NO336651B1 - Pakningsopphenter og fremgangsmåte til opphenting av en pakning. - Google Patents

Abstract

En pakningsopphenter som har et griperlegeme som er roterbart og glidende forbundet med en spindel som er direkte festet til et freseverktøy kan gå inngrep med en pakning (eller forlengelse av denne) som har en hovedsakelig glatt innvendig diameter i en brønnboring mens pakningen freses. Spindelen roterer i en sentral åpning gjennom griperlegemet. Griperlegemet roterer ikke når det er utløst fra tenner på en mutter på spindelen, og kan forbli i inngrep med pakningen (eller forlengelsen) når fresingen foregår. Spindelen inkluderer en spesialdesignet skulder, og griperlegemet inkluderer et spesialdesignet lager, som begge er settherdet, hvilke tillater at spindelen roterer kontinuerlig under reduksjon av effektene av slitasje. Pakningsopphenteren forblir i inngrepsposisjonen for å hindre pakningen i å falle hvis den bryter løs under fresing. Pakningsopphenteren kan overføre dreiemoment til pakningen, og kan bringes i inngrep og løses ut mangfoldige ganger.

Description

Den foreliggende oppfinnelse er relatert til opphenting av pakninger og deres forlengelser fra brønnboringer, og, særlig fresing av en pakning med en pakningsopphenter som er i inngrep med pakningen eller dens forlengelse uten at dette krever rotasjon av en griper av pakningsopphenteren.

For å hente opp en pakning, måtte tidligere pakningsopphentere gå ut fra innsiden av pakningen. Disse pakningsopphenterne kan ikke gripe den glatte boringen i pakningen og muliggjøre rotasjon under fresing, men må fullstendig forlate pakningen. Rotasjon er nødvendig fordi pakningsopphenteren er festet direkte til eller konstruert til å dreie sammen med freseverktøyet, og roterer under det.

Holdekiler på den ytre kant av pakningen holder pakningen på plass. Den ytre del av pakningen og holdekilene (eksempelvis de ytre 12,7 mm) blir typisk frest bort ved bruk av et freseverktøy av hul type eller «vaskerørs-» typen, hvilket gjør at pakningen blir løs for opphenting. Andre typer freseverktøy, så som et massivt freseverk-tøy uten en boring (d.v.s. uten en innvendig diameter eller I.D.), kan også brukes. Disse verktøy brukes til å frese pakningen inntil den bryter løs. Mer informasjon om pakningsoppphentere kan finnes i bruksveiledning nr. 5/2710, benevnt, «Bowen Simplex Packer Retrievers,» fra Bowen Tools Division, IRI International Corporation (Na-tional Oilwell), september 1991, hvilken i sin helhet inkorporeres heri ved referanse.

I dag, fordi forlengelser med glatt boring (eksempelvis produksjonsrør) (tubing) eller rør (pipe) ofte henger ned fra bunnen av åpningen, vil et enda lengre verktøy som holder en pakningsopphenter være påkrevet for å hente opp pakningen og forlengelsen. For eksempel kan et stykke av produksjonsrør på 9,144 meter som henger ned fra bunnen av pakningen kreve en forlengelse på 10,668 meter på freseverktøyet for å gjøre det mulig for pakningsopphenteren å gå ut av den nedre ende av produk-sjonsrøret. Dette er fordi fresing kun kan foregå hvis pakningsopphenteren går fullstendig ut av produksjonsrøret, som angitt ovenfor, og roterer sammen med frese-verktøyet. Det er derfor et behov for å gripe en glatt innvendig diameter av en pakning eller dens forlengelse uten at det er nødvendig å gå ut av pakningen eller forlengelsen for å nå det åpne hullet nedenfor.

En type innretning, utløsningsspydet av den såkalte «ITCO-» typen, kan brukes til inngrep med en glatt innvendig diameter i en pakning eller dens forlengelse. Så snart den har passert gjennom pakningen, tvinges imidlertid dette utløsningsspy-det til å rotere fritt sammen med freseverktøyet med den hule innvendige diameter, som beskrevet ovenfor, som det er festet direkte til. Hvis freseverktøyet roterer med 60 omdreininger pr. minutt, så roterer utløsningsspydet også ved den samme hastighet, og sliter ikke på noe. Hvis det roterende utløsningsspydet i stedet ble brakt i inngrep med den glatte innvendige diameter av pakningen eller dens forlengelse som skulle hentes opp, så ville materialet slites og brenne på grunn av kontakten når spydet roterte. Utløsningsspydet ville ikke bestå hvis det var nødvendig med 6 til 8 timer for å frese pakningen. Dette ville skje hvis spydet ikke ble tillatt å forbli stasjonært under fresing. Mer informasjon om utløsningsspyd av ITCO-typen kan finnes i bruksveiledning nr 5/2300, benevnt «ITCO type Bowen Releasing Spears,» fra Bown Tools, Inc, juni 1994, hvilken også i sin helhet inkorporeres heri ved referanse.

På grunn av slike problemer er det typiske et spyd innfestet til et freseverktøy som er forsynt med en holdekilemekanisme. Et lager brukes typisk på innsiden av freseverktøyet som holdekilemekanismen. Holdekilemekanismen krever bruk av fre-severktøyet av hul type, for eksempel som vist på side 5 i den ovennevnte bruksveiledning benevnt «Bowen Simplex Packer Retrievers». Hvis imidlertid pakningsopphenteren kunne gå ut av den innvendige diameter av pakningen eller dens forlengelse, så kan det brukes enten et massivt freseverktøy eller et hult freseverktøy. Histo-rien har vist at hule freseverktøy enkelte ganger ikke funksjonerer korrekt. Det kan for eksempel være at freseverktøyet og pakningen må ristes eller på annen måte påvir-kes for å fjerne det fra hullet. Dette kan være fordi en blokk av materiale er tilbake etter delvis fresing på de ytre 12.7 mm av pakningen eller fordi noe i pakningen har løsnet, hvilket danner motstand eller en ubevegelig hindring. Suksess kan typisk oppnås bedre med et massivt freseverktøy, hvilket er flatt på undersiden med kanskje bare nok rom til at en aksel kan komme ut for å holde på verktøyet. Men, under anta-kelse av et åpent hull ikke kan nås og at en glatt innvendig diameter må gripes, så må noe forbli stasjonært, vanligvis spydet, mens freseverktøyet dreier.

For å fjerne eller redusere effektene av de ovenstående eller andre problemer, er det nødvendig med en pakningsopphenter som kan kjøres med et massivt frese-verktøy og som kan gripe den glatte innvendige diameter av pakningen eller dens forlengelse som skal hentes opp. Et slikt verktøy ville ikke bruke en standard holdekilemekanisme eller la spydet forbli stasjonært under fortsatt inngrep med den glatte innvendige diameter av pakningen eller dens forlengelse. Verktøyet må forbli i inngrepsposisjonen under operasjon.

US 2261564 A beskriver en metode for å fjerne en eller flere fastklemte biter av et rør eller av annet utstyr eller deler i en brønnboring ved å kutte røret eller de andre typer objekter opp i seksjoner for så å frese seksjonene av objektene samtidig som seksjoner av objektene som er kuttet opp vibreres slik at det blir lettere å trekke dem ut av brønnhullet.

US 2689763 A beskriver en opptrekkingsmekanisme for rør med en spindel og ekspanderende gripeinnretning som kan aktiveres for å trekke rør opp fra en brønn-boring uten å skade røret. Den ekspanderende gripeinnretningen er også anordnet for å kunne frigis når som helst.

US 3095926 A beskriver et apparat for gjenvinning eller fjerning av objekter fra en brønn når disse sitter fastklemt i brønnen der apparatet vil frigjøre objektet fra brønnen uten at det er nødvendig separat å fjerne noen deler av apparatet fra brøn-nen, noe som tillater at man kan anvende en oppover rettet kraft på objektet på et hvilket som helst ønsket tidspunkt. Et apparat kan innbefatte en spindel inne i et ut-vaskerrør der langsgående oppover og nedover rettede krefter så vel som dreiemo-menter i en hvilken som helst retning kan påtrykkes objektet på et hvilket som helst tidspunkt samtidig som det under et hvert tidspunkt av operasjonen er slik at utvas-kerrøret kan bli fri fra spindelen for å kutte over objektet for deretter å komme i inngrep med spindelen igjen.

Utførelser av oppfinnelsen har som karakteristisk trekk en pakningsopphenter som kan gå i inngrep med en pakning eller dens forlengelse som har en hovedsakelig glatt innvendig diameter for opphenting av fra en brønnboring. Pakningsopphenteren inkluderer en griper, griperbærer, og en spindel. Griperen og griperbæreren danner et griperlegeme. Griperlegemet er roterbart forbundet til spindelen, som er innsatt gjennom griperlegemet og er festet direkte til et freseverktøy. Griperlegemet settes inn eller gjennom en boring i pakningen for inngrep med pakningen eller en forlengelse av denne før pakningen freses. Pakningsopphenteren gjør at spindelen kan rotere kontinuerlig mens griperlegeme forbli stasjonært under fresing. Pakningsopphenteren kan forbli i inngrepsposisjonen for å hindre pakningen i å falle hvis pakningen bryter løs på grunn av fresing. Pakningsopphenteren kan overføre dreiemoment til pakningen, hvis dette er ønskelig eller påkrevet, og kan også tvinges i inngrep eller frigjø-res eller løses ut mangfoldige ganger.

Utførelsen av oppfinnelsen har som karakteristisk trekk en utløsningsmeka-nisme hvor dreiemoment overføres til en pakningsopphenter, slik at en komprimerende kraft påføres på et parti av pakningsopphenteren, hvilket gjør det enklere å løse ut pakningsopphenteren fra pakningen eller dens forlengelse.

Utførelser av oppfinnelsen har som karakteristisk trekk en pakningsopphenter som har et griperlegeme som ikke roterer når det nedenfra frigjøres fra tenner på en mutter på en spindel som griperlegemet er roterbart forbundet til. Griperlegemet roterer ikke under en freseprosedyre på en pakning, men med mutteren i inngrep med griperlegemet, roterer griperlegemet under utløsning fra pakningen ved at det faktisk skrus løs fra pakningens innvendige diameter. Disse utførelser inkluderer en skulder og et lager på griperlegemet, hvilke gjør at spindelen, men ikke griperlegemet, kan rotere under reduksjon av effektene av slitasje.

Utførelser av oppfinnelsen har som karakteristisk trekk en pakningsopphenter som er tilpasset til å brukes sammen med et freseverktøy i en brønnboring. Pakningsopphenteren inkluderer et griperlegeme som har en sentral åpning og utvendige tenner (mothakespor) på en griper for inngrep inne i en boring i en pakning. Pakningsopphenteren inkluderer også en spindel som har en aksel som er koplet direkte (eksempelvis skrudd) til bunnen av freseverktøyet. Alternativt, kan en stinger, som er en separat del eller forlengelse (d.v.s. av akselen), installeres mellom freseverktøyet og pakningsopphenteren for å regulere avstanden til verktøyet under freseverktøyet. Akselen har typisk en glatt utvendig overflate som er tilpasset til å strekke seg gjennom den sentrale åpning for å tillate rotasjon og/eller vertikal bevegelse av akselen i forhold til griperlegemet mens de utvendige tenner på griperen er i inngrep inne i en boring i en pakning. I disse utførelser har gripertennene en utvendig diameter som er dimensjonert til inngang i og posisjonering i boringen i pakningen eller dens forlengel se, hvis det er noen, ved anvendelse av en nedover rettet kraft på griperlegemet for å fange pakningen for å hindre den i å falle når pakningen freses.

Foreliggende oppfinnelse er særlig fordelaktig for å frembringe pakningsopphenter, tilpasset til å brukes sammen med et freseverktøy i en brønnboring, omfattende: en griper som har et delvis sylindrisk legeme med en langsgående åpning og utvendige tenner for inngrep inne i en boring i en pakning;

en gripebærer som understøtter griperen og som har en sentral åpning;

en spindel som har en glatt utvendig overflate, tilpasset til å forløpe gjennom den sentrale åpning, for å tillate rotasjon og/eller vertikal bevegelse av spindelen i forhold til griperen mens de utvendige tenner på griperen er i inngrep inne i boringen i pakningen; og

at griperen er tilpasset til å tillate inngang i og posisjonering av denne i boringen i pakningen ved påføring av en nedover rettet kraft på gripebæreren, der når griperen er slik posisjonert er den anordnet for å holde og hindre pakningen i å falle under fresing av pakningen, griperen har et kilespor og gripebæreren har en kile posisjonert i kilesporet slik at ved påføring av en oppover rettet kraft og rotasjon av spindelen i en første retning relativt til griperen, er kilen anordnet til å overføre dreiemoment til griperen som forårsaker en innsnevring av den langsgående åpningen og derved sammentrykning av griperen for å frigi de eksterne tennene fra inngrep med boringen i pakningen.

En bedre forståelse av den foreliggende oppfinnelse kan oppnås den følgende detaljerte beskrivelse av den foretrukne utførelse betraktes sammen med de følgen-de tegninger. Fig. 1 viser et tverrsnitt gjennom en pakningsopphenter i samsvar med en utfø-relse av oppfinnelsen; Fig. 2 viser et annet riss av pakningsopphenteren på fig. 1; Fig. 3 viser pakningsopphenteren på fig. 1 når den skal til å gå inn i en pakning; Fig. 4 viser pakningsopphenteren på fig. 1 før fresing av pakningen med en griper av pakningsopphenteren i inngrep med pakningen; Fig. 5 viser pakningsopphenteren på fig. 1 under en freseoperasjon; Fig. 6 viser pakningsopphenteren på fig. 1 idet den utløses i en utløsningsope-rasjon; Fig. 7 viser et tverrsnitt av pakningsopphenteren på fig. 1, og viser detaljer ved utløsningsoperasjonen på fig. 6; og Fig. 8 viser pakningsopphenteren på fig. 1, idet den henter opp pakningen etter at fresing er avsluttet, eller illustrerer pakningsopphenteren på pakningen når som helst når de trekkes opp brønnboringen.

I samsvar med en utførelse av oppfinnelsen er en pakningsopphenter designet til innvendig inngrep med en pakning eller dens forlengelse på undersiden (eksempelvis produksjonsrør, rør eller lignende), hvis det er noen, for opphenting fra brønn-boring. Det antas at pakningen og dens forlengelse hver har en hovedsakelig glatt innvendig diameter (I.D.). Pakningsopphenteren inkluderer en spindel, som er tilkoplet et freseverktøy, og et griperlegeme, for å danne en sammenstilling som brukes til å frese pakningen og til å hente opp pakningen og dens forlengelse. Pakningsopphenteren muliggjør kontinuerlig rotasjon av spindelen som er festet til det roterende freseverktøy mens pakningen freses. For å konstruere sammenstillingen settes en aksel av spindelen inn gjennom en griper og en griperbærer som danner griperlegemet av pakningsopphenteren. Griperlegemet er roterbart tilkoplet til spindelen, som i sin tur er fast tilkoplet til freseverktøyet for å frese pakningen før opphenting. Griperen og er festet til hverandre med kiler, hvilket muliggjør lineær eller vertikal bevegelse av griperlegemet opp og ned i forhold til spindelen, samtidig som griperen og griperbæreren hindres i å rotere i forhold til hverandre. Mens freseverktøyet freser pakningen, kan pakningsopphenteren forbli i inngrepsposisjonen inne i pakningen eller dens forlengelse for å hindre pakningen og forlengelsen i å falle hvis pakningen bryter løs under fresing. Pakningsopphenteren kan overføre dreiemoment til pakningen hvis dette er påkrevet, og griperlegemet kan bringes i inngrep og frigjøres eller utlø-ses fra pakningen eller dens forlengelse et mangfold av ganger, hvis dette er nød-vendig. For å lette utløsning av pakningsopphenteren fra pakningen eller dens for lengelse, kan dreiemoment overføres til griperlegemet, slik at en komprimerende kraft påføres på griperen, hvilket løsner det grep griperen har i den innvendige diameter av pakningen, for å skru løs griperen.

Fig. 1 viser et tverrsnitt av en pakningsopphenter 100, i samsvar med en utfø-relse av oppfinnelsen. Pakningsopphenteren 100 inkluderer en spindel 102, en griperbærer 104, en griper 106, et lager 108, en kile 110 og en mutter 112. Spindelen 102 er hoveddelen i pakningsopphenteren 100. Den inkluderer øverst en borerørs-kopling 114 for direkte innfesting til et freseverktøy, en skulder 116, en seksjon eller aksel 118 med en utvendig diameter (Outside diameter, O.D.), og nederst gjenger 120 for innfesting til mutteren 112. Griperbæreren 104 har en glatt innvendig diameter 104a, en heliks konisk seksjon 122 på en utvendig diameter, og nederst tenner 124 for inngrep med mutteren 112, hvilket klarere vises på fig. 2, som tilsvarer den utførelse som er vist på fig, 1. Lageret 108 (eksempelvis en hette) er festet til toppen av griperbæreren 104, for eksempel ved hjelp av gjengeinngrep og settskruer, og tilveiebringer en skulderflate 108a som korresponderer til en skulderflate 116a på skulderen 116 på spindelen 102 rett over den. Skulderen 116 og lageret 108 gjør at en nedover rettet kraft kan skyve griperen 106 inn i og gjennom en boring i pakningen eller dens forlengelse, hvilket vil bli beskrevet nedenfor. Lageret 108 funksjonerer som et lastlager, lastfordeling, og som en flat sliteflate for å skyve griperbæreren 104 før og under fresing.

Griperen 106 og griperbæreren 104 danner et gripelegeme 127 (eksempelvis et generelt sylindrisk legeme) som haren langsgående sentral åpning 128. Griperen 106 inkluderer en heliks konisk seksjon eller konisk kile 129 på dens innvendige diameter, hvilken passer til den tilsvarende, men komplementære heliksen koniske seksjon eller koniske kile 122 på den utvendige diameter av griperbæreren 104. Den innvendige diameter av griperen 106 er i hovedsak gjenget med et tilsvarende profil som griperbæreren 104, slik at de kan skrus sammen ved bruk av de koniske seksjoner 122 og 129, samtidig som det fortsatt tillates at det skjer en fastkilingsvirkning, hvilket vil bli beskrevet nedenfor. Griperen 106 har en primær slisse eller spalte 130 (se fig. 2) på en side, hvilken generelt er innrettet parallelt med, og forskjøvet fra, et kilespor 126 (eksempelvis et utfrest kilespor) i griperen 106, som vist på fig. 2.

Kilesporet 126 er utskåret i griperen 106 for plassering av kilen 110, som vist på fig. 1, 2 og 7. Kilen 110 er for eksempel «T-formet, som det best sees av fig. 7, og installeres før sammenstilling med spindelen 102 på griperbæreren 104 for å hindre relativ rotasjon mellom griperbæreren 104 og griperen 106.1 tillegg til å hindre rotasjon mellom griperbæreren 104 og griperen 106, overfører kilen 110 også dreiemoment fra griperbæreren 104 til griperen 106. Kilen 110 er en del av en torsjonslast-kjede. Dreiemoment går fra spindelen 102, gjennom mutteren 112, til griperbæreren 104 via tennene 124 på mutteren 112 og tenner 134 på griperbæreren 104, og gjennom kilen 110 til griperen 106, hvilket vil bli beskrevet i nærmere detalj nedenfor.

Det er utvendig vinklede tenner eller mothakespor 132 på den utvendige diameter 144 av griperen 106 for inngrep med pakningen eller dens forlengelse nede i hullet i brønnboringen (ikke vist på fig. 1 og 2). Mothakesporene 132 er maskinert i retning mot venstre for å hindre uforvarende utløsning av noen borerørskoplinger i en typisk borestreng under boring og ved utløsning av pakningsopphenteren fra pakningen eller dens forlengelse, hvis dette er påkrevet eller ønskelig. Venstre-mothakesporene 132 muliggjør utløsning fra pakningen med rotasjon mot høyre, hvilket vil bli beskrevet i nærmere detalj nedenfor.

Mutteren 112 nederst på spindelen 102 inkluderer øverst tennene 134, hvilke samsvarer med tennene 124 på den nedre krage av griperbæreren 104 for inngrep med og overføring av dreiemoment til griperlegemet 127 ved høyrerettet eller medurs rotasjon, når man ser ned brønnboringen. Tennene 124 nederst på griperbæreren 104 og tennene 134 øverst på mutteren 112 kan være skråtenner-, firkant formede eller trekant formede tenner. Heliksformede tenner eller skråtenner er ideelle for å overføre dreiemoment. Høyregjengene 120 og settskruen(e) 121 (fig. 1) på mutteren 112 hindrer rotasjon mens mutteren 112 overfører dreiemoment til griperlegemet 127 når griperlegemet 127 er i inngrep med pakningen eller dens forlengelse. Mutteren 112 er konisk nederst for å hjelpe til med å komme inn i pakningens boring, hvilket vil bli beskrevet nedenfor.

Utførelser av pakningshenteren 100 kan konstrueres i samsvar med de ek-semplifiserende ikke-begrensende spesifikasjoner som er vist i tabell I. Som en for-klaring av tabell 1, er «størrelsen» av griperen like den innvendige diameter eller bo ring i den pakning griperen er tiltenkt å gripe. I en utførelse kan griperen med minst størrelse eller pakningen med minst innvendig diameter være for eksempel 82,55 mm. Griperens utvendige diameter 144 som inkluderer mothakesporene 132, kan være større enn dens størrelse med for eksempel 3,175 mm, i denne bestemte utfø-relse 85, 725 mm. Griperen klemmes ned når den passerer inn i pakningen. Den maksimale utvendige diameter av en annen del av verktøyet enn griperen kan da for eksempel være 79,375 mm. Denne utvendige diameter er 3,175 mm mindre enn den minste innvendige diameter av pakningen eller boringen, for å tillate verktøyet å pas-sere gjennom den innvendige diameter, hvilket vil bli drøftet videre nedenfor. For griperen som har en størrelse på 82,55 mm og enn utvendig diameter på 85,725 mm, betyr differansen på 3,175 mm at griperens utvendige diameter i denne utførelse alltid er 3,175 mm større enn den nominelle griperstørrelse. Denne differansen mellom den utvendige diameter 144 og størrelsen av griperen 106 benevnes generelt «forhåndsbitt» («prebite»).

I tabell I, viser det frie slag til den avstand gripebæreren 104 kan bevege seg i forhold til spindelen 102, eller omvendt, uten at tennene kommer i inngrep. Den minste innvendige diameter av spindelen 102 og mutteren 112, på fig. 1, angitt som 102a, kan i en utførelse være 9,525 mm. I tabell I er videre strekkfastheten for spindelen 102 den beregnede teoretiske strekkgrense til materialet som utgjør spindelen 102 ved mutterens 112 gjenger. Vridningsfastheten er dreiemomentet når forbindel-sen mellom spindelen 102 og mutteren 112 gir etter. Selv om spesifikke dimensjoner og karakteristika er presentert i tabell I, er andre dimensjoner og/eller karakteristika tenkelig i andre utførelser, hvilket vil forstås av de som er fagpersoner innen teknikken. Disse andre utførelser er ment å være inkludert innenfor omfanget og innholdet av den foreliggende oppfinnelse.

Med henvisning til fig. 3 og tabell I, er det typiske område for den innvendige diameter av pakningen 142 82,55 til 152,4 mm. Dette området kan dekkes av noen få utvendige diametre (og/eller dimensjoner) av griperen 106 (eksempelvis 85,725 mm til 155,575 mm i utvendig diameter). Forskjellige gripere 106 kan designes til å passe til enhver innvendig diameter av en boring 142a i en pakning 142, så lengde den utvendige diameter av griperen 106, inkludert mothakesporene 132, er større enn den innvendige diameter av pakningen 142, samtidig som griperen 106 fortsatt er i stand til å kunne presses inn i boringen 142a i pakningen 142. Griperen 106 kan være den eneste del av sammenstillingen som det er nødvendig å variere i design for imple-mentering i forskjellige opphentingsoperasjoner. I en utførelse har griperen 106 en utvendig diameter 122 på 85,725 mm (med en størrelse på 82,55 mm), som i tabell I, for en pakning 142 med en innvendig diameter på 82,55 mm. Dette er igjen et verk-tøy med et forhåndsbit på 3,175 mm. Andre verktøy kan designes med forskjellige forhåndsbitt. For eksempel, hvis pakningen 142 hadde en innvendig diameter på 101,6 mm, så kunne griperen 106 fabrikkeres større i utvendig diameter (eksempelvis 104,775 mm med en størrelse på 100,01 mm), slik at den kunne passe og ha friksjon mot/være i inngrep inne i pakningsboringen 142a med en innvendig diameter på

101,6 mm og komprimeres med et forhåndsbitt på 4,763 mm. Bemerk at det eksiste-rer andre pakninger med en boring med en innvendig diameter som er liten som 38,1 mm, og at den foreliggende oppfinnelse kan være designet til å virke sammen med disse og andre pakninger, hvilket vil forstås av fagpersoner innen teknikken.

Griperen 106 med en gitt utvendig diameter, kan typisk virke sammen med den innvendige diameter i pakningen 142 eller dens forlengelse som størrelsen av griperen 106 er tilpasset til, pluss eller minus en gitt størrelse, for eksempel 1,588 mm, så lengde den utvendige diameter 144 av griperen 106 med mothakesporene 132 alltid er større enn den innvendige diameter av pakningens boring 142a. Dette «fangstområde» (eksempelvis ± 1,588 mm) fra den nominelle størrelse betyr for eksempel at en griper med en størrelse på 82,55 mm (og utvendig diameter på 85,725 mm) bør funksjonere godt sammen med et område av pakningens innvendige diameter fra 80,963 til 84,138 mm. Griperen 106 for en gitt innvendig diameter av pakningen bør følgelig dimensjoneres så nøyaktig som mulig. I andre utførelser kan gripere designes til å virke sammen med innvendige paknings diametre som varierer med en størrelse som er forskjellig fra + 1,588 mm. Delingen for mothakesporene 132 vil typisk forbli den samme for enhver griper med en gitt størrelse eller utvendig diameter, selv om dette også kan varieres i forskjellige utførelser.

Det skal igjen vises til fig. 1-3, hvor det lange parti av spindelen med liten utvendig diameter er akselen 118 av spindelen 102. Lengden av akselen 118 bestemmer verktøyets frie slag. Det «justerer» ikke lokaliseringen av griperlegemet 127. Uansett hvor lang akselen 118 er, skyver skulderen 116 på spindelen 1 02 griperlegemet 127 inn i pakningen 142. Akselen 118 strekker seg nedenfor griperlegemet 127 ved inngang i pakningen 142, og ikke etter plassering av griperlegemet 127.

Hvis en forlengelse kjøres mellom pakningsopphenteren 100/spindelen 102 og freseverktøyet 140, vil den tradisjonelt bli kalt en «stinger», og den er en del som er adskilt fra opphenteren 100 og freseverktøyet 140. Stingeren vil justere avstanden mellom opphenteren 100 og freseverktøyet 140, hvilket vil justere griperlegemets 127 plassering.

Som vist på fig. 3 og 4, er den sammenstilte pakningsopphenter 100 plassert langt nok under et freseverktøy 140 for pakningen som spindelen 102 er festet til, til å lokalisere griperen 106 slik inne i boringen 142a i pakningen 142 at den kan hentes opp før pakningen 142 freses. Lengden av akselen 118 (fig. 3) mellom freseverktøyet 140 og mutteren 112 kan varieres (eksempelvis ved bruk av stingeren som er designet til å ha forskjellige forhåndsbestemte lengder), for å være i stand til å justere lokaliseringen (og den frie slaglengde opp og ned) av griperlegemet 127 i forhold til frese-verktøyet 140.

Griperen 106 og griperbæreren 104, selv om de sammenlåst på en måte som hindrer relativ rotasjon, tillater likevel begrenset vertikal bevegelse av mothakesporene 132 i forhold til den koniske kileseksjon 122. Dette oppnås ved å lokalisere kilen 110 i kilesporet 126, som beskrevet ovenfor. Griperbæreren 104 har en glatt innvendig diameter, og er fri til å rotere og gli på (d.v.s. den er roterbart tilkoplet til) akselen 118 av spindelen 102, med mindre tennene 124 og 134 er i inngrep mellom griperbæreren 104 og mutteren 112, som vist på fig. 3. Den innvendige diameter i griperbæreren 104 er typisk noen tusendeler av en tomme større (eksempelvis ca titusendeler) enn den utvendige diameter av spindelen 102.

Den koniske heliksen eller koniske kileseksjon 122 på den utvendige diameter av griperbæreren 104 ekspanderer mothakesporene 132 inne i boringen 142a i pakningen 142 når griperen 106 trykkes eller trekkes opp, hvilket vil være åpenbart ved granskning av fig. 1. Hvis griperen 106 trekkes opp (uten rotasjon) når den er i boringen 142a, ekspanderes den koniske heliksens parti for tettere inngrep mellom griperen 106 og boringen 142a i pakningen 142. Kun rotasjon mot høyre og bevegelse opp og ned er påkrevet for fullstendig operasjon av pakningsopphenteren 100, selv om det er tenkelig at et ekvivalent venstre system kan implementeres i andre utførel- ser, hvilket forstås av de som har fagkunnskap innen teknikken. Disse andre utførel-ser er inkludert i omfanget og innholdet av den foreliggende oppfinnelse.

En fremgangsmåte til operasjon av pakningsopphenteren 100 blir nå beskrevet, i samsvar med en utførelse av oppfinnelsen. Hele sammenstillingen, inkludert, men ikke begrenset til, freseverktøyet 140 og pakningsopphenteren 100, senkes inn i brønnboringen (eller foringsrør i et borehull) 146, som vist på fig. 3. Som angitt med pilen 103, senkes sammenstillingen inntil mutteren 112 (d.v.s. spindelen 102) får kontakt med en topp 142b av pakningen 142. Rotasjon, hvis noen, av freseverktøyet 140 og spindelen 102 bør stanses eller reduseres til et minimum mens pakningsopphenteren 100 går inn i pakningens boring 142a når sammenstillingen senkes videre. Hvis griperlegemet 127 spinner eller roterer på veien ned før det går inn i pakningen 142, vil det vanligvis stoppe når det treffer pakningen 142. Det er typisk at man ikke øns-ker å rotere inntil griperen 106 er satt inne i pakningen 142 eller dens forlengelse. Selv med rotasjon, når griperbæreren 104 treffer toppen av pakningen 142, vil imidlertid spindelen 102 fortsette nedover og griperen 106 vil forbli på toppen av pakningen 142 inntil skulderen 116 skyver griperen 106 inn i boringen 142a i pakningen 142. Ved dette punkt, adskilles tennene 124 på griperbæreren 106 og tennene 134 på mutteren 112, og den nedover rettede bevegelse eller vekten som ved hjelp av skulderen 116 blir satt ned på lager 108 vil påvirke griperen 106 og griperbæreren 104.

Når griperlegemet 127 får kontakt med pakningen 142, glir det opp spindelen 102 inntil skulderen 116 får kontakt med lageret 108 ved den øvre posisjon av slaget for griperlegemet 127 på akselen 118. Skulderen 116 komprimerer griperen 106 og tvinger griperlegemet 127 til å gli ned, inn i pakningens boring 142a i pakningen 142. Etter som fresingen går fremover, beveges griperlegemet 127 videre nedover inne i boringen 142a i pakningen 142 ved hjelp av den nedover rettede kraft på lageret 108. Ved dette punkt, til tross for nedover rettet bevegelse inne i boringen 142a, har griperen 106 tilstrekkelig grep eller friksjon på innsiden av pakningen 142 til å hindre pakningen 142 i å falle i tilfelle den bryter fri fra brønnboringen, foringsrøret eller hullet 146, og spindelen 102 kan roteres fritt for fresing sammen med freseverktøyet 140.

Fig. 4 viser sammenstillingen når freseverktøyet 140 skal til å få kontakt med pakningen 142, og etter at griperlegemet 127 har kommet inn i pakningen 142. Griperen 106 bringer sine utvendige tenner (d.v.s. mothakesporene 132) på sin utvendige diameter 144 i inngrep inne i pakningen 142. Den fjærlignende karakterstikk og inngrep til griperen 106, når griperen 106 komprimeres og skyves gjennom boringen 142a og slissen 130 lukkes, gjør bruk av differanse-forhåndsbittet som er drøftet over. Det kan for eksempel kreves en kraft på ett par hundre pund for å skyve griperen 106 inn i og posisjonere den inne i pakningen 142. Hvis det på et punkt imidlertid påføres en oppover rettet kraft, vil griperen 106 gripe på den innvendige diameter av pakningen 142 eller dens forlengelse, hvis det er noen, avhengig av om griperen 106 er inne når den oppover rettede kraft påføres. Dette skyldes at mothakesporene 132 er vinklet, slik at griperen 106 er tilbøyelig til å gå mer i inngrep hvis en oppover rettet kraft påfø-res på spindelen 102 når tennene 134 på mutteren 112 får kontakt med tennene 124 på griperbæreren 104, som drøftet ovenfor. Jo større den oppover rettede kraft på spindelen 102 er, jo mer vil den koniske heliks 122 ekspandere på den koniske heliks 129 av griperen 106, hvilket forårsaker at griperen 106 kommer ytterligere i inngrep med den innvendige diameter i pakningen 142.

Så snart griperen 106 er fullstendig posisjonert i boringen 142a og kommer i inngrep med den innvendige diameter i pakningen 142 eller dens forlengelse 148, som vist på fig. 4, kan rotasjon av freseverktøyet 140 og spindelen 102 starte eller gjenopptas for fresing av pakningen 142. Freseverktøyet 140 roterer og freser pakningen 142 ved en valgt hastighet og vekt, som på fig. 5 angitt med pilene 103 og 105. Den valgte hastighet og vekt bør være forhåndsbestemt og/eller justerbar i hen-hold til kjennskap om operasjonen.

På fig. 5 er pakningen 142 vist delvis frest bort og skulderen 116 på spindelen 102 fortsetter å skyve ned på lageret 108 etter som fresingen går fremover. For eksempel kan en vertikal seksjon på 12,7 mm (eller en hvilken som helst annen lengde) av pakningen 142 freses bort i en ring fra dens topp, hvilket vil resultere i at griperen 106 ved hjelp av skulderen 116 skyves ytterligere ned i boringen 142a i pakningen 142 eller dens forlengelse 148 med den samme avstand. Hvis pakningen 142 bryter fri, kan spindelen 102 trekkes opp for å hente opp pakningen 142. Hvis en operatør imidlertid bestemmer seg for å trekke pakningsopphenteren 100 opp for tidlig, før pakningen 142 er fri, vil den oppover rettede bevegelse av spindelen 102 forårsake at griperen 106 kommer ytterligere i inngrep med den innvendige diameter av pakningens boring 142a. Jo hardere det resulterende trekk på pakningen 142 er, jo mer vil griperen 106 forsøke å ekspandere og bite seg inn i eller komme i inngrep med den innvendige diameter, som drøftet ovenfor.

Under fresing bør sammenstillingen generelt kun beveges nedover. Det er også å anbefale ikke å heve sammenstillingen under rotasjon ved høye hastigheter. Hvis sammenstillingen ble hevet med en størrelse som er større enn den frie slaglengde av griperbæreren 104 på spindelen 102 under rotasjon ved høy hastighet med griperlegemet 127 inne i boringen 142a i pakningen 142 eller dens forlengelse 148, ville tenne 124 og 134 komme i inngrep og dreiemoment ville bli overført til griperlegemet 127, hvilket sannsynligvis vil forårsake skade.

Mens spindelen 102 roterer og pakningen 142 freses, sirkulerer brønnfluider (ikke vist) for å fjerne avskavet materiale, borkaks og andre freserester fra hullet 146. Disse fluidene er typisk svært tykke eller tette brønnfluider eller boreslam som fører ut borkaksen. Fluidene sirkulerer kontinuerlig under hele freseoperasjonen. Dette gjør at det kan skje en varmeoverføring, og man unngår termiske gradienter. Sirkula-sjonshull (ikke vist på tegningene) kan være anordnet i skulderen rett over lagerets 108 overflate for sirkulasjon av brønnfluid. Disse hullene, i tillegg til den innvendige diameter 102a (eksempelvis 9,525 mm) i spindelen 102, kan sidestilles med en tilnærmet effektiv innvendig diameter for brønnfluidsirkulasjon på ca 25,4 mm. Et hull kan inkluderes i den utvendige diameter av spindelen 102 for å tillate brønnfluidene å sirkulere inne i den innvendige diameter i griperbæreren 104. Dette vil holde den innvendige diameter i griperbæreren 104 belagt med en kontinuerlig fluidfilm, for smø-ring mellom den og den utvendige diameter av spindelen 102.

Lageret 108 inkluderer et hull, gjennom hvilket spindelen 102 passerer og kan rotere. Et stållager for lageret 108 og en stålaksel for akselen 118 av spindelen 102 med en tett pasning, kan foreksempel brukes. Lageret 108 haren innvendig diameter som er bredere enn den utvendige diameter av spindelen 102. Forskjellen i disse diametre gjør at spindelen 102 kan dreie fritt. Skulderen 116 og lageret 108 har beg ge sitteplater som ligger an på hverandre under fresing. En varmeprosess kan brukes til å behandle toppen 108a av lageret 108 og den utvendige diameter av akselen 118 (d.v.s. sliteflatene), slik at de ikke slites ut eller kun slites ut over en lang tidsperiode. Et hardt metallbelegg kan påføres på den øvre skulderflate 108a på lageret 108 og på den nedre skulderflate 116a på den motsvarende skulder 116 på spindelen 102. Videre blir den innvendige diameter i griperbæreren 104 og den utvendige diameter av spindelakselen 118 varmebehandlet for å redusere slitasje og forlenge levetiden. For herding av sliteflatene på skulderen 116 og lageret 108, blir typisk et område un-derskåret i begge, hvor det harde metallbelegget hardloddes og slites og poleres ned til en meget glatt, flat overflate og finish. Disse underskjæringene (ikke vist) er maski-nerte spor i spindelen 102 og lageret 108 hvor de har kontakt med hverandre. Sporet blir deretter fylt med det harde metallbelegget og slipt og polert. De overflater som er et resultat av dette er i stand til å bære høy last og slites sakte. Disse overflatene er også belagt med de sirkulerende brønnfluider for smøring. Mellom smøringen og herdingen med varmebehandling, selv om klaringen mellom den innvendige diameter av gripebæreren 104 og spindelen 102 typisk er kun titusendeler av en tomme, forventes det ikke mye slitasje mellom spindelen 102 med sin skulder 116 og griperbæreren 104. Pakningsopphenteren 100 kan følgelig motstå timer med en rotasjon uten å slites ut. Fordi griperlegemet 127 kan forbli stasjonært mens spindelen 102 roterer fritt, kan en standard massivt freseverktøy eller vaskerørs-freseverktøy brukes sammen med den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 5 viser griperen 106 i inngrep med en forlengelse 148 (eksempelvis et produksjonsrør, rør, o.s.v.) som har sin utstrekning under pakningen 142. Forlengelsen 148 kan ha ca den samme innvendige diameter som boringen 142a i pakningen. Det skal forstås at griperen 106 på fig. 5 i stedet kunne ha blitt vist i inngrep med selve pakningen 142, i stedet for forlengelsen 148, for opphenting. Som det vil forstås av de som fagkunnskap innen teknikken, uansett om griperen 106 er i inngrep med pakningen 142 eller forlengelsen 148, vil pakningsopphenteren 100 bli valgt eller designet, hvis det er nødvendig, til å ta hånd om enhver mulig variasjon mellom den innvendige diameter i boringen 142a i pakningen 142 og den innvendige diameter i forlengelsen 148. Evnen til å gå i inngrep med pakningen 142 eller forlengelsen 148 for opphenting avhengig av de relative lengder og dimensjoner av pakningen 142, griperlegemet 127, akselen 118, slaglengden til griperen 106 og griperbæreren 104 langs akselen 118, så vel som den utvendige diameter 144 av griperen 106, størrel-sen og delingen av mothakesporene 132, størrelsen av slissen 130, den innvendige diameter i boringen 142a eller forlengelsen 148, den ønskede fremgangsmåte til opphenting, og andre faktorer, hvilket forstås av de som har fagkunnskap innen teknikken.

Ettersom fresingen går fremover fortsetter griperen 106, selv om den er i inngrep med boringen 142a i pakningen 142 eller den innvendige diameter i forlengelsen 148, og griperbæreren 104, å bevege seg nedover. Når griperbæreren 104 skyves ned, utøver den friksjon på den innvendige diameter i pakningen 142 eller forlengelsen 148. Den vil fortsette å bevege seg nedover inntil spindelen 102 trekkes opp og mutteren 112 kommer i inngrep med tennene 124 når pakningen 142 bryter fri for opphenting av pakningen 142. Griperens 106 inngrep kan testes på ethvert tidspunkt under freseoperasjonen før pakningen 1 42 bryter fri, hvilket skjer ved å stoppe rotasjonen og løfte hele sammenstillingen. Utløsning av griperen 106 fra pakningen 142 eller dens forlengelse, hvis det er noen, kan det imidlertid være nødvendig eller ønskelig på et punkt under eller før fullføring av freseoperasjonen eller opphentingsope-rasjonen. Griperen 106 kan utløses fra pakningen 142 eller dens forlengelse 148 med først å sette eller dunke ned og løfte oppover på spindelen 102 på sammenstillingen så lett som mulig og å rotere til høyre (d.v.s. med klokken, når man ser ned i borehullet 146), som vist med pilene 105 og 107 på fig. 6. Nedover rettet dunking kan beskrives som følger: så snart en høy last har blitt trukket og griperen har blitt satt, dannes det en fastkilingskraft mellom heliksen på griperbæreren 104 og den innvendige diameter i griperen 106. På grunn av friksjonskrefter, som enkelte ganger økes på grunn av delvis avbøyninger, er et «dunk» eller et lite nedover rettet støt vanligvis nødvendig for å adskille griperen 106 fra griperbæreren 104. Griperen 106 kan ikke lett utløses før deres inngrep er brutt. Et støte- og demperør eller en utvendig slett-kopling vil typisk bli kjørt for å gjøre det mulig for operatøren å dunke ned vekt for å løse ut inngrepet. Så snart den er løst ut, kan griperen 106 skrus løs fra pakningen 142. Griperen 106 kan skrues løs fra pakningens innvendige diameter med liten eller ingen overtrekking og rotasjon mot høyre.

På grunn av mottakersporene 132 og griperen 106, som danner venstre gjenger, vil griperlegemet 127 være tilbøyelig til å bli skrud løs. Griperlegemet 127 vil skrues løs like mye som stigningen av mottakersporene 132 for hver rotasjon av akselen 118. Merk at delingen (pitch) er bredden av gjengen og at stigningen (lead) er størrelsen av bevegelse en gjenge utfører under en omdreining. Når en gjenge kun har en stigning/start er deling og stigning like. Hvis det er flere enn en startgjenge, er stigningen større enn delingen. Den beskrevne utførelse haren gjenge med en deling på 9,525 mm med fire startgjenger (d.v.s. fire individuelle gjenger som er parallelle med hverandre). Fire startgjenger betyr derfor at stigningen er 38,1 mm (eller 9,525 mm x 4). Når griperen 106 dreies en omdreining, vil den skrues løs med en bevegelse på 38,1 mm. Dette reduserer antallet omdreininger som er påkrevet for å skru griperen 106 løs fra den innvendige diameter i pakningen 142. På grunn av fastkilingen eller den fjærlignende virkning til griperen 106, er medurs rotasjon vanligvis nødven-dig. Når det skjer en rotasjon til høyre med en langsom oppover rettet trekking og last, roterer mothakesporene 132 til høyre og skruer seg selv løs, ut av pakningens boring 142a. Fig. 6 viser griperlegemet 127 idet det blir skrudd løs fra boringen 142a i pakningen 142, selv om dette i stedet kunne ha blitt vist idet griperlegemet 127 ble skrudd løs fra den innvendige diameter i forlengelsen 148, eller etter at det hadde blitt foretatt noe eller mye fresing, som på fig. 5.

Prosessen med utløsning av griperen 106 fra pakningen 142 involverer heving av spindelen 102, slik at tennene 134 på mutteren 112 kommer i inngrep med tennene 124 på griperbæreren 104, for å overføre dreiemoment mot høyre til griperbæreren 104 og følgelig til griperen 106. Overføringen av dreiemoment gjør at griperen 106 kan tas ut fra pakningen 142 (eller forlengelsen 148) når det trekkes rett oppover. Merk at utløsning sannsynligvis ikke skjer, hvis den i det hele tatt skjer, kun med rett oppover rettet trekking. Griperen 106 vil kun komme tettere i inngrep inntil pakningen 142 eller spindelen 102 gir etter, fordi trekking rett ut vil forårsake at mothakesporene 132 biter seg mer fast eller får et sterkere inngrep i boringen 142a i pakningen 142 (eller den innvendige diameter i forlengelsen 148), som beskrevet, og kan faktisk hindre utløsning. Trekking rett oppover kan for eksempel involvere tuse-ner eller til og med hundretusener av pund, (d.v.s. utover det punkt hvor verktøyet vil gi etter), mens å skru løs kan involvere kun en last på noen få hundre pund. Merk at det er ønskelig å løfte med så liten last som mulig under utløsning. Den optimale last kan være ca 22,24 N mer enn lasten for å løfte spindelen 102 og bringe tennene 124 og 134 i inngrep. Jo hardere verktøyet trekkes oppover under utløsning, jo mer dreiemoment vil være påkrevet for å skru løs griperen, fordi den oppover rettede trekkraft overføres radialt gjennom heliksen, inn i griperen 106. Neddunking av griperen 106 letter derfor utløsninger ved å løse ut fastkilingskraften på griperen 106, fulgt av en langsom løfting oppover, inngrep mellom tennene 134 og 124, og rotasjon til høyre for å skru griperen 106 løs, ut av boringen 142a.

Etter neddunking eller risting av spindelen 102 fysisk på lageret 108, som nevnt ovenfor, fortsetter mutteren 112 deretter å være i inngrep med griperbæreren 104 når sammenstillingen dreies sakte for å skru griperen 106 og griperbæreren 104 løs fra pakningen 142. Rotasjon skjer vanligvis kun ved fresing av pakningen 142 eller utløsning av griperen 106, selv om griperen 106 og griperbæreren 104 ikke roterer under fresing, så gjør akselen 118 det. Akselen 118 og freseverktøyet 140 roteres imidlertid vanligvis ikke når pakningen 142 trekkes oppover, med mindre en utløsning er tilsiktet.

Under fresing eller før pakningen 142 bryter fri, kan griperen 106 bringes i inngrep og frigjøres eller utløses fra pakningen 142 et mangfold av antall ganger, som nødvendig eller ønskelig. Videre, hvis det er nødvendig, kan pakningsopphenteren 100 (d.v.s. griperen 106) overføre dreiemoment til pakningen 142 når den er i inngrep. Tverrsnittet på fig. 7 viser hvordan kilen 110 og kilesporet 126 overfører dreiemoment i medurs retning (fra perspektivet overfor verktøyet, d.v.s. sett nedover i hullet), fra spindelen 102 til griperen 106, gjennom en kant eller side 126a i kilesporet 126. Overføringen av dreiemoment via mutteren 112 danner eller utvider et mellomrom 150 mellom mothakesporene 132 på griperen 106 og den innvendige diameter i boringen 142a i pakningen 142 (eller den innvendige diameter i forlengelsen 148), og reduserer bredden av slissen 130, som vist på fig. 6 og 7 sammenlignet med fig. 5. Dette forårsaker at den utvendige diameter av griperbæreren 106 reduseres, hvilket i sin tur utløser de vinklede mothakespor 132 fra inngrep med boringen 142a i pakningen 142. Fig. 7 er ikke tegnet i målestokk, og størrelsen av mellomrommet 150 er av hensyn til klarheten overdrevet.

Lokaliseringen av kilen 110 og kilesporet 126 letter prosessen med å løse ut og skru løs griperlegemet 127 fra pakningen 142 eller forlengelsen 148. Kilen 110 er lokalisert i et massivt segment av griperen 106, i motsetning til at den er i en av de fleksible slisser i griperen 106. Den er også lokalisert i et massivt segment av griperbæreren 104. Kilen 110 er lokalisert generelt mot en ende av et massivt segment

104a av griperbæreren 104, og overfører dreiemomentet etter at tennene 124 og 134 er kommet i inngrep. Kilens 110 lokalisering på griperbæreren 104 er valgt for korrekt tilknytning til den ønskede lokalisering av kilen på griperen 106. Kilen 110 er plassert for å kunne «trekke» griperen i rotasjon, og ikke for å «skyve» griperen i rotasjon, hvilket vil bli beskrevet nedenfor i nærmere detalj. «Skyving» av griperen» er tilbøye-lig til å gjøre at griperen ekspanderer og øker det dreiemoment som påkrevet for ut-løsning. «Trekking» av griperen er tilbøyelig til å gjøre at griperen trekker seg litt inn (d.v.s. komprimerer) og dette hjelper til med utløsning og å redusere det dreiemoment som er påkrevet for å rotere griperen. Kilen 110 og kilesporet 126 er lokalisert mot en side 130a av den primære slisse 130 i griperen 106. Denne posisjonen gjør at en naturlig stengende kraft (så som opptrekking eller komprimering av en fjær) kan påføres på griperen 106 ved en rotasjon av spindelen 102 til høyre, hvilket reduserer det dreiemoment som er påkrevet for å løse de venstre gjengede mothakespor 132 ut fra pakningen 142 (eller fra forlengelsen 148). Den stengende kraft utvider mellomrommet 150 i størst utstrekning i nærheten av siden 130a, idet bredden av mellomrommet 150 smalner av til en mindre størrelse som fortsetter i en sirkulær retning fra siden 130a, mot kilen 110 og kilesporet 126, og forbi dem, motsatt i forhold til ret-ningen av pilen 105 på fig. 7. Når dreiemoment påføres på griperen 106 gjennom kilen 110, skrues mothakesporene 132 på den utvendige diameter av griperen 106 faktisk løs fra den innvendige diameter i pakningen 142, som beskrevet. Den «komprimerende kraft» hjelper til med å løse ut griperen 106 ved at den virker slik at den stenger hele lengden av slissen 130 på griperen 106 og hindrer griperen 106 i å sette

seg fast mens den løses ut. Den «komprimerende kraft» reduserer det dreiemoment som er påkrevet for utløsning.

Det kan sies at fra posisjonen til kilen 110, ved rotasjon av griperlegemet 127 på grunn av det overførte dreiemoment, trekker kilen 110 faktisk griperen 106 til en mindre diameter. Sett ovenfra, som på fig. 7, er det mulig å se hvordan overføringen av dreiemoment og rotasjon mot høyre, som beveger kilen 110 mot den venstre side på tegningen, forsøker å stenge den primære slisse 130. Slissen 130 går hele veien gjennom griperen 106, og kilen 110 er akkurat langt nok fra slissen 130 og har nok av materialet i griperen 106 foran seg mot siden 130a for å hindre griperen 106 i å brytes i stykker når dreiemomentet påføres. Den tynne seksjon mellom kilesporet og den primære slisse i griperen bærer alt dreiemomentet fra kilen 110. Hvis denne seksjonen brytes i stykker, vil kilen 110 deretter bevege seg til det primære spor og begyn-ne å «skyve» griperen i stedet for å «trekke» den. Dette vil anses som et sammen-brudd av griperen 106. Tykkelsen av materialet mellom kilesporet og det primære spor er valgt basert på beregninger som viser at det er sterkt nok til å bære laster som minst er så store som verktøyets nominelle torsjonskapasitet. Denne plasse-ringen gjør at griperen 106 kan komprimeres i stedet for å ekspanderes under utløs-ningsoperasjonen, og man unngår også at man må påføre et overdrevent stort dreiemoment for å fjerne griperen 106. Hvis kilen 110 i stedet ble plassert bare innenfor den primære slisse/spor 130, og dreiemomentet ble påført, ved rotasjon av griperen 106, ville det opptre friksjonsmotstand mellom griperen 106 og boringen 142a i pakningen 142 (eller den innvendige diameter i forlengelsen 148). Dette ville forårsake at en overflate 130b i den primære slisse 130 i griperen 106 ble skjøvet, hvilket er tilbøyelig til å gjøre mellomrommet 150 smalere i stedet for å åpne det. Griperen 106 ville ha en naturlig tendens til å åpne i stedet for å lukke, hvilket ville gjøre at griperen 106 ville bite hardere, som drøftet ovenfor, og som det vil forstås av de som har fagkunnskap innen teknikken ved en granskning av fig. 7.1 dette tilfelle ville bredden av mellomrommet 150 minke, hvilket i sin tur vesentlig kunne øke det dreiemoment som er påkrevet for å løse ut griperen 106. Merk at selv om ordet «mellomrom» brukes med henvisning til mellomrommet 150, ville et slikt mellomrom sannsynligvis ikke være lett å observere. Det forventes å være et veldig lite mellomrom, og lokalisert temmelig nær sporet. Poenget er at med i det minste noe overtrekking under utløs-ningsoperasjonen, er det fortsatt en kraft som skyver utover på griperen, men så lenge overtrekki ngen ikke er overdrevent stor, kan denne kraften overvinnes ved rotasjon.

Det skal igjen vises til fig. 7, hvor kilen 110 og kilesporet 126 med fordel i stedet er anordnet mellom seksjoner eller segmenter 106a og 106b, for å unngå dette problemet. I den offentliggjorte utførelse er kilen 110 integrert med griperbæreren, men den kan være en skrue, bolt, eller lignende, i andre utførelser. Hvor kilen 110 skal lokaliseres blir identifisert ved å bestemme hvor segmentene 106a og 106b av griperen 106 skal lokaliseres for at kilen 110 overveiende skal trekke på seksjonen 106b, selv om skyving av seksjonen 106a forårsaker en nettofjærlignende komprimering av griperen 106.1 enkelte utførelser kan kilen 110 imidlertid anordnes i den primære slisse 130 i griperen 106 hvis den primære slisse 130 er laget stor nok til å romme kilen 110. Hvis kilen 110 festes (eksempelvis fast innfestes ved sveising) til siden 130a av den primære slisse 130, ville slike utførelser ikke kreve kilesporet 126, ettersom slissen 130 virker som et kilespor. Kilen 110 ville trekke på griperen 106 ved kanten 130a ved rotasjon mot høyre, og følgelig påføre en komprimerende kraft på griperen 106 istedenfor en ekspanderende kraft, hvilket ville skje hvis kilen 110 ikke var innfestet til siden 130a, men i stedet ble skjøvet mot siden 130b. I enda andre utførelser kan kilen 110 og kilesporet 126 være anordnet i posisjoner hvor som helst langs omkretsen av griperen 106, så lenge det vil være en netto komprimerende kraft som påføres på griperen 106, for å ekspandere mellomrommet 150, istedenfor en netto ekspanderende kraft. I en utførelse er kilen 110 og kilesporet 126 anordnet i en tilnærmet 45° posisjon (vist som A på fig. 7), slik at kilen 110 kan brukes til å trekke på ca syvåttendedeler av griperen 106, mens den kun skyver på ca en åttendedel. Denne posisjonen gir også en netto komprimerende kraft. Merk imidlertid at ettersom kilen 110 og kilesporet 126 posisjoneres lengere og lengere bort fra endesiden 130 langs en retning som er motsatt pilen 105 på fig. 7, minker den nettotrekkende eller komprimerende kraft, og skyving eller ekspansjon øker.

Plassering av kilen 110 i mer sentrale lokaliseringer av griperen 106 kan også være mer ønskelig enn å plassere den på endesiden 130a, hvilket skyldes strukturell materialfasthet eller problemer med flyting. Ved plassering av kilen 110 på endesiden 130a, kan den fasthet av materialet som er påkrevet for å ta opp den kraft som er nødvendig for å komprimere griperen 106 (d.v.s. det materiale som brukes til innfesting av kilen 110, så som sveisemateriale, så vel som det materiale som utgjør selve griperen 106), være utilstrekkelig. Ideen er derfor at tykkelsen av den lille seksjonen mellom kilesporet og det primære sporet gjøres tykk eller bred nok til å bære den last som genereres av dreiemomentet, som drøftet. Ikke desto mindre er det ønskelig å plassere kilesporet 126 og kilen 110 så nær den primære slisse 130 som mulig, slik at de er anordnet i en posisjon hvor størrelsen av segmentet eller seksjonen 106a kan minimaliseres, og det nærliggende mellomrom 150 følgelig maksimeres, og slik at det fortsatt er akkurat nok materiale til å holde delene av griperen 106 og griperbæreren 104 fysisk sammen for å hindre materialsvikt. Denne posisjonen må være en hvor trekking dominerer skyving. Slike posisjoner kan bestemmes ved å beregne de påkrevde komponentkrefter som må påføres på griperen 106 i forskjellige posisjoner langs dens omkrets for å frembringe netto kompresjon, hvilket vil forstås av fagpersoner innen teknikken. Det kan for eksempel utvikles en enkel fremgangsmåte hvor den tangentiale kraftkomponent beregnes i forskjellige punkter langs omkretsen av griperen 106, hvilket er den viktige komponent for frembringelse av kompresjons. På denne måte kan lokaliseringen av den tangentiale komponent som frembringer den optimale plassering av kilen 110 og kilesporet 126 for kompresjon av griperen 106 identifiseres. Det maksimale dreiemoment som forventes å være påkrevet for utløsning kan estimeres. Basert på den kjente momentarm fra verktøyets senterlinje, beregnes den last på den utvendige diameter av griperen 106 som er påkrevet for å generere dreiemomentet. Segmentet foran kilen 110 er da designet til å bære den beregnede last. Denne løsningsmåten vil forstås av de som har fagkunnskap innen teknikken. Identifikasjon av spenningene ved denne relevante posisjon i griperen 106 hvor kilen 110 skal plasseres kan utføres, idet man erkjenner kravet om å gjøre dette partiet (d.v.s. seksjonen 106a) sterk nok til å holde griperen 106 sammen og unngå svikt.

Vi viser nå til fig. 8, og betrakter igjen opphenting av pakningen 142 istedenfor utløsning av griperlegemet 127 fra pakningen 142, som på fig. 6. Etter at freseopera sjonen har foregått over en tidsperiode, vil pakningen 142 bryte fri fra borehullet 146. Så snart den er fri er det mulig å detektere et fall i belastning på sammenstillingen, hvilket tilveiebringer en indikasjon på at det er på tide å trekke pakningen 142 ut. Ved dette punkt anbefales det at rotasjonen stanses. Prosedyren er å trekke hardt og rett opp uten rotasjon, mens, under frigjøringsoperasjonen er prosedyren å trekke likt opp og rotere langsomt, som beskrevet ovenfor. Fig. 8 viser den situasjon hvor mestepar-ten av pakningen 142 har blitt frest bort og rotasjonen har stoppet. Sammenstillingen kan trekkes opp, som angitt med pilen 107 i fig. 8. For opphenting forårsaker oppover rettet bevegelse at mutteren 112 kommer i inngrep med griperbæreren 104 som holder på den innvendige diameter i forlengelsen 148 (eller boringen 142a i pakningen 142). Tennene 124 og 134 bringes i inngrep for å påføre den oppover rettede kraft. Det som er tilbake av pakningen 142 og/eller forlengelsen 148, hvis det er noen, kan følgelig fjernes fra brønnboringen eller foringsrøret 146, fordi griperen 106 fortsatt er i inngrep inne i den innvendige diameter i forlengelsen 148 (eller pakningen 142). Det er bedre hvis hele sammenstillingen da kan trekkes ut av borehullet 146 uten noen rotasjon mot høyre, for å forebygge fare for utløsning av pakningsopphenteren 100 fra forlengelsen 148 (eller pakningen 142), som vist på fig. 6.

Selv om bestemte utførelser av en pakningsopphenter her har blitt beskrevet, kan faktisk enhver type pakningsopphenter designes, så lenge den kan gripe den innvendige diameter i pakningen 142 eller dens forlengelse 148, hvis det er noen, når den trekkes opp, og kan gli gjennom pakningen 142 og ikke rotere når den skyves ned under fresing. For eksempel kan det designes en utførelse som tillater rotasjon mot venstre. I denne utførelse, for å fjerne pakningen 142, blir sammenstillingen bare trukket opp. Men, for utløsning, foretas det rotasjon til venstre (eksempelvis en omdreining til venstre), fordi griperen i dette tilfelle vil ha høyregjenger på sine mothakespor. Hovedidéen er at en aksel (med eller uten en stinger) kan være i stand til å rotere fritt innenfor et griperlegeme under fresing, mens griperlegemet kan forbli stasjonært og i inngrep enten med pakningen 142 eller dens forlengelse 148.

Claims (12)

1. Pakningsopphenter (100), tilpasset til å brukes sammen med et freseverktøy i en brønnboring, omfattende: en griper (106) som har et delvis sylindrisk legeme med en langsgående åpning (130) og utvendige tenner (132) for inngrep inne i en boring (142a) i en pakning (142); en gripebærer (104) som understøtter griperen (106) og som har en sentral åpning (128); en spindel (102) som har en glatt utvendig overflate (118), tilpasset til å forløpe gjennom den sentrale åpning (128), for å tillate rotasjon og/eller vertikal bevegelse av spindelen (102) i forhold til griperen (106) mens de utvendige tenner (132) på griperen (106) er i inngrep inne i boringen (142a) i pakningen (142); og at griperen (106) er tilpasset til å tillate inngang i og posisjonering av denne i boringen (142a) i pakningen (142) ved påføring av en nedover rettet kraft på gripebæreren (104), der når griperen (106) er slik posisjonert er den anordnet for å holde og hindre pakningen (142) i å falle under fresing av pakningen (142), karakteris ert ved at griperen (106) har et kilespor (126) og gripebæreren (104) har en kile (110) posisjonert i kilesporet (126) slik at ved påføring av en oppover rettet kraft og rotasjon av spindelen (102) i en første retning relativt til griperen (106), er kilen (110) anordnet til å overføre dreiemoment til griperen (106) som forårsaker en innsnevring av den langsgående åpningen (130) og derved sammentrykning av griperen (106) for å frigi de eksterne tennene (132) fra inngrep med boringen (142a) i pakningen (142).

2. Pakningsopphenter (100) som angitt i krav 1, innbefattende en bærer (108) på en øvre ende av gripebæreren (104) for inngrep av spindelen (102) under rotasjon av spindelen (102).

3. Pakningsopphenter (100) som angitt i krav 1 eller krav 2, hvor griperen (106) har en ekstern diameter noe større enn den interne diameteren til boringen (142a) i pakningen (142) når griperen (106) er posisjonert eksternt i forhold til pakningen (142), men er sammentrykkbar når en nedover rettet kraft blir anvendt på gripebæreren (104) for å tilveiebringe bevegelse nedover og gripende inngrep av gripetennene (132) med boringen (142a).

4. Pakningsopphenter (100) som angitt i et hvilket som helst krav 1 til 3, innbefattende et freseverktøy (140) montert med spindelen (102) for rotasjon og bevegelse nedover, freseverktøyet (140) forblir i inngrep med pakningen (142) for å forhindre at pakningen (142) faller under fresningen når freseverktøyet (140) sammen med gripebæreren (104) beveges nedover.

5. Pakningsopphenter (100) som angitt i et hvilket som helst krav 1 til 4, innbefattende en tann (134) på spindelen nedenfor gripebæreren (104), der tannen (134) er tilpasset til å gjøre inngrep i gripebæreren (104) ved påføringen av en oppover rettet kraft og rotasjon av spindelen for å tilveiebringe frigivelse av de eksterne tennene (132) til griperen (106) fra boringen (142a) i pakningen (142).

6. Fremgangsmåte til opphenting av en pakning (142) som har en boring (142a) fra en brønnboring ved anvendelse av en pakningsopphenter (100) som har et frese-verktøy (140), en spindel (102) med en skulder (116), og en griper (106) som har er delvis sylindrisk legeme med en langsgående åpning (130) og en gripebærer (104), griperen (106) har et kilespor (126) og gripebæreren har en kile (110) posisjonert i kilesporet (126),karakterisert vedat hvilken fremgangsmåte omfatter: senking av pakningsopphenteren (100) inn i en brønnboring hvor det holdes en pakning; bringe boringen (142a) til pakningen (142) i inngrep med griperen (106) ved anvendelse av en nedover rettet kraft på gripebæreren (104), griperen (106) har eksterne tenner (132) som griper inn på innsiden av boringen (142a) til pakningen (142), griperen (106) understøtter og forhindrer pakningen (142) i å falle når pakningen (142) blir frest; fresing av pakningen (142) når griperen (106) er i inngrep med boringen (142a) til pakningen (142) uten rotasjon; og anvende en oppover rettet kraft og rotasjon av spindelen (102) i en første retning relativt til griperen (106) slik at kilen (110) overfører dreiemoment til griperen (106) som forårsaker en innsnevring av den langsgående åpningen (130) og derved sammentrykning av griperen (106) som frigjør de eksterne tennene (132) fra inngrep med boringen (142a) til pakningen (142). opphenting av pakningsopphenteren med gjenværende pakningskomponen-ter, etter at pakningen er fri fra brønnboringen.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, videre omfattende utløsning av pakningsopphenteren (100) fra pakningens boring, adskilt fra pakningen.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 6 eller krav 7, hvor inngrep i boringen (142a) til pakningen (142) innbefatter å forbli i inngrep for å hindre pakningen fra å falle i en brønnboring dersom pakningen brytes løs av brønnboringen mens det freses.

9. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst krav 6 til 8, innbefattende å gjøre inngrep med boringen (142a) til pakningen (142) med griperen (106) og å frigi griperen (106) fra boringen (142a) til pakningen (142) flere ganger.

10. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst krav 6 til 9 innbefattende å frese pakningen (142) langs en omkrets av pakningen (142).

11. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst krav 6 til 10, innbefattende å rotere en del av spindelen (102) på en bæring (108) til gripebæreren (104) mens griperen (106) forblir stasjonær under fresingen.

12. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst krav 6 til 11, innbefattende å trekke opp pakkeopphenteren (100) for videre inngrep av griperen (106) med boringen (142a) til pakningen (142).