NO336418B1

NO336418B1 - Tetning med metalltettende element, og en fremgangsmåte for dannelse av et segl.

Info

Publication number: NO336418B1
Application number: NO20042014A
Authority: NO
Inventors: Tarald Gudmestad; David E Hirth
Original assignee: Weatherford Lamb
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2015-08-17
Also published as: CA2466859A1; AU2004201970B2; GB2431675A; NO20141195A1; US7165622B2; GB2401621A; GB0620404D0; US20040226724A1; GB2401621B; US20050230100A1; AU2004201970A1; US6962206B2; NO340519B1; CA2466859C; GB2431675B; GB0410879D0; NO20042014L

Description

BAKGRUNNSOPPLYSNINGER FOR OPPFINNELSEN

Oppfinnelsens bruksområde

Utførelsene for den aktuelle oppfinnelsen er generelt relatert til et brønn-hullsverktøy, og nærmere bestemt til tetninger.

Relatert beskrivelse

I oljefeltindustrien er tetninger utplassert ved forskjellige faser og kan generelt klassifiseres ved applikasjon, innsettingsmetode og gjenvinningsevne. En hovedsakelig funksjon er å forsegle et ringområde dannet mellom to koaksiale, utplas-serte rør innen et borehull. En tetning kan for eksempel forsegle en ring dannet mellom produksjonsrør anordnet innen en foring i borehullet. Alternativt kan noen tetninger forsegle en ring mellom utsiden av røret og et uforet borehull. Rutinebruk av tetninger inkluderer beskyttelse av foringen mot trykk, både brønn og stimuler-ingstrykk, og beskyttelse av borehullforingen fra korrosive væsker. Andre vanlige bruksmåter kan omfatte isolasjon av dannelser eller lekkasjer innen borehullforingen, trykkhull, eller flerfoldige produksjonssoner av en brønn, som derved forhindrer bevegelse av væske eller trykk mellom soner. Tetninger kan også brukes for å holde drepefluider eller rensefluider i foringsringen.

Tetninger kan kjøres på en ledningstråd (et middel for overfore signaler mellom en overflateenhet og en beliggenhet for brønnhullet), rør eller kveilerør. I hvert tilfelle omfatter tetningen en innsettingsmekanisme som opererer for å inn-sette et element for tetning. Typen og operasjonen for innsettingsmekanismen og det relaterte elementet for innsetting kan komme an på om tetningen skal innset-tes permanent eller midlertidig (f.eks. for å gjenvinnes siden). Konvensjonelle tetninger omfatter typisk et element for tetning (for eksempel et elastomerisk element) mellom de øvre og nedre sikringsringene eller elementene. Elementet for tetning er sammentrykket for å radialt utvide forseglingselementet utover mot kontakt med brønnforingen som derved forsegler ringen. Alternativt kan utvidelsen av forseglingselementet oppnås ved pumping av væske inn i en blære.

Publikasjonen US 5511620 A beskriver et tetningsapparat for bruk i et undergrunns borehull som har et borehullsrør anbrakt deri som definerer en borehullsoverflate. Publikasjonen US 6446717 B1 beskriver generelt en tetningssammenstilling med en deformerbar del og en kjerne i det minste delvis anbrakt innen den deformerbare delen som kan radielt ekspanderes for inngrep med en tilgrensende overflate og bevirke en tetning.

Siden utvinnbare petroleumsreserver finnes på stadig større dyp, er tetninger krevd for å operere i miljøer med tilsvarende høyere temperaturer og trykk. Typisk sett er tetninger avhengige av en serie med støtteringer og støttekompon-enter for å styre det elastomeriske forseglingselementet og forhindre utstøting (for eksempel bevegelse av forseglingselementet utover det definerte omslutningsom-råde). Uheldigvis vil de høye temperaturene assosiert med dypere underjordiske operasjoner mykne elastomerforseglingselementene og minske deres evne til å motstå utstøting. Med økende temperaturer og trykk blir alle grensesnittene mellom de supplerende og støttende komponentene potensielle utstøtingsfuger for forseglingselementet.

En spesiell operasjon hvor konvensjonelle tetninger ofte svikter, er når man installerer foringer. Det er vanlig praksis å plassere en tetning ved foringsskjøten for å forsyne en mekanisk formet tetning i tillegg til tetningen skapt av sementen. Forseglingselementer som tetninger er typisk sett rørformede seksjoner av elasto-mer som er skyvet over en formkjerne. Forseglingselementene er typisk sett akti-vert utover mot kontakt med brønnforingen, som beskrevet ovenfor. Når man pum-per sement i løpet av foringssementeringsoperasjoner er det ønskelig å pumpe ved høye rater for å forsyne en mer effektiv vaskeaksjon for å vaske ut borehull-skrap og forhindre gjennombrudd av sementen. Disse høye pumpeytelsene kan forårsake en lavtrykkssone over det ikke-herdete forseglingselementet av tetningen. I tillegg kan de høyere temperaturene forårsake at elementene utvides og blir mykere, og derved minsker sin fasthet. Ved disse vilkårene kan konvensjonelle elastomerforseglingselementer bli ustabile og vaskes av, noe som forhindrer sem-enteringsoperasjonene fra ønsket fullførelse og som muligens kan skade forseglingselementet.

En annen brønnhullbetingelse som påvirker operasjonen av et forseglingselement i negativ retning, er grensesnittet mellom foringen og støtteringene lagd for å styre forseglingselementet. Foringens overflate som støtteringene er i kontakt med er typisk sett en grov, rullet overflate som kan være noe uregelmessig. I tillegg er de fleste konvensjonelle støtteringene triangulære i form med en av føttene til triangelen i kontakt med den indre foringsoverflaten. Vinkelen til støttedelene som presser støtteringene ut er typisk sett mellom 45 og 60 grader med hensyn til den aksiale midtlinjen av tetningen. Den relativt uregelmessige kontaktoverflaten til foringen, kombinert med vinkelen av støttedelene, forsyner et moderat kontakttrykk mellom støtten og foringen. Dette kontakttrykket er ofte utilstrekkelig for å styre forseglingselementet, spesielt ved høye temperaturer og trykk.

Derfor er det et behov for tetninger som har tilstrekkelig trykkintegritet for både væsker og gass, spesielt for forskjellige høye temperaturer og/eller høye trykkmiljø.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en tetning for tetningsoperasjoner for et brønnhull,

kjennetegnet ved at den omfatter:

(i) en rørformet kropp som har en ytre, hovedsakelig sylindrisk overflate som definerer en ytre diameter av den rørformede kroppen, og den rørformede kroppen omfatter: et par ringformede deler som hver har en radial dimensjon og som hver danner en separat aktuatorkontaktoverflate ved en innerdiameter og et par ringformede ikke-elastomeriske tetningsoverflater som danner en del av den ytre overflaten; og en tetningsbærende del anordnet mellom de ikke-elastomeriske tetningsoverflater og som har en ytre tetningsbærende overflate som danner en del av den ytre sylindriske overflaten av den rørformede kroppen; og hvor et hulrom er dannet mellom en indre overflate av den tetningsbærende delen og de ringformede leddene; og (ii) et elastomerisk forseglingselement anordnet på den tetningsbærende delen; hvor kroppen er tilpasset til å plasseres i en forseglet posisjon, fra en uforseglet posisjon, ved påføring av et trykk til aktuatorkontaktoverflatene, som derved forårsaker deformasjon av den tetningsbærende delen inn i hulrommet, i hvert fall til paret med ikke-elastomeriske tetningsoverflater oppnår kontakt med en rørformet overflate i borehullet.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører også en fremgangsmåte for dannelse av et segl med hensyn til en foring anordnet i et borehull, kjennetegnet ved at den omfatter:

(i) forsyning av en tetning som omfatter:

en hovedsakelig rørformet kropp som definerer en hovedsakelig sylindrisk ytre overflate;

et par med ringformede ribber som utvides radialt innover og som hver definerer en nedre aktuatoroverflate og en øvre tetningsoverflate, de nedre aktuatoroverflatene definerer en avkortet kjegles innerdiameter og de øvre tetningsoverflatene danner en del av den ytre overflaten av det rør-formede leddet, og hvor minst et ringformet hulrom er definert mellom paret med ringformede ribber og den ytre overflaten for å tilpasse en grad av deformasjon av den ytre overflaten; og

en tetningsribbe som utvides radialt innover inn i hulrommet fra den ytre overflaten av den rørformede kroppen, og tetningsribben som bærer et segl på sin diametriske indre overflate;

(ii) kjøre tetningen inn i borehullet; og

(iii) diametrisk utvide tetningen ved påføring av et trykk til de respektive nedre aktuatoroverflatene av de ringformede ribbene, hvorved de øvre tetningsoverflatene av de ringformede ribbene er i kontakt med en innerdiameter av foringen for å danne respektive uavhengige ikke-elastomeriske segl; og hvor, i en innstilt posisjon, den ytre overflaten av det rørformede leddet er deformert relativt til et forhold på den ytre overflaten i en ikke-herdet posisjon.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører videre en fremgangsmåte for dannelse av et segl på en innerdiameter av en foring anordnet i et borehull, kjennetegnet ved at den omfatter:

forsyning av en tetning som omfatter:

en hovedsakelig rørformet kropp som definerer en hovedsakelig sylindrisk ytre overflate og videre definerer minst et ringformet hulrom for å tilpasse en grad av deformasjon av den ytre overflaten;

en tetningsribbe som utvides radialt innover inn i hulrommet fra den ytre overflaten, og tetningsribben bærer et segl på sin diametriske indre overflate; og

minst to elastomeriske forseglingselementer anordnet på den ytre overflaten, hvor minst tre ringformede deler av den ytre overflaten forblir åpen;

å kjøre tetningen inn i borehullet; og

diametrisk utvide tetningen ved påføring av et trykk til valgte deler av den rørformede kroppen til tetningen er plassert i en innstilt posisjon hvor de minst tre ringformede delene av den ytre overflaten danner uavhengige, ringformede, ikke-elastomeriske segl på innerdiameteren av foringen og hvor de elastomeriske forseglingselementene danner elastomeriske segl mellom de uavhengige, ringformede, ikke-elastomeriske seglene for å forhindre utstøting av de elastomeriske forseglingselementene utover de ikke-elastomeriske seglene, hvorved den ytre overflaten av det rørformede leddet hvor de elastomeriske forseglingselementene ligger, er deformert relativt til et forhold i den ytre overflaten i en ikke-herdet posisjon.

Ytterligere utførelsesformer av tetningen og fremgangsmåtene i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.

Den aktuelle oppfinnelsen er generelt relatert til en tetning og metode for innsetting av det samme.

Det beskrives en tetning for tetningsoperasjoner for brønnhull, hvor tetningen inkluderer en rørformet kropp som har en ytre overflate og et elastomerisk forseglingselement anordnet på en tetningsbærende del av den ytre overflaten. Den rørformede kroppen inkluderer et par med ringformede deler som hver har en radial dimensjon og hver av dem danner en separat styreelementkontaktoverflate som danner en del av den ytre overflaten. Den tetningsbærende delen er anordnet mellom de ikke-elastomeriske tetningsoverflatene og et hulrom er dannet mellom den indre overflaten av den tetningsbærende delen og de ringformede leddene. Kroppen er tilpasset til å plasseres i en forseglet posisjon, fra en uforseglet posisjon, ved påforing av trykk på styreelementkontaktoverflåt-ene, som derved forårsaker deformasjon av den tetningsbærende delen i hulrom, i hvert fall til paret med ikke-elastomeriske tetningsoverflater oppnår kontakt med et borehulls ringformede overflate.

Det beskrives også en tetning for tetningsoperasjoner i brønnhull hvor

tetningen inkluderer en ikke-elastomerisk rørformet kropp som danner en betydelig glatt ytre overflate ved en ytre diameter, hvor en del av den ytre overflaten definerer minst tre ikke-elastomeriske tetningsoverflater som omfatter en ikke-elastomerisk tetningsoverflate ved en ende av den ytre overflaten, en andre ikke-elastomerisk tetningsoverflate ved en andre ende av den ytre overflaten og en tredje ikke-elastomerisk tetningsoverflate mellom den første og andre ikke-elastomeriske tetningsoverflaten. Tetningen inkluderer videre et par ringformede støtteribber ved hver ende av den ringformede kroppen, som hver har minst en av de tre ikke-elastomeriske tetningsoverflatene anordnet ved deres respektive diametriske ytre ender, og hver av dem definerer en separat styreelementkontaktoverflate ved en innerdiameter; hvorved minst et hulrom er dannet mellom de ringformede støtte-ribbene. Et elastomerisk foreglingselement er anordnet på den betydelige, glatte

ytre overflaten og mellom den første ikke-elastomeriske tetningsoverflaten og den tredje ikke-elastomeriske tetningsoverflaten; og et annet elastomerisk forseglingselement er anordnet på den betydelige, glatte ytre overflaten og mellom den andre ikke-elastomeriske tetningsoverflaten og den tredje ikke-elastomeriske tetningsoverflaten, hvorved de første og andre elastomeriske forseglingselementene er atskilt ved den tredje ikke-elastomeriske tetningsoverflaten. Den ikke-elastomeriske rørformede kroppen er tilpasset til å plasseres i en forseglet posisjon, fra en uforseglet posisjon, ved påforing av et trykk til styreelement/kontaktoverflaten som forårsaker deformasjon av den betydelig, glatte ytre overflaten i hulrom, i hvert fall til de ikke-elastomeriske tetningsoverflatene oppnår kontakt med en rørformet overflate i borehullet.

Det beskrives videre en tetning for tetningsoperasjoner i brønnhull, som omfatter en ikke-elastomerisk rørformet kropp som danner en betydelig, glatt ytre overflate ved en ytre diameter, hvor en del av den ytre overflaten definerer minst tre ikke-elastomeriske tetningsoverflater som består av en ikke-elastomerisk tetningsoverflate ved en første ende av den ytre overflaten, en annen ikke-elastomerisk tetningsoverflate ved en annen ende av den ytre overflaten og en tredje ikke-elastomerisk tetningsoverflate mellom den første og andre ikke-elastomeriske tetningsoverflaten. Et par ringformede ribber er i hver ende av den rørformede kroppen, som hver har en av den første og andre ikke-elastomeriske tetningsoverflaten anordnet ved deres respektive diametriske ytre ender og som hver definerer en separat styreelementkontaktoverflate ved en innerdiameter; hvorved minst et hulrom er dannet mellom de ringformede ribbene. Et elastomerisk forseglingselement er anordnet på den betydelige, glatte ytre overflaten og mellom den andre ikke-elastomeriske tetningsoverflaten og den tredje ikke-elastomeriske tetningsoverflaten, hvorved de første og andre elastomeriske forseglingselementene er atskilt ved en tredje ikke-elastomerisk tetningsoverflate. En ringformet tetningsribbe er anordnet på den rørformede kroppen og utvides radialt innover mot hulrom fra den ytre overflaten av den rørformede kroppen, og forseglingsribben bærer et segl på sin diametriske indre overflate. Et par med ringformede støtteledd er hver anordnet på den rørformede kroppen under en av de elastomeriske forseglingselementene og utvides radialt innover fra den ytre overflaten og inn mot hulrom og hver av dem har en innerdiameter større enn den minste diameteren definert av styreelementkontaktoverflatene; hvor de ringformede støtteleddene begrenser graden av deformasjon av den betydelige, glatte ytre overflaten og overforer et påført trykk til et grensesnitt mellom de elastomeriske forseglingselementene og borehul-lets rørformede overflate når tetningen er i forseglet posisjon. Tetningen er tilpasset til å plasseres i forseglet posisjon, fra en uforseglet posisjon, ved påforing av et trykk på styreelementkontaktoverflaten som forårsaker deformasjon av den betydelige, glatte ytre overflaten inn i hulrom, i hvert fall til de ikke-elastomeriske tetningsoverflatene oppnår kontakt med en rørformet overflate i borehullet.

Det beskrives videre en metode for dannelse av et segl med hensyn til en foring anordnet i et borehull. Metoden inkluderer forsyning av en tetning som omfatter en betydelig rørformet kropp som definerer en betydelig sylindrisk ytre overflate; et par med ringformede ribber som utvides radialt innover og som hver definerer en lavere aktuatoroverflate av de ringformede ribbene som definerer en innerdiameter av en avskåret kjegle og de øvre tetningsoverflatene danner en del av den ytre overflaten av det rørformede leddet, og hvor minst et ringformet hulrom er definert mellom paret av ringformede ribber og ytterflaten for å tilpasse en grad av deformasjon av den ytre overflaten. Tetningsribben utvides radialt innover inn mot hulrom fra den ytre overflaten av den rørformede kroppen og bærer med en forsegling på sin diametriske indre overflate. Metoden videre omfatter kjør-ing av tetningen inn i borehullet, og diametrisk utvide tetningen ved påføring av et trykk til de respektive nedre aktuatoroverflatene av de ringformede ribbene, hvorved den ovre tetningsoverflaten av de ringformede ribbene er i kontakt med en innerdiameter av foringen for å danne respektive uavhengige ikke-elastomeriske segl; og hvor, i en innsatt posisjon, den ytre overflaten av det rørformede leddet er deformert relativt til et forhold til den ytre overflaten i en ikke-herdet posisjon.

Det beskrives videre en metode for dannelse av et segl på en innerdiameter av en foring anordnet i et borehull. Seglet er dannet av en tetning som omfatter (i) en hovedsakelig rørformet kropp som definerer en kraftig sylindrisk ytre overflate og videre definerer minst et ringformet hulrom for å tilpasse en grad av deformasjon av den ytre overflate; (ii) en tetningsribbe utvides radialt innover mot hulrom fra den ytre overflaten, tetningsribben bærer et segl på sin diametriske indre diameter, og (iii) minst to elastomeriske forseglingselementer anordnet på den ytre overflaten, hvor minst tre ringformede deler av den ytre overflaten forblir utsatt. Metoden omfatter kjoring av en tetning inn i borehullet; og diametrisk utvide tetningen ved påføring av et trykk til de valgte delene av den rørformede kroppen til tetningen er plassert i en innsatt posisjon, i hvilket minst tre ringformede deler av den ytre overflaten danner en uavhengig ringformet ikke-elastomerisk forsegling på innerdiameteren avføringen, og hvor de elastomeriske forseglingselementene danner elastomeriske forseglinger mellom de uavhengige ringformede ikke-elastomeriske seglene for å forhindre de elastomeriske forseglingselementene fra å ut-støtes utover de ikke-elastomeriske seglene, hvorved den ytre overflaten av det rørformede leddet, hvor de elastomeriske forseglingselementene står, er deformert relativt til et forhold til den ytre overflaten i en ikke-herdet posisjon.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

For å vise hvordan de ovenstående egenskapene for den aktuelle oppfinnelsen kan forstås i detalj er en mer nøyaktig beskrivelse av oppfinnelsen, som er kort sammenfattet ovenfor, gitt ved referanse til utførelsene, og noen av disse er illustrert i de vedlagte tegningene. Det er imidlertid bemerket at de vedlagte tegningene kun illustrerer typiske utførelser for denne oppfinnelsen og bor derfor ikke anses som en begrensning av bruksområdet for oppfinnelsen, for oppfinnelsen kan inkludere andre og like effektive utførelser. FIGUR 1 er en profil av en rørstreng i et borehull innlagt med en foring, hvor rørstrengen er laget med en tetning. FIGUR 2 er en profil av rørstrengen i FIGUR 1 og viser tetningen i en herdet posisjon. FIGUR 3A er tverrsnittsoverblikk av rørstrengen i FIGUR 1 som viser en ut-førelse av tetningen i en ikke-herdet posisjon.

FIGUR 3B er et nærbilde av tetningen i FIGUR 3A.

FIGUR 4A er et tverrsnittsoverblikk av rørstrengen i FIGUR 1 som viser en utførelse av tetningen i en herdet posisjon.

FIGUR 4B er et nærbilde av tetningen i FIGUR 4A.

FIGUR 5 viser tetningen som er herdet i FIGUR 4A og videre viser en utfør-else av en låsemekanisme av tetningen. FIGUR 6 er et tverrsnittsoverblikk av en annen utførelse av tetningen i

FIGUR 1.

FIGUR 7 er et tverrsnittsoverblikk av tetningen i FIGUR 6 i en herdet posisjon. FIGUR 8 er et tverrsnittsoverblikk av en annen utførelse av tetningen i

FIGUR 1.

FIGUR 9 er et tverrsnittsoverblikk av tetningen av FIGUR 8 i en herdet posisjon.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSEN

Den aktuelle oppfinnelsen er generelt relatert til en tetning konfigurert for å danne elastomeriske segl og ikke-elastomeriske segl. Tetningen kan være lagd av en ikke-elastomerisk hulkjerne som har en avkortet kjegleformet innerdiameter. Den ytre diameteren av kjernen kan være hovedsakelig glatt og bære en eller flere elastomeriske forseglingselementer. Tetningen er herdet ved å forårsake den diametriske utvidelsen av hulkjernen. Konstruksjonen av hulkjernen er fortrinnsvis slik at dens diametriske utvidelse forårsaker formasjonen av radialt hevede deler (stukede) på den ytre overflaten. Disse hevede delene danner de ikke-elastomeriske seglene og forhindrer også utstøting av de elastomeriske forseglingselementene.

FIGUR 1 er et tverrsnittsoverblikk av en typisk underjordisk hydrokarbon-brønn 100 som definerer et vertikalt borehull 102. Brønnen 100 har flere hydrokar-bonbærende formasjoner, slik som oljebærende formasjon 104 og/eller gassbær-ende formasjoner (ikke vist). I tillegg til det vertikale borehullet 102 kan brønnen 100 inkludere et horisontalt borehull (ikke vist) for mer fullstendig og effektivt oppnå formasjoner 104 som inneholder olje eller andre hydrokarboner.

I FIGUR 1 har borehullet 102 en foring 106 anordnet deri. Etter at borehullet 103 er dannet og innlagt med foringen 106, blir en rørstreng 108 kjørt inn i åpnin-gen 110 dannet av foringen 106 for å forsyne en bane for hydrokarbonene til overflaten av brønnen 100.

Hydrokarbonene kan gjenvinnes ved å danne perforasjoner 114 i formasjonene 104 for å tillate hydrokarbonene å komme inn i foringsåpningen 110. I den illustrative utførelsen er perforasjonene 114 dannet ved å bruke et perforasjons-kammer 116, som er en komponent av rørstrengen 108. Perforasjonskammeret 116 kan aktiveres enten hydraulisk eller mekanisk og inkluderer formede satser konstruert og tilpasset for å perforere foringen 106 og formasjonene 104 for å tillate de hydrokarbonene som er innestengt i formasjonene 104 å flyte til overflaten av brønnen 100.

Rørstrengen 108 er også utstyrt med, eller er lagd av, en ikke-herdet tetning 112. Selv om den er generelt vist som et singulært element kan tetningen 112 være en sammenstilling av komponenter operativt tilkoplet til hverandre. Generelt kan tetningen 112 opereres ved hydrauliske eller mekaniske midler og er brukt til å danne et segl ved en ønsket beliggenhet i borehullet 102. Tetningen 112 kan forsegle, foreksempel, et ringformet rom 120 dannet mellom produksjonsrøret 108 og borehullforingen 106, som vist i FIGUR 2. Alternativt kan tetningen 112 forsegle et ringformet rom mellom utsiden av et rør og et uforet borehull. Vanlige bruk av tetningen 112 inkluderer beskyttelse av foringen 106 fra trykk og korrosive væsker; isolasjon av foringslekkasjer, trykkhull, eller flerfoldige produksjonsintervaller; og styring av rensevæsker, tunge væsker eller drepevæsker. Imidlertid, disse bruksområdene for tetningen 112 er kun illustrative og påforing av tetning 112 er ikke begrenset til kun disse bruksområdene.

Det er forstått at rørstrengen 108 vist i FIGURENE 1 og 2 er kun en konfigurasjon av en rørstreng som omfatter tetningen 112. Personer som er erfarne i bransjen vil gjenkjenne at mange konfigurasjoner innen bruksområdet for oppfinnelsen er mulige.

Vi henviser nå til FIGUR 3; en del av rørstrengen 108 er vist i et tverrsnitt

for å illustrere en utførelse av tetningen 112 i en innkjørings-(ikke-herdet)posisjon. Illustrativt inkluderer rørstrengen 108 en formkjerne 302 som definerer en innerdiameter av den beskrevne delen av rørstrengen 108. En aktuatorhylse 304 definerer et forseglet grensesnitt ved forsyningen av en O-ring 306, illustrativt støttet på en ytre diameter av formkjernen 302. En terminal ende av aktuatorhylsen 304 er forsynt med en skulder mot et kileledd 308. Kileleddet 308 er generelt sylindrisk og skyvbart anordnet om formkjernen 302. En O-ring 310 er anordnet mellom formkjernen 302 og kileleddet 308 for å danne et forseglet grensesnitt derimellom. I Nu-

strativt er O-ringen 310 støttet på den indre overflaten av kileleddet 308; O-ringen 310 kan imidlertid også være støttet på den ytre overflaten av formkjernen 302.

Fortrinnvis inkluderer tetningen 112 en låsemekanisme som tillater kileleddet 308 å beveges i en retning og forhindre bevegelse i den motsatte retning. I den illustrative utførelsen er låsemekanismen implementert som en skrallering 312 anordnet på en skralleoverflate 314 av formkjernen 302. Skralleringen 312 er forsen-ket inn i, og støttet av, kileleddet 308. I dette tilfellet tillater grensesnittet av skralleringen 312 og skralleoverflaten kileleddet 308 kun bevegelse i pilretningen 315.

En del av kileleddet 308 danner en ytre konisk overflate 316.1 bruk danner den koniske overflaten 316 en skrå glideoverflate for et forseglingselement 318. Således er kileleddet 308 vist anordnet mellom formkjernen 302 og forseglingselementet 318, hvor forseglingselementet 318 er anordnet på den koniske overflaten 316. I den beskrevne innkjøringsposisjonen er forseglingselementet 318 lokalisert ved en spiss av kileleddet 308, og spissen definerer en relativt mindre ytre diameter med hensyn til den andre enden av den koniske overflaten 316.

Illustrativt er forseglingselementet 318 holdt på plass ved en sikringsforing 320. Enhver variasjon av låsende grensesnitt kan brukes for å kople forseglingselementet 318 med sikringsforingen 320. I den illustrative utførelsen inkluderer sikringsforingen 320 et høyt antall flenstagger 322. I en illustrativ utførelse er 16 flenstagger 322 forsynt. Terminalendene av flenstaggene 322 erforriglet med en ringkant av forseglingselementet 318. I en utførelse kan flenstagger 322 være for-spent i en radial retning. Det er for eksempel vurdert at flenstaggene 322 har en utover radial forspenning som presser flenstaggene 322 inn i en konisk utvidet eller rettere posisjon. I dette tilfellet forsyner imidlertid ikke flenstagger 322 et tilstrekkelig trykk til å forårsake utvidelse av forseglingselementet 318.

Fortrinnsvis inkluderer tetningen 112 en selvjusterende låsemekanisme som tillater sikringsforingen 320 å bevege seg i en retning og forhindre bevegelse i den motsatte retning. I den illustrative utførelsen er låsemekanismen implementert som en skrallering 326 anordnet på en skralleoverflate 328 av formkjernen 302. Skralleringen 326 erforsenket inn i, og støttet ved, sikringsforingen 320. I dette til- feilet tillater grensesnittet av skralleringen 326 og skralleoverflaten sikringsforingen 320 å bevege seg kun i pilretningen 330, relativt til formkjernen 302. Som det vil bli beskrevet mer nøyaktig nedenunder forsikrer denne selvjusterende låsemekanismen at et tilstrekkelig segl er beholdt av forseglingselementet 318 til tross for mot-krefter som reagerer for å bryte ned integriteten til seglet.

I bruk er tetningen 112 kjørt inn i et borehull i innkjøringsposisjonen vist i

FIGUR 3A. For å innrette tetningen 112 er aktuatorhylsen 304 fort aksialt i pilretningen 315. Den aksiale bevegelsen av aktuatorhylsen 304 kan forårsakes av, for eksempel, påfort mekanisk trykk fra vekten av en rørstreng, hydraulisk trykk som reagerer på et stempel. Aktuatorhylsen 304 engasjerer deretter kileleddet 308 og forer kileleddet 308 aksialt langs den ytre overflaten av formkjernen 302. Som notert ovenfor forsikrer en låsemekanisme som består av en skrallering 312 og skralleoverflate 314 at kileleddet 308 beveger seg kun i pilretningen 315. Med fort-satt bevegelse over formkjernen 302 blir kileleddet 308 fort under forseglingselementet 318. Forseglingselementet er forhindret fra å bevege seg i forhold til kileleddet 308 ved forsyning av skralleringen 326 og skralleoverflaten 328. Som et resultat er forseglingselementet 318 tvunget til å gli over den koniske overflaten 316. Den positive hellingen til den koniske overflaten 318 presser forseglingselementet 318 inn i en diametrisk utvidet posisjon. Den terminale, innstilte posisjonen av tetningen 112 er vist i FIGUR 4A. I denne posisjonen hviler forseglingselementet 318 ved en øvre ende av den koniske overflaten 316 og er presset til å berøre foringen 106 for å danne et væsketett segl. Som det vil bli beskrevet mer nøyaktig nedenunder er det væsketette seglet dannet delvis av en metall-til-elastomer-forsegling og en metall-til-metall-forsegling. Mer generelt kan metallet være ethvert ikke-elastomerisk materiale.

Merk at i innstilt posisjon er flenstaggene 322 konisk utvidet radialt og utover, men forblir forriglet med skjæret 324 som er dannet på forseglingselementet 318. Denne koplingen fester posisjonen av sikringsforingen 320 og skralleringen 326 til den aksiale posisjonen av forseglingselementet 318. Dette tillater forseglingselementet 318 å flytte opp kileleddet 308 i svar til det økte trykket fra opprett-holdelsen av dets tette grensesnitt med foringens innerdiameter, men forhindrer relativ bevegelse av forseglingselementet 318 i motsatt retning (vist av pilen 315). Uten en kompenserende mekanisme kan trykket fra under tetningen virke for å minske integriteten av forseglingen dannet av forseglingselementet 318 siden grensesnittet av forseglingselementet 318 med foringen og kileleddet 308 vil løsne på grunn av trykk som får foringen til å bule ut, og likeledes virke for å kollapse kileleddet 308 fra under forseglingselementet 318. En utførelse av tetningen 112 motarbeider en slik uønsket effekt ved forsyning av den selvjusterende låsemekanismen implementert av skralleringen 326 og skralleoverflaten 328. Mer spesielt tillates sikringsforingen 320 å bevege seg opp til formkjernen 302 i pilretningen 330 i svar på et motiverende trykk som virker på forseglingselementet 318, som vist I FIGUR 5. Imidlertid forhindrer låsemekanismen sikringsforingen 320 fra å bevege seg i den motsatte retningen (for eksempel i pilretningen 315) som derved forsikrer at seglet ikke flyttes med hensyn til foringen når trykk kommer ovenfra, og således reduserer slitasje på forseglingselementet 318.

Vi viser nå til FIGUR 3B, ytterligere aspekt av tetningen 112, og spesielt forseglingselementet 318 vil bli beskrevet. FIGUR 3B tilsvarer innkjøringsposisjonen av tetningen 112 vist i FIGUR 3A og, viser derfor tetningselementet 318 i den ikke-herdete posisjonen. Slik hviler forseglingselementet 318 på den diametrisk mindre enden av den koniske overflaten 316.

Forseglingselementet 318 inkluderer en generell rørdel 340 som har en

hovedsakelig glatt ytre overflate 342 ved dens ytre diameter og definerer en avkortet kjegleformet innerdiameter. I denne sammenhengen vil en person som er erfa-ren i bransjen kunne gjenkjenne at en ønsket glatthet på den ytre overflaten 342 er bestemt i forhold til det spesielle miljøet og omstendighetene i hvilket forseglingselementet 318 er innstilt. For eksempel, det forventede trykk som skal motstås av det resulterende seglet dannet av forseglingselementet 318 vil påvirke glattheten av den ytre overflaten 342.

For å danne elastomeriske forseglinger med hensyn til foringen 106 bærer den ytre overflaten en eller flere forseglingselementer 346A-B. Forseglingselementene 346A-B kan være elastomerbånd som er fortrinnsvis sikret til den ytre overflaten 342 på en måte som forhindrer at det blir vasket av i løpet av bruk. Forseglingselementene 346A-B kan for eksempel forbindes til den ytre overflaten 342. Generelt vil den åpne delen av den ytre overflaten 342 (for eksempel den delen som ikke er dekket av forseglingselementene 346A-B) danne ikke-elastomeriske tetningsoverflater 344A-C. Således vil nummeret og størrelsen på forseglingselementene 346A-B definere overflateområdet av den åpne ytre overflaten 342. Generelt kan ethvert antall av forseglingselementer 346A-B og ikke-elastomeriske tetningsoverflater 344A-C forsynes. Illustrativt vises forseglingselementet med to tet-ningselementer 346A-B og definerer tre ikke-elastomeriske tetningsoverflater 344A-C på den ytre overflaten 342. I en slik konfigurasjon kan vidden av hver ikke-elastomeriske tetningsoverflate 344A-C være, for eksempel, mellom omtrent 0,1 tomme og omtrent 0,25 tommer. Generelt er en relativt smal vidde av hver ikke-elastomeriske tetningsoverflate 344A-C foretrukket for å oppnå tilstrekkelig kontakttrykk mellom overflatene og foringen 106.

I den beskrevne utførelsen er den avkortete kjegleformede innerdiameteren definert ved et par ribber 348 og 350 ved en av endene av den rørformede kroppen 340. Ribbene 348, 350 er ringledd som er integralt dannet som en del av den rørformede kroppen 340. Hver ribbe 348, 350 danner en aktuatorkontaktoverflate 352A og 352B, respektivt, ved innerdiameteren av den rørformede kroppen 340, hvor overflatene 352A-B er anordnet på den koniske overflaten 316. I en illustrativ utførelse har den koniske overflaten 316 en vinkel (a) på mellom 2 grader og omtrent 6 grader. Således kan den avkortede kjegleformede innerdiameteren definert av aktuatorkontaktoverflatene 352A-B ha en lignende konisk vinkel.

Den rørformede kroppen 340 inkluderer videre en tetningsribbe 354 som ligger mellom ribbene 348 og 350. I et aspekt danner tetningsribben 354 et væsketett segl med hensyn til den ytre koniske overflaten 316 av kileleddet 308. På denne enden bærer tetningsribben 354 et O-ring-segl 356 på sin lavere overflate og direkte i relasjon til den koniske overflaten 316. Det er merket at i en annen utfør-else kan ribbene 348, 350 også, eller alternativt, b're segl ved deres respektive innerdiametere.

I et annet aspekt definerer forsyningen av tetningsribben 354 et par hulrom på den ene eller andre siden av tetningsribben 354. Det vil si at et hulrom 358A er definert mellom den ytre ribben 348 og tetningsribben 354, og et andre hulrom 358B er definert ved den ytre ribben 350 og tetningsribben 354. Som det vil bli beskrevet mer nøyaktig nedenfor tillater hulrommene 358A-B en grad av deformasjon av den rørformede kroppen 340 når forseglingselementet 318 er plassert i en forseglet posisjon.

I en utførelse er volumene av hulrommene 358A-B begrenset ved tilstede-værelsen av støtteleddene 360A-B, som vist i FIGUR 3B. Støtteleddene 360A-B er generelt ringformede ledd som utvides radialt innover fra den rørformede kroppen 340 under forseglingselementene 346A-B og danner aktuatorkontaktoverflater 362A-B ved deres innerdiametere. I bruk virker støtteleddene 360A-B (og tetningsribben 354) for å begrense graden av deformasjon av den rørformede kroppen 340 når forseglingselementet 318 er plassert i en forseglet posisjon. Selv om dette ikke er vist, kan overflatene 362A-B bære O-ringer for å danne et segl med den koniske overflaten 316 når forseglingselementet er i en forseglet posisjon.

Vi henviser nå til FIGUR 4B hvor forseglingselementet 318 er vist i en forseglet (innstilt) posisjon tilsvarende i FIGUR 4A. Således hviler forseglingselementet 318 ved den diametriske forstorrede enden av den koniske overflaten 316 og er bygget opp lagvis mellom kileleddet 308 og foringen 106. Dimensjonene til tetningen 112 er fortrinnsvis slik at forseglingselementet 318 er fullt engasjert med foringen 106, for den rørformede kroppen 340 rekker til enden av den koniske overflaten 316. Merk at i forseglet posisjon har den rørformede kroppen 340 blitt diametrisk utvidet og tetningsribben 354 og støtteleddene 360A-B er i kontakt med den koniske overflaten 316.1 denne posisjonen forsegler tetningsribben 354 hulrommene 358A- og 358B fra hverandre. I tillegg er hvert hulrom 358A og 358B i seg selv splittet i to atskilte ringformede fordypninger, 370A-B og 370C-D, respektivt.

Således er det klart at den rørformede kroppen 340 har undergått en grad av deformasjon. Prosessen for deformasjon kan oppstå, i alle fall i deler, idet forseglingselementet 318 skyves opp til den koniske overflaten 316, for den er i kontakt med innerdiameteren av foringen 106. Det vil si, den rørformede kroppen 340 kan konstrueres til å tillate den ytre overflaten 342 å bues innover under belastning av diametrisk utvidelse av den rørformede kroppen 340. Ytterligere, eller alternativt, kan deformasjon oppstå som et resultat av kontakt med innerdiameteren av foringen 106. I hvert tilfelle danner prosessen av deformasjon et stort antall radialt utvidete stuker på den ytre overflaten 342 som er i kontakt med innerdiameteren av foringen 106 i den forseglede posisjon. Spesielt er stuker dannet ved hver av tetningsoverflatene 344A-C. På denne måten danner tetningsoverflatene ikke-elastomeriske supplerende segl for de elastomeriske seglene dannet av forseglingselementene 346A-B. I tillegg forhindrer de ikke-elastomeriske supplerende seglene utstøting av de elastomeriske forseglingselementene 346A-B. På denne måten er det merket at tetningsribben 354 i innkjøringsposisjon (ikke-herdet) (vist i FIGUR 3B) er plassert nærmere den koniske overflaten 316 enn støtteleddene 360A-B. På denne måten vil tetningsribben 354 berøre den koniske overflaten 316 for støtteleddene 360A-B, som derved produserer en stuke ved en beliggenhet tilsvarende en sentral tetningsoverflate 344B av en ytre overflate 342.

Det er forstått at tetningen 112 og det relaterte forseglingselementet vist og beskrevet med referanse til FIGURENE 3-5, kun er illustrative. Personer som er erfarne i bransjen vil gjenkjenne en variasjon av andre utførelser innen bruksområdet for den aktuelle oppfinnelsen. Ved illustrasjon viser FIGURENE 6-8 alternative utførelser av tetningen 112. FIGURENE 6-7 viser et forseglingselement i en inn-kjørt (ikke-herdet) posisjon og den innstilte posisjonen. FIGURENE 8-9 viser et annet forseglingselement i innkjørt (ikke-herdet) posisjon og den innstilte posisjon. For letthets skyld er egenskapene til tetningen 112 som er like med de som er beskrevet ovenfor, identifisert ved like referansetallsymboler, selv om ikke alle egen-skaper er identifisert. Vi viser først til FIGURENE 6 og 7 hvor det er vist en utfør-else av tetningen 112, i hvilket et forseglingselement 600 har støtteledd 360A-B radialt utvidet utover fra den koniske overflaten 316 mot de respektive forseglingselementene. I dette tilfellet vil den nedre overflaten av den rørformede kroppen 340 under forseglingselementene 346A-B bues innover (for eksempel inn mot de respektive hulrom 358A-B) til de er i kontakt med den ovre overflaten av støtteled-dene 360A-B. Vi henviser nå til FIGURENE 8 og 9 hvor det er vist en utførelse av tetningen 112, i hvilket et forseglingselement 800 er konstruert uten støtteleddene 360A-B. I dette tilfellet vil den nedre overflaten av den rørformede kroppen 340 under forseglingselementene 346A-B bues innover (for eksempel inn mot deres respektive hulrom 358A-B) uten å berøre den koniske overflaten 316 i den innstilte posisjonen (som vist i FIGUR 9).

Det er forstått at tetningen 112 og det relaterte forseglingselementet vist og beskrevet med referanse til FIGURENE 3-9 er kun illustrative. Personer som er erfarne i bransjen vil gjenkjenne en variasjon av andre utførelser innen bruksområdet for den aktuelle oppfinnelsen. For eksempel, selv om elementene og egenskapene av den illustrative rørformede kroppen 340 er integral med en annen (f.eks. dannet av en monolittisk materialedel) er det tenkt over at den rørformede kroppen 340 kan være en kombinasjon av atskilte deler.

Mens det foregående er rettet mot utførelser for den aktuelle oppfinnelsen kan andre og videre utførelser av oppfinnelsen planlegges uten å gå bort fra dets grunnleggende bruksområde, og bruksområdet er bestemt ved patentkravene som følger.

Claims

1. Tetning (112) for tetningsoperasjoner for et brønnhull,karakterisert vedat den omfatter: (i) en rørformet kropp (340) som har en ytre, hovedsakelig sylindrisk overflate som definerer en ytre diameter av den rørformede kroppen, og den rørformede kroppen omfatter: et par ringformede deler som hver har en radial dimensjon og som hver danner en separat aktuatorkontaktoverflate (352A-B, 362A-B) ved en innerdiameter og et par ringformede ikke-elastomeriske tetningsoverflater (344A-C) som danner en del av den ytre overflaten; og en tetningsbærende del anordnet mellom de ikke-elastomeriske tetningsoverflater (344A-C) og som har en ytre tetningsbærende overflate som danner en del av den ytre sylindriske overflaten av den rørformede kroppen (340); og hvor et hulrom er dannet mellom en indre overflate av den tetningsbærende delen og de ringformede leddene; og (ii) et elastomerisk forseglingselement (346A-B) anordnet på den tetningsbærende delen; hvor kroppen (340) er tilpasset til å plasseres i en forseglet posisjon, fra en uforseglet posisjon, ved påføring av et trykk til aktuatorkontaktoverflatene (352A-B, 362A-B), som derved forårsaker deformasjon av den tetningsbærende delen inn i hulrommet, i hvert fall til paret med ikke-elastomeriske tetningsoverflater (344A-C) oppnår kontakt med en rørformet overflate i borehullet.

2. Tetningen ifølge patentkrav 1, hvor innerdiameteren er konisk fra en diametrisk større åpning ved en første aktuatorkontaktoverflate til en diametrisk mindre åpning ved en annen aktuatorkontaktoverflate.

3. Tetningen ifølge patentkrav 1, hvor den videre omfatter en ringformet tetningsribbe (354) anordnet mellom et par av ringformede deler og bærer et ringformet segl ved innerdiameteren av den ringformede tetningsribben (354), hvor innerdiameteren av den ringformede tetningsribben (354) er større enn en minste diameter definert av aktuatorkontaktoverflatene.

4. Tetningen ifølge patentkrav 1 omfatter videre et rørformet kileledd (308) anordnet i en sentral åpning av den rørformede kroppen (340) og hvor aktuatorkontaktoverflatene er anordnet på en ytre skrå aktuatoroverflate av det rørformede kileleddet (308), og hvor det rørformede kileleddet (308) påforer trykket til aktuatorkontaktoverflatene.

5. Tetningen ifølge patentkrav 1, omfatter videre: en formkjerne (302); og et rørformet kileledd (308) skyvbart anordnet omkring formkjernen (302) og anordnet i en sentral åpning av den rørformede kroppen (340), og hvor aktuatorkontaktoverflatene er anordnet på en ytre skrå overflate av det rørformede kileleddet, og hvor det rørformede kileleddet påforer trykket til aktuatorkontaktoverflatene.

6. Tetningen ifølge patentkrav 5, omfatter videre en låsemekanisme som operativt kopler formkjernen (302) til den rørformede kroppen (340) for å tillate relativ aksial bevegelse av den rørformede kroppen med hensyn til formkjernen i en første retning og for å forhindre relativ aksial bevegelse av den rørformede kroppen med hensyn til formkjernen i en annen retning.

7. Tetningen ifølge patentkrav 6, hvor låsemekanismen omfatter: en sikringsforing (320) anordnet om formkjernen; og en skrallering anordnet mellom sikringsforingen og en skralleoverflate dannet på formkjernen.

8. Tetningen ifølge patentkrav 1 omfatter videre en låsemekanisme koplet til den rørformede kroppen for å tillate relativ aksial bevegelse av den rørformede kroppen i en første retning, og forhindre relativ aksial bevegelse av den rørform-ede kroppen i en annen retning.

9. Tetningen ifølge patentkrav 8, hvor låsemekanismene omfatter: en sikringsforing (320) anordnet omkring en formkjerne som har en skralleoverflate; og en skrallering på skralleoverflaten mellom formkjernen og sikringsforingen.

10. Tetningen ifølge patentkrav 1 omfatter videre et ringformet støtteledd som radialt utvides innover fra den tetningsbærende delen og hvor det ringformede støtteleddet begrenser graden av deformasjon av den tetningsbærende delen.

11. Tetningen ifølge patentkrav 10, hvor minst en del av det ringformede støtte-leddet er anordnet direkte under det elastomeriske forseglingselementet.

12. Tetningen ifølge patentkrav 10, hvor det ringformede støtteleddet har en innerdiameter større enn en minste diameter definert av aktuatorkontaktoverflatene av paret med ringformede støtteribber.

13. Tetningen ifølge patentkrav 10 omfatter videre et rørformet kileledd (308) anordnet i en sentral åpning av den rørformede kroppen (340) hvor aktuatorkontaktoverflatene er anordnet på en ytre skrå aktuatoroverflate av det rørformede kileleddet, og hvor det rørformede kileleddet påforer trykket til aktuatorkontaktoverflatene, og hvor det ringformede støtteleddet er atskilt fra den ytre skrå aktuatoroverflaten i den uforseglede posisjonen og er i kontakt med den ytre skrå aktuatoroverflaten i en forseglet posisjon.

14. Tetning for tetningsoperasjoner for et brønnhull ifølge krav 1 som omfatter; en ikke-elastomerisk rørformet kropp (340) som danner en hovedsakelig glatt ytre overflate ved en ytre diameter, hvor en del av den ytre overflaten definerer minst tre ikke-elastomeriske tetningsoverflater (344A-C) som omfatter en første ikke-elastomerisk tetningsoverflate ved en første ende av den ytre overflaten, en andre ikke-elastomerisk tetningsoverflate ved en andre ende av den ytre overflaten og en tredje ikke-elastomerisk tetningsoverflate mellom den første og andre ikke-elastomeriske tetningsoverflaten; et par ringformede støtteribber ved hver ende av den rørformede kroppen som hver har en av de minst tre ikke-elastomeriske tetningsoverflatene anordnet ved deres respektive diametriske ytre ender og som hver definerer en separat aktuatorkontaktoverflate ved en innerdiameter; hvorved minst et hulrom er dannet mellom de ringformede støtteribbene; et første elastomerisk forseglingselement anordnet på den hovedsakelig glatte ytre overflaten og mellom den første ikke-elastomeriske tetningsoverflaten og den tredje ikke-elastomeriske tetningsoverflaten; og et andre elastomerisk forseglingselement anordnet på den hovedsakelige glatte ytre overflaten og mellom den andre ikke-elastomeriske tetningsoverflaten og den tredje ikke-elastomeriske tetningsoverflaten, hvorved det første og andre elastomeriske forseglingselementet er atskilt ved den tredje ikke-elastomeriske tetningsoverflaten; og hvor den ikke-elastomeriske rørformede kroppen er tilpasset til å plasseres i en forseglet posisjon, fra en uforseglet posisjon, ved påforing av et trykk til aktuator-kontaktoverflaten som forårsaker deformasjon av den hovedsakelige glatte ytre overflaten inne i hulrommet, i hvert fall til de ikke-elastomeriske tetningsoverflatene oppnår kontakt med en rørformet overflate i borehullet.

15. Tetningen ifølge patentkrav 14 omfatter videre et par ringformede støtteledd som hver er anordnet på den rørformede kroppen under en av de elastomeriske forseglingselementene og utvides radialt innover fra den ytre overflaten og inn mot hulrommet, og som har en innerdiameter større enn en minste diameter definert av aktuatorkontaktoverflatene, hvor det ringformede støtteleddet begrenser graden av deformasjon av den hovedsakelige glatte ytre overflaten og overforer et påført trykk til et grensesnitt mellom de elastomeriske forseglingselementene og den rør-formede overflaten av borehullet.

16. Tetningen ifølge patentkrav 14 omfatter videre en ringformet tetningsribbe anordnet mellom paret av ringformede støtteribber og bærer et ringformet segl ved en innerdiameter av samme, hvor innerdiameteren av den ringformede tetningsribben er større enn en minste diameter definert av aktuatorkontaktoverflatene.

17. Tetningen ifølge patentkrav 14, hvor innerdiameteren definert av atskilte aktuatorkontaktoverflater av de ringformede støtteribbene er konisk fra en diametrisk større åpning ved det første paret av ringformede støtteribber til en diametrisk mindre åpning ved det andre paret av ringformede støtteribber.

18. Tetningen ifølge patentkrav 14 omfatter videre: en formkjerne (302); og et rørformet kileledd (308) skyvbart anordnet om formkjernen og anordnet i en sentral åpning av den rørformede kroppen (340) og hvor aktuatorkontaktoverflatene er anordnet på en ytre skrå overflate av det rørformede kileleddet, og hvor det rørformede kileleddet påforer trykket til aktuatorkontaktoverflatene.

19. Tetningen ifølge patentkrav 14 omfatter videre et rørformet kileledd anordnet i en sentral åpning av den rørformede kroppen, og hvor aktuatorkontaktoverflatene er anordnet på en ytre skrå aktuatoroverflate av det rørformede kileleddet, og hvor det rørformede kileleddet påforer trykket til aktuatorkontaktoverflatene.

20. Tetningen ifølge patentkrav 19 omfatter videre et ringformet støtteledd anordnet på den rørformede kroppen mellom de to elastomeriske forseglingselementene og utvides radialt innover; hvor det ringformede støtteleddet er atskilt fra den ytre skrå aktuatoroverflaten i den uforseglede posisjonen og er i kontakt med den ytre skrå aktuatoroverflaten i den forseglete posisjonen.

21. Tetning for tetningsoperasjoner for et brønnhull ifølge patentkrav 1 som omfatter: en ikke-elastomerisk rørformet kropp (340) som danner en hovedsakelig glatt ytre overflate ved en ytre diameter, hvor en del av den ytre overflaten definerer minst tre ikke-elastomeriske tetningsoverflater (344A-C) som omfatter en første ikke-elastomerisk tetningsoverflate ved en første ende av den ytre overflaten, en andre ikke-elastomerisk tetningsoverflate ved en andre ende av den ytre overflaten og en tredje ikke-elastomerisk tetningsoverflate mellom den første og andre ikke-elastomeriske tetningsoverflaten; et par med ringformede ribber ved hver ende av den rørformede kroppen, som hver har en av de første og andre ikke-elastomeriske tetningsoverflatene anordnet ved deres respektive diametriske ytre ender, og som hver definerer en atskilt aktuatorkontaktoverflate ved en innerdiameter; hvorved minst et hulrom er dannet mellom de ringformede ribbene; et første elastomerisk forseglingselement anordnet på den hovedsakelige glatte ytre overflaten og mellom den første ikke-elastomeriske tetningsoverflaten og den tredje ikke-elastomeriske tetningsoverflaten; og et andre elastomerisk forseglingselement anordnet på den hovedsakelige glatte ytre overflaten og mellom den andre ikke-elastomeriske tetningsoverflaten og den tredje ikke-elastomeriske tetningsoverflaten, hvorved det første og andre elastomeriske forseglingselementet er atskilt ved den tredje ikke-elastomeriske tetningsoverflaten; en ringformet tetningsribbe anordnet på den rørformede kroppen, og som utvides radialt innover inn i hulrommet fra den ytre overflaten av den rørformede kroppen, og tetningsribben bærer et segl på sin diametriske indre overflate; et par med ringformede støtteledd som hvert er anordnet på den rørform-ede kroppen under en av de elastomeriske forseglingselementene og utvides radialt innover fra den ytre overflaten og inn i hulrommet, og som hver har en innerdiameter større enn en minste diameter definert av aktuatorkontaktoverflatene; hvor de ringformede støtteleddene begrenser graden av deformasjon av den hovedsakelige glatte ytre overflaten og overforer et påfort trykk til et grensesnitt mellom de elastomeriske forseglingselementene og den rørformede overflaten av borehullet når tetningen er i en forseglet posisjon; hvor tetningen er tilpasset til å plasseres i en forseglet posisjon, fra en uforseglet posisjon ved påforing av et trykk til aktuatorkontaktoverflatene som forårsaker deformasjon av den hovedsakelig glatte ytre overflaten inn i hulrommet, i hvert fall til de ikke-elastomeriske tetningsoverflatene oppnår kontakt med en rørformet overflate i borehullet.

22. Tetningen ifølge patentkrav 21 omfatter videre en låsemekanisme koplet til den rørformede kroppen for å tillate relativ aksial bevegelse av den rørformede kroppen i en første retning, og forhindre relativ aksial bevegelse av den rørform-ede kroppen i en andre retning.

23. Tetning ifølge patentkrav 22, hvor låsemekanismen omfatter: en sikringsforing (320) anordnet om en formkjerne som har en skralleoverflate; og en skrallering på skralleoverflaten mellom formkjernen og sikringsforingen.

24. Tetning ifølge patentkrav 21 omfatter videre et rørformet kileledd (308) anordnet i en sentral åpning av den rørformede kroppen (340) og hvor aktuatorkontaktoverflatene er anordnet på den ytre skrå aktuatoroverflaten av det rørformede kileleddet og hvor det rørformede kileleddet påforer trykket til aktuatorkontaktoverflatene.

25. Tetningen ifølge patentkrav 24, hvor det ringformede støtteleddet er atskilt fra den ytre, skrå aktuatoroverflaten i en uforseglet posisjon, og er i kontakt med den ytre skrå aktuatoroverflaten i en forseglet posisjon.

26. Tetningen ifølge patentkrav 21 omfatter videre: en formkjerne (302); og et rørformet kileledd (308) skyvbart anordnet om formkjernen (302) og anordnet i en sentral åpning av den rørformede kroppen, og hvor aktuatorkontaktoverflatene er anordnet på en ytre skrå overflate av det rørformede kileleddet og hvor det rørformede kileleddet påforer trykket til aktuatorkontaktoverflatene.

27. Tetningen ifølge patentkrav 26 omfatter videre en låsemekanisme koplet til den rørformede kroppen for å tillate relativ aksial bevegelse av den rørformede kroppen i en første retning, og forhindre relativ aksial bevegelse av den rørform-ede kroppen i en annen retning.

28. Tetningen ifølge patentkrav 27, hvor låsemekanismen omfatter: en sikringsforing (320) anordnet omkring en formkjerne (302) som har en skralleoverflate; og en skrallering på skralleoverflaten mellom formkjernen og sikringsforingen.

29. Fremgangsmåte for dannelse av et segl med hensyn til en foring anordnet i et borehull,karakterisert vedat den omfatter: (i) forsyning av en tetning (112) som omfatter: en hovedsakelig rørformet kropp (340) som definerer en hovedsakelig sylindrisk ytre overflate; et par med ringformede ribber som utvides radialt innover og som hver definerer en nedre aktuatoroverflate og en øvre tetningsoverflate, de nedre aktuatoroverflatene definerer en avkortet kjegles innerdiameter og de øvre tetningsoverflatene danner en del av den ytre overflaten av det rør-formede leddet, og hvor minst et ringformet hulrom er definert mellom paret med ringformede ribber og den ytre overflaten for å tilpasse en grad av deformasjon av den ytre overflaten; og en tetningsribbe (354) som utvides radialt innover inn i hulrommet fra den ytre overflaten av den rørformede kroppen, og tetningsribben bærer et segl på sin diametriske indre overflate; (ii) kjøre tetningen (112) inn i borehullet; og (iii) diametrisk utvide tetningen (112) ved påføring av et trykk til de respektive nedre aktuatoroverflatene av de ringformede ribbene, hvorved de øvre tetningsoverflatene av de ringformede ribbene er i kontakt med en innerdiameter av foringen for å danne respektive uavhengige ikke-elastomeriske segl; og hvor, i en innstilt posisjon, den ytre overflaten av det rørformede leddet er deformert relativt til et forhold på den ytre overflaten i en ikke-herdet posisjon.

30. Fremgangsmåte ifølge patentkrav 29, hvor en diametrisk utvidelse av tetningen for å lage en deformasjon omfatter at i det minste en del av den rørformede kroppen som definerer den ytre overflaten blir presset inn i et av de ringformede hulrommene.

31. Fremgangsmåte ifølge patentkrav 29, hvor diametrisk utvidelse av tetningen omfatter å drive et kileledd (308) inn i en sentral åpning definert av den rørformede kroppen (340).

32. Fremgangsmåte ifølge patentkrav 31 omfatter videre å kontakte tetningsribben med den ytre diameteren av kileleddet for å danne et segl, som derved separerer minst et ringformet hulrom inn i to ringformede uthulinger i en innstilt posisjon.

33. Fremgangsmåte ifølge patentkrav 31 omfatter videre å kontakte, med en ytre diameter av kileleddet, et par med ringformede støtteledd, hvor en av dem er anordnet på hver side av tetningsribben (354) og utvides radialt innover fra den rørformede kroppen inn i det ringformede hulrommet for å begrense graden av deformasjon av den ytre overflaten og påfore et trykk til et grensesnitt mellom den ytre overflaten og innerdiameteren av foringen.

34. Fremgangsmåte ifølge patentkrav 29, hvor tetningen videre omfatter et ringformet elastomerisk forseglingselement bærende på den ytre overflate, og omfatter videre, som et resultat av den diametriske utvidelsen, kontakt med det elastomeriske forseglingselementet til innerdiameteren av foringen for å danne et elastomerisk segl mellom de ikke-elastomeriske seglene, hvorved det elastomeriske forseglingselementet er forhindret fra å utstøtes utover de ikke-elastomeriske seglene.

35. Fremgangsmåte ifølge patentkrav 34, hvor det ringformede elastomeriske forseglingselementet er minst to atskilte, ringformede elastomeriske forseglingselement deler, og videre omfatter kontakt med en ytre diameter av kileleddet, et par med ringformede støtteledd hvor en av dem er anordnet på hver side av tetningsribben og utvides radialt innover fra den rørformede kroppen under hver av de ringformede elastomeriske forseglingselementdelene og inn i det ringformede hulrommet for å begrense graden av deformasjon av den ytre overflaten, og påføre et trykk til grensesnittet mellom den ytre overflaten og innerdiameteren av foringen.

36. Fremgangsmåte for dannelse av et segl på en innerdiameter av en foring anordnet i et borehull,karakterisert vedat den omfatter: forsyning av en tetning (112) som omfatter: en hovedsakelig rørformet kropp (340) som definerer en hovedsakelig sylindrisk ytre overflate og videre definerer minst et ringformet hulrom for å tilpasse en grad av deformasjon av den ytre overflaten; en tetningsribbe (354) som utvides radialt innover inn i hulrommet fra den ytre overflaten, og tetningsribben bærer et segl på sin diametriske indre overflate; og minst to elastomeriske forseglingselementer (346A-B) anordnet på den ytre overflaten, hvor minst tre ringformede deler av den ytre overflaten forblir åpen; å kjøre tetningen inn i borehullet; og diametrisk utvide tetningen ved påføring av et trykk til valgte deler av den rørformede kroppen til tetningen er plassert i en innstilt posisjon hvor de minst tre ringformede delene av den ytre overflaten danner uavhengige, ringformede, ikke-elastomeriske segl på innerdiameteren av foringen og hvor de elastomeriske forseglingselementene danner elastomeriske segl mellom de uavhengige, ringformede, ikke-elastomeriske seglene for å forhindre utstøting av de elastomeriske forseglingselementene utover de ikke-elastomeriske seglene, hvorved den ytre overflaten av det rørformede leddet hvor de elastomeriske forseglingselementene ligger, er deformert relativt til et forhold i den ytre overflaten i en ikke-herdet posisjon.

37. Fremgangsmåte ifølge patentkrav 36, hvor diametrisk utvidelse av tetningen for å forårsake deformasjon omfatter at minst en del av den rørformede kroppen, på hvilket den ytre overflaten er definert, fordypes inn i minst et ringformet hulrom.

38. Fremgangsmåte ifølge patentkrav 36, hvor diametrisk utvidelse av tetningen omfatter å kjøre kileleddet inn i en sentral åpning definert av den rørformede kroppen.

39. Fremgangsmåte ifølge patentkrav 38 omfatter videre å kontakte tetningsribben med den ytre diameteren av kileleddet for å danne et væsketett segl, som derved separerer det ringformede hulrommet inn i to ringformede uthulinger i den innstilte posisjonen.

40. Fremgangsmåte ifølge patentkrav 38 omfatter videre kontakt med en ytre diameter av kileleddet et par ringformede støtteledd som hver utvides radialt fra den rørformede kroppen under en av de elastomeriske forseglingselementene inn i minst et ringformet hulrom for å begrense graden av deformasjon av den ytre overflaten og påfore et trykk til et grensesnitt mellom de elastomeriske forseglingselementene og innerdiameteren av foringen.