært virkende mekanismer som opererer i den trykksatt omgivelse. Konseptene som her er beskrevet kan følgelig finne sin anvendelse i andre anvendelser av nedihullsverktøy, så vel som i andre hydraulisk ak-tuerte komponenter, både innenfor oljefeltteknologi og andre teknologier som konseptene ifølge den foreliggende oppfinnelse kan anvendes på.
I sammenheng med den følgende beskrivelse angir opp og ned retninger i forhold til et brønnhull, hvor toppen av brønnen er ved overflaten. Selv om det er beskrevet at de tilveiebringer et låsende inngrep som hindrer nedoverrettet bevegelse, kan de utførelser som her er beskrevet lett omformes til bruk for å hindre oppo-verrettet bevegelse, eller enhver relativ aksial bevegelse mellom to legemer. Horison-tal viser til en orientering som står vinkelrett på den sentrale akse i brønnhullet eller nedihullsverktøyet. Vertikal viser til en orientering som er parallell med den sentrale akse i brønnhullet eller verktøyet.
Det skal nå vises til fig. 1, hvor et partielt snittriss av en låsemekanisme 10 er vist installert i et verktøy 18, hvilket for eksempel kan være et hydraulisk boreslagrør. Låsemekanismen 10 inkluderer låsesegmenter 12, stempel 14, og forbelastningsfjæ-rer 16. Låsemekanismen 10 er installert i verktøyet 18 som inkluderer et legeme 20 og en hylse 22. Når verktøyet 18 aktueres, beveges hylsen 22 nedover i forhold til legemet 20. Hylsen 22 passer konsentrisk inn i legemet 20, og danner et ringformet hulrom 24 derimellom. Fjærene 16 befinner seg inne i hulrommet 24, og tetninger 26 danner en tetning mellom stemplet 14 og veggene i det ringformede hulrom 24 som er dannet av hylsen 22 og legemet 20, hvilket isolerer hulrommet 24 fra hydrostatisk trykk inne i verktøyet 18.
Med henvisning til fig. 2, er det vist et isometrisk riss av stemplet 14. Stemplet 14 omfatter et sylindrisk legeme 28 som har en stempelflate 40, tre T-formede spor 30 på en ende, en sporflate 44, en innvendig tetningsrille 32, og en utvendig tetningsrille 34. Fig. 3 viser et låsesegment 12 som har et kileformet låsehode 36 og en T-formet hale 38. Låsehodet 36 inkluderer en ytre konveks overflate 58, en indre konkav overflate 60, en lastflate 42, en haleflate 46, og en flat bæreflate 62. Som det ses på fig. 4, er halen 38 i løst inngrep med sporet 30, for å forbinde låsesegmentet 12 til stemplet 14. Låsesegmentet 12 og sporet 30 er slik dimensjonert at når stemplet 14 skyver nedover mot låsesegmentet 12, overføres kraften fra stempelflaten 40 inn i lastflaten 42. Når stemplet 14 trekker tilbake på låsesegmentet 12, trekker sporflaten 44 på haleflaten 46. Låsesegmentet 12 er dimensjonert slik at det kan bevege seg radialt i forhold til stemplet 14 når låsemekanismen 10 bringes inn i og ut av inngrep.
Det skal nå vises til fig. 1 og fig. 5, hvor låsemekanismen 10 er vist i en låst posisjon med verktøyet 18 i en åpen posisjon. Fjærene 16 skyver stemplet 14 nedover, hvilket skyver låsesegmentene 12 nedover inntil de kommer i inngrep med legemets skulder 48. Legemets skulder 48 inkluderer en konkav konisk flate 50 og en flat flate 52. Legemets skulder 48 kan være i ett med legemet 20, men er fortrinnsvis tildannet på en ende av legemets innsats 54, hvilken forbindes til legemet 20 med gjenger 56 etter at stemplet 14 er installert.
Låsesegmenter 12 er i inngrep med legemets skulder 48, med den konvekse overflate 58 plassert på den konkave flate 50, og med bæreflaten 62 plassert på flaten 52, for å plassere låsesegmentene 12 i en låst posisjon. I den låste posisjon strekker låsehodet 36 seg radialt innover og forbi den innvendige diameter av legemet 20, og inn i senkeboringen 64 i hylsen 22. Senkeboringen 64 inkluderer en skul der 66 som, når hylsen 22 beveges nedover i forhold til legemet 12, kommer i inngrep med den konkave overflate 60 og hindres i ytterligere nedoverrettet relativ bevegelse.
Med fortsatt henvisning til fig. 1 og fig. 5, forløper skulderen 66 på hylsen 22 og den konkave overflate 60 på låsesegmentet 12 fortrinnsvis i en vinkel som er
mindre enn 45° fra horisontalen, slik at størstedelen av kraften som påføres med hylsen 22 på låsesegmentene 12 projiseres nedover gjennom låsesegmentene 12. Den nedoverrettede projiserte kraft føres gjennom bæreflaten 62 på låsesegmentet 12, på flaten 52 på legemet 20. Alle horisontalt rettede belastninger rettes fra den konvekse overflate 58 på den konkave flate 50. Så snart låsesegmentene 12 har kommet i inngrep, kan de ikke beveges radialt, hvilket tilveiebringer et fast låsende inngrep mellom legemet 20 og hylsen 22, hvilket ikke vil frigjøres ved økende belastninger fra hylsen 22. Lasten som dannes ved den nedoverrettede bevegelse av hylsen 22 bæres i skjær over hvert låseelement 12, hvilke individuelt og i fellesskap er i stand til å bære betydelige belastninger.
Det skal nå vises til fig. 6, hvor låsemekanismen 10 er oppblåst ved hjelp av hydrostatisk trykk i det indre 68 av verktøyet 18. Hulrommet 24 er hydraulisk isolert fra det indre 68. Når hydrostatisk trykk i det indre 68 øker, så som når verktøyet 18 kjøres inn i en brønn, danner trykket som virker på stemplet 14 en kraft som, så snart det hydrostatiske trykk når et forhåndsbestemt nivå, overvinner den kraft som gene-reres avfjærene 16, komprimerer fjærene og skyver stemplet 14 tilbake inn i hulrommet 24. Låsesegementene 12 føres tilbake av stemplet 14 og beveges inn i en oppblåst posisjon hvor hylsen 22 kan bevege seg aksialt i forhold til legemet 20. Når det hydrostatiske trykk i verktøyets indre 68 øker, så som når verktøyet 18 trekkes ut fra en brønn, vil fjærene 16 skyve stemplet 14 og låsesegmentene 12 tilbake inn i den låste posisjon.
Fjærene 16 kan være en hvilken som helst type fjær, inkludert en serie av fjærskiver, så som tallerkenskiver, en skruefjær eller en hydraulisk fjær. Fjæren kan velges slik at låsemekanismen 10 vil bringes inn og ut av inngrep ved en viss trykkraft som virker på stemplet. Denne trykkraften er direkte avhengig av dybden av verktøyet i brønnhullet. Derfor kan et fjærsystem 16 velges for å sette den dybde inne i brønn-hullet hvor låsemekanismen 10 vil låses opp når verktøyet kjøres. Denne dybden vil også korrespondere til den dybde hvor verktøyet vil tilbakestilles når det trekkes ut av brønnen.
Med henvisning tilbake til fig. 1, låsesammenstillingen 10 kan brukes i et hvilket som helst verktøy som utsettes for innvendig trykk, så som når det senkes inn i et brønnhull. Et bestemt verktøy hvor låsesammenstillingen 10 kan finne anvendelse er boreslagrør. I en eksemplifiserende installasjon i et hydraulisk boreslagrør, er hylsen 22 et trykkrør, og den holdes i en fullt åpen posisjon ved hjelp av låsesammenstillingen 10. Låsesammenstillingen 10 er fortrinnsvis installert slik at når slagrøret er i strekk (så som når det kjøres inn i brønnen), er trykkrøret litt over inngrep med låsesammenstillingen, men når en trykkraft påføres på slagrøret, vil trykkrøret komme i inngrep med låsesammenstillingen, hvis sammenstillingen er i den låste posisjon.
Låsesammenstillingen 10 skyves inn i den låste posisjon ved hjelp avfjærer 16, og føres tilbake ved hjelp av brønnhullstrykk som virker på fjærene 16. Låsesammenstillingen 10 vil følgelig automatisk låses opp når slagrøret kjøres, og automatisk låses når slagrøret hentes opp fra brønnen. Denne automatiske låsing og opp-låsing eliminerer behovet for noen aktiv handling av personell på riggdekket for å sikre slagrøret etter at det er hentet opp fra brønnen. Fordi låsesammenstillingen 10 også tilveiebringer en lås i fast inngrep, er det ikke noe behov for ytterligere, eksternt låseutstyr for å sikre slagrøret.
Forskjellige utførelser kan gjøres innenfor rammen av det foreliggende opp-finneriske konsept.

Claims (11)

1. Låsemekanisme for et nedihullsverktøy (18), omfattende: et legeme (20); en hylse (22) som er anordnet inne i legemet (20) og som er aksialt flyttbar i forhold til legemet (20); en låsemekanisme (10) som har en låst posisjon som forhindrer aksial forflytning av hylsen (22) i forhold til legemet (20); og en forspenningsmekanisme (16) som forbelaster låsemekanismen (10) til den låste posisjon, hvor låsemekanismen (10) låses opp ved hjelp av hydrostatisk trykk inne i verktøyet (18) karakterisert vedat låsemekanismen (10) omfatter: et ringformet hulrom (24) som er dannet mellom legemet (20) og hylsen (22), hvor forspenningsmekanismen (16) er anordnet inne i det ringformede hulrom (24); et stempel (14) i tettende inngrep med hulrommet (24); og minst ett låsesegment (12) som er forbundet til stemplet (14), hvor låsesegmentet (12) har en første posisjon hvor hylsen (22) hindres i aksial forflytning i minst én retning i forhold til legemet (20), og en annen posisjon hvor aksial forflytning tillates, hvor forspenningsmekanismen (16) forbelaster stemplet (14) og låsesegmentet (12) til den første posisjon, og hvor låsesegmentet (12) beveges til den annen posisjon ved hjelp av trykk inne i legemet (20).
2. Nedihullsverktøy (18) som angitt i krav 1, hvor hulrommet (24) holdes ved omgivelsestrykk.
3. Nedihullsverktøy (18) som angitt i krav 1 eller 2, videre omfattende en skulder (66) som er anordnet på hylsen (22), tilpasset til inngrep med en konkav overflate (60) av låsesegmentet (12) når låsesegmentet (12) er i den første posisjon.
4. Nedihullsverktøy (18) som angitt i krav 3, hvor skulderen (66) og den konkave overflate (60) har en vinkel på 45° eller mer fra legemets (20) akse.
5. Nedihullsverktøy (18) som angitt i et av kravene 1 til 4, hvor låsesegmentene (12) videre omfatter en bæreflate (62) som er tilpasset til å plasseres på en flate (52) som er anordnet på legemet (20).
6. Nedihullsverktøy (18) som angitt i krav 5, hvor bæreflaten (62) og flaten (52) er står hovedsakelig normalt på legemets (20) akse.
7. Nedihullsverktøy (18) som angitt i et av kravene 1 til 6, hvori forspenningsmekanismen (16) omfatter én eller flere fjærer (16).
8. Nedihullsverktøy (18) som angitt i et av kravene 1 til 6, hvor fjæren (16) eller minst én av fjærene (16) er en tallerkenfjær.
9. Nedihullsverktøy (18) som angitt i et av kravene 1 til 8, omfattende et flertall låsesegmenter (12).
10. Nedihullsverktøy (18) som angitt i krav 1, hvor flerheten av låsesegmenter omfatter minst tre låsesegmenter.
11. Fremgangsmåte for å tilveiebringe en mekanisk lås, idet fremgangsmåten omfatter anvendelse av et nedihullsverktøy (18) i henhold til et av kravene 1 til 10.
NO20041797A 2003-05-01 2004-04-30 Hydraulisk slagrørlås NO335990B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/427,773 US7066251B2 (en) 2003-05-01 2003-05-01 Hydraulic jar lock

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20041797L NO20041797L (no) 2004-11-02
NO335990B1 true NO335990B1 (no) 2015-04-13

Family

ID=32990456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20041797A NO335990B1 (no) 2003-05-01 2004-04-30 Hydraulisk slagrørlås

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7066251B2 (no)
EP (1) EP1473435B1 (no)
CA (1) CA2465411C (no)
DE (1) DE602004015662D1 (no)
NO (1) NO335990B1 (no)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8215382B2 (en) 2009-07-06 2012-07-10 Baker Hughes Incorporated Motion transfer from a sealed housing
US8230912B1 (en) 2009-11-13 2012-07-31 Thru Tubing Solutions, Inc. Hydraulic bidirectional jar
EA029620B1 (ru) 2010-12-16 2018-04-30 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани Модуль связи для выполнения гравийной набивки с альтернативными путями и способ заканчивания скважины
US8550155B2 (en) 2011-03-10 2013-10-08 Thru Tubing Solutions, Inc. Jarring method and apparatus using fluid pressure to reset jar
US9181770B2 (en) 2011-09-07 2015-11-10 Smith International, Inc. Pressure lock for jars
US9291018B2 (en) 2011-12-20 2016-03-22 Exxonmobil Upstream Research Company Systems and methods to inhibit packoff events during downhole assembly motion within a wellbore
US8657007B1 (en) 2012-08-14 2014-02-25 Thru Tubing Solutions, Inc. Hydraulic jar with low reset force
RU2537722C2 (ru) * 2013-04-03 2015-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Радиус-Сервис" Гидромеханический яс
US9644441B2 (en) 2014-10-09 2017-05-09 Impact Selector International, Llc Hydraulic impact apparatus and methods
US9551199B2 (en) 2014-10-09 2017-01-24 Impact Selector International, Llc Hydraulic impact apparatus and methods
WO2015016859A1 (en) 2013-07-31 2015-02-05 Halliburton Energy Services, Inc. Selective magnetic positioning tool
WO2015016858A1 (en) * 2013-07-31 2015-02-05 Halliburton Energy Services, Inc. Selective magnetic positioning tool
RU190837U1 (ru) * 2018-09-11 2019-07-15 Общество С Ограниченной Ответственностью "Вниибт-Буровой Инструмент" Яс гидромеханический двустороннего действия
US11098549B2 (en) 2019-12-31 2021-08-24 Workover Solutions, Inc. Mechanically locking hydraulic jar and method
CN114458211B (zh) * 2022-01-27 2023-09-08 西南石油大学 一种电驱动智能震击器及操作方法
US11939840B2 (en) 2022-04-12 2024-03-26 Halliburton Energy Services, Inc. Swellable metallic material locking of tubular components

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3570598A (en) * 1969-05-05 1971-03-16 Glenn D Johnson Constant strain jar
DE3234003C1 (de) * 1982-09-14 1983-07-28 Christensen, Inc., 84115 Salt Lake City, Utah Verriegelungsvorrichtungen fuer Werkzeuge mit teleskopartig verschiebbaren Teilen
US4671361A (en) * 1985-07-19 1987-06-09 Halliburton Company Method and apparatus for hydraulically releasing from a gravel screen
US4862957A (en) * 1985-09-11 1989-09-05 Dowell Schlumberger Incorporated Packer and service tool assembly
US4660637A (en) * 1985-09-11 1987-04-28 Dowell Schlumberger Incorporated Packer and service tool assembly
US4662460A (en) * 1985-11-04 1987-05-05 Dresser Industries, Inc. Rotary drilling jar
US4984632A (en) * 1989-03-27 1991-01-15 Dowell Schlumberger Incorporated Hydraulic release joint for tubing systems
GB8915302D0 (en) 1989-07-04 1989-08-23 Andergauge Ltd Drill string stabiliser
US5074361A (en) * 1990-05-24 1991-12-24 Halliburton Company Retrieving tool and method
US5170843A (en) * 1990-12-10 1992-12-15 Taylor William T Hydro-recocking down jar mechanism
US5526888A (en) * 1994-09-12 1996-06-18 Gazewood; Michael J. Apparatus for axial connection and joinder of tubulars by application of remote hydraulic pressure
GB9619722D0 (en) * 1996-09-20 1996-11-06 Int Petroleum Equipment Ltd Jar mechanism
US6338387B1 (en) * 1998-11-30 2002-01-15 Downhole Research, Llc Downward energized motion jars
US6230811B1 (en) 1999-01-27 2001-05-15 Halliburton Energy Services, Inc. Internal pressure operated circulating valve with annulus pressure operated safety mandrel
US6173786B1 (en) * 1999-03-09 2001-01-16 Baker Hughes Incorporated Pressure-actuated running tool
NO309956B1 (no) * 1999-05-21 2001-04-23 Bakke Technology As Hydraulisk utløsbar koplingsanordning, særlig beregnet brukt som mellomstykke mellom et kveilrør og et verktøy/utstyr etc.
US6367552B1 (en) * 1999-11-30 2002-04-09 Halliburton Energy Services, Inc. Hydraulically metered travel joint
US6408946B1 (en) * 2000-04-28 2002-06-25 Baker Hughes Incorporated Multi-use tubing disconnect
US6527048B1 (en) * 2001-02-12 2003-03-04 David J. Trosclair Hydraulically actuated downhole coupler system, especially for combination washover/fishing tool assemblies

Also Published As

Publication number Publication date
CA2465411C (en) 2007-07-03
NO20041797L (no) 2004-11-02
EP1473435B1 (en) 2008-08-13
CA2465411A1 (en) 2004-11-01
US20040216869A1 (en) 2004-11-04
US7066251B2 (en) 2006-06-27
DE602004015662D1 (de) 2008-09-25
EP1473435A1 (en) 2004-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO335990B1 (no) Hydraulisk slagrørlås
AU717334B2 (en) Activation of downhole tools
DK176912B1 (da) Indretning og fremgangsmåde til udførelse af borehulsfunktioner.
US5180012A (en) Method for carrying tool on coil tubing with shifting sub
NO20101052A1 (no) Hydraulisk drevet fiskeverktoy og fremgangsmate
NO321496B1 (no) Nedihullsomlopsventil
NO177114B (no) Fremgangsmåte og anordning for å avsperre en brönnsikkerhetsventil i åpen stilling
NO326030B1 (no) Avstengbar tilbakeslagsventil for kveileror
NO322851B1 (no) Fleksibel senke og fremgangsmate for omforming av en deformert kobling for en bronnboring.
NO20131470A1 (no) Bropluggverktøy
CA2823177C (en) Hydraulic/mechanical tight hole jar
NO315865B1 (no) System og fremgangsmåte for å innsette et flertall verktöy i en brönn underbakken
NO343638B1 (no) Framgangsmåte og anordning for installering av et boreverktøy
NO346086B1 (no) Mekanisk lås med trykkbalansert flytende stempel
EP0310625A1 (en) IGNITION HEADS.
NO321996B1 (no) Flottorventilenhet for nedihulls rordel
US3709478A (en) Mechanical jar
US4949789A (en) Pressure relief system for down hole chemical cutters
US6148916A (en) Apparatus for releasing, then firing perforating guns
NO813323L (no) Noedfrigjoerings- og sikkerhetsventil
NO344789B1 (no) Undervanns brønnhodesammenstillinger samt fremgangsmåte for å installere en undervannsbrønnhodesammenstilling
US4603749A (en) Apparatus for downward displacement of an inner tube within a coring barrel
US2819879A (en) Suspension drilling device and jar
US9637992B2 (en) Downhole spear having mechanical release mechanism for use in wellbores and methods of using same
EP3755872A1 (en) Downhole apparatus