NO336754B1 - Eksternt aktivert tettingssystem for brønnhode - Google Patents

Eksternt aktivert tettingssystem for brønnhode

Info

Publication number
NO336754B1
NO336754B1 NO20063487A NO20063487A NO336754B1 NO 336754 B1 NO336754 B1 NO 336754B1 NO 20063487 A NO20063487 A NO 20063487A NO 20063487 A NO20063487 A NO 20063487A NO 336754 B1 NO336754 B1 NO 336754B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
wellhead
sealing
seal
pipe
hanger
Prior art date
Application number
NO20063487A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20063487L (no
Inventor
Bernhard Herman Van Bilderbeek
Original Assignee
Plexus Holdings Plc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Plexus Holdings Plc filed Critical Plexus Holdings Plc
Publication of NO20063487L publication Critical patent/NO20063487L/no
Publication of NO336754B1 publication Critical patent/NO336754B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/04Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
    • E21B33/0422Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads a suspended tubing or casing being gripped by a slip or an internally serrated member

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

Eksternt aktivert tetningssystem for brønnhoder
Oppfinnelsens område
Oppfinnelsen vedrører konsentriske foringsrør og strenger i brønnhoder hvor det er nødvendig å utføre en forsegling mellom de konsentriske elementene av brønnhodet og er spesielt rettet mot et tetningssystem hvor tetningselementene aktiveres via et eksternt ikke-inntrengende tetningsaktiverende system.
Diskusjon av kjent teknikk
Ved olje- og gassbrønner er det alminnelig å sende et antall konsentriske rør eller foringsrør ned i brønnen. Det ytre fdringsrøret festes til bakken og de indre foringsrøre-ne er hver støttet fra det neste fdringsrøret utover ved foringsrørhengere som kan ta form som sammenkoblende indre skuldre ved det ytre fdringsrøret og eksterne skuldre på det indre foringsrøret.
Typisk er slike foringsrørhengere festet i posisjon i hvert rør. Det er imidlertid anvendelser hvor en fast posisjonert rørhenger er utilfredsstillende fordi opphengningspunktet til et foringsrør på et annet kan kreve å justeres. Slike borebrønnhoder må romme et foringsrør med et ubestemt opphengningspunkt, det har vært kjent å bruke støttemeka-nismer for foringsrør av glidetypen.
Brønnhoder brukes ved olje- og gassboring for å henge opp foringsrør, forsegle ringrommet mellom rørstrengene og tilveiebringe et grensesnitt med utblåsningssikring-en (UBIS). Utformingen av brønnhodet er generelt avhengig av plasseringen av brønn-hodet og egenskapene til brønnen som skal bores eller produseres. En annen spesifikk type brønnhode er modulære brønnhoder for plattform- eller landanvendelser.
Modulære brønnhoder er dannet av flere individuelle komponenter, deriblant et brønn-hodehus som brukes for å støtte et antall foringsrørhengere og rørhengere. Hengerne støtter vekten til fdringsrørene og rørene og overfører laster tilbake til brønnhodehuset. Ringromtetninger tetter ringrommene mellom fdringsrørene og rørstrengene.
Alminnelige land- eller plattformbrønnhoder er enten alminnelige brønnhoder av glidetypen eller gjennom UBIS-en "multibowl'M>rønnhoder.
Brønnhoder av glidetypen bruker fdringsrør"slips" for å støtte rørstrengene. Disse "slip-sene" er friksjonskiler som "griper" toppen av en rørstreng og anvender glidetenner til å bite inn i fdringsrøret. Brønnhoder av denne typen krever høyere risikooperasjoner siden de krever at man løfter UBIS-en for å montere foringsrørslipsene og ringromtet-ningene. Tetningene som brukes med glidetypeforingsrørhengere må aktivt oppretthol-des gjennom levetiden til brønnen.
Brønnhoder av multibowl-typen gir redusert risikooperasjoner, siden UBIS-en ikke må løftes for å montere foringsrørslipsene. I stedet for å bruke slips, bruker et multibowl-brønnhode faste forankringsskuldre på brønnhodehuset for å støtte den første fdrings-rørhengeren. Alle andre foringsrørhengere stables oppå denne første fdringsrørhengeren. Tetningene montert i multibowl-brønnhoder kan være mer pålitelige enn de montert ved brønnhoder av glidetypen, men er fortsatt ofte upålitelige på grunn av eksentrisiteter i fdringsrørhengeren/brønnhodejusteringen og upålitelighet i tetningsmonteringsmeka-nismene. Siden den første lastskulderen må støtte vekten av alle fdringsrørstrengene og enhver last grunnet testtrykk må denne lastskulderen trenge en god del inn i boringen av brønnhodet. Dette kan danne en operasjonell begrensning som begrenser operasjonene gjennom denne brønnen.
Forskjellige tetningsanordninger er kjent og anvendt ved slike brønnhoder. Et eksempel på en tetningssammenstilling er vist og beskrevet i US patent nr. 4913469 hvor en brønnhodeslip og tetningssammenstilling omfatter en slippsammenstilling med slipper støttet i slippbowlen og en tetningssammenstilling posisjonert over slippsammenstillingen og sammenkoblet til denne for å støtte slippsammenstillingen. Tetningssammen-stillingen omfatter to segmenter forbundet for å danne tetningsringen og hver av segmentene omfatter buede elementer innkapslet i et elastisk materiale som danner en indre tetning i et indre spor. Segmentene i slippbowlen omfatter segmenter sammenkoblet ved motstifter og tetningsringen omfatter pinne- og utsparingsforbindelse for å forbinde de to segmentene til hverandre.
Det er også kjent fra det europeiske patentet 251595 å anvende en justerbar forankrings-ring og en overflatefdirngsrørhenger for å tilfredsstille et beregnet avstandskrav når fdringsrøret også forankres i et overflatebrønnhode.
Mer nylig, og som vist og beskrevet i US patentene 6092596 og 6662868, har en ytre klemme for å klemme to konsentriske rør, typisk to konsentriske rør i en olje- eller gassbrønn, to aksielt bevegelige avsmalnende komponenter som kan skyves over hver andre i en aksiell retning for å tilveiebringe en sammentrekning av den indre diameteren som griper om røret med minst diameter.
Et annet eksempel på et tetningssystem som vist og beskrevet i US patent nr. 5031695, hvor en brønnrørhenger med et bredtemperaturområdetetningselement er aktivert ved aksiell kompresjon med en forhåndsdefinert startdel av fdringsrørhengelasten, den gjen-værende delen av denne henglasten kan så overføres til brønnhodet eller andre omkring-liggende brønnelementer uten belastning på tetningselementet.
US patent nr. 6488084 viser og beskriver en fdringsrørhenger tilpasset for forankring på en lastskulder i et brønnhode for å tette og støtte en fdringsrørstreng. Fdringsrørhenge-ren har en nedre ring for å forankre til lastskulderen, den nedre ringen har en oppovervendende overflate. En flerhet om omkretsen atskilte utsparinger er i den oppovervendende overflaten av den nedre ringen, hvor hver av utsparingene har en base. En tetning er arrangert på den nedre og har en flerhet hull som passer med utsparingene på den oppovervendende overflaten av den nedre ringen. En slippsammenstillingbowl har en kileoverflate som holder flerheten av slippelementer. Slippelementene griper fdringsrø-ret og forårsaker at bowlen overfører de nedovervendende kreftene fra fdringsrøret til tetningen for aksielt å komprimere og aktivere tetningen. Festemidler strekker seg fra den nedre ringen gjennom utsparingene tilveiebrakt i tetningen inn i gjengede utsparinger tilveiebrakt i en nedovervendende overflate av bowlen for å sikre den nedre ringen til slippsammenstillingen, men tillate relativ aksial bevegelse mellom bowlen og den nedre ringen. En flerhet hovedsakelig sylindriske stoppelementer er arrangert i hullene i tetningen og i utsparingene til den nedre ringen. Stoppelementene er sikret i gjengede hull dannet i skulderringen og er i kontakt med basen av utsparingene for å begrense kompresjonen av tetningen til en forhåndsdefinert mengde.
Sammendrag av oppfinnelsen
Den foreliggende oppfinnelsen er rettet mot en fremgangsmåte og et apparat for en tetningssammenstilling for et modulært brønnhodesystem for land- eller plattformanven-delser som bruker friksjonsgrepteknologi for å danne en holdbar metall-til-metalltetning med fint kontrollerte kontaktspenninger, avlukkingsforingsrør og rørhengere, støttetest-laster for å minimalisere størrelsen på forankringsskuldrene påkrevd og roterbart å låse fdringsrørhengerne for å tilveiebringe forenklede driftsprosedyrer.
Den foreliggende oppfinnelsen som kombinerer fordelene ved en slipptypebrønnhode og en multibowltypebrønnhode og kan tilveiebringe et antall fordeler ved å bruke radial kompresjon av brønnhodet for å danne tetninger og støttelast.
I sin simpleste form tilveiebringer oppfinnelsen apparatet og fremgangsmåten for å
oppnå en omkretstetning mellom to hovedsakelig konsentriske elementer ved eksternt å aktivere tetningen så snart de to elementene er i posisjon. I en typisk utforming rommer og støtter brønnhodehuset en konsentrisk rørhenger. Rørhengeren kan støttes i brønnho-det på enhver alminnelig måte.
En passende fremgangsmåte for å støtte rørhengeren i brønnen er ved en klemmekanis-me vist og beskrevet i tidligere nevnte US patent nr. 6092S96 og 6662868, herved innarbeidet ved referanse. Ved å anvende systemet beskrevet der, tilveiebringes en friksjonspasning mellom den indre diameteren av brønnhodehuset og den ytre diameteren av rørhengeren. Så snart den er passende posisjonert, aktiveres et kompressorsystem som er montert på utsiden av brønnhodehuset, hvorved en kam eller rampeoverflate på kompressorsystemet beveges aksielt relativt til den innpassede kamoverflaten i den ytre omkretsen av brønnhodehuset for å komprimere brønnhodehuset radielt innover for sammenkobling og klemming av rørhengeren langs sammenfallende overflater.
Den foreliggende oppfinnelsen er rettet mot en tetningsmekanisme omfattende et kompresjonssystem, slik som det vist i de tidligere nevnte patenter, metall-til-metalltetningselementer og hvor ønsket ytterligere elastiske tetninger. I den foretrukne utførelsen er tetningselementene integrerte, maskinelte overflater på den ytre omkretsveggen til rørhengeren og den indre omkretsveggen på brønnhodehuset. Tetningsoverflaten strekker seg langs omkretsen rundt veggene. Tetningsoverflaten til rørhengeren er best utformet for å frigjøre den indre diameteren til brønnhodehuset, dvs. det er ingen radiell innblanding mellom tetningsoverflaten til rørhengeren og den indre veggen til brønnhodehuset. Dette sikrer integriteten til tetningen ved sammenstilling. Så snart rør-hengeren er posisjonert i brønnhodehuset, aktiveres tetningen av kompressorsystemet ved å komprimere brønnhodehuset radielt innover for å aktivere tetningen.
Tetningsarrangementet i den foreliggende oppfinnelsen tilveiebringer en fleksibel utforming som kan anvendes for et antall spesielle anvendelser som vil beskrives her. Den enkle utformingen fremmer pålitelighet og reduserer størrelsen på den totale arkitektu-ren til brønnen. Det resulterende brønnhodearrangementet har nær null eksentrisitet mellom hengerne og huset med nær null moment og minimal aksial settingslast påkrevd for å aktivere metall-til-metallirngromstetningene.
Tetningsarrangementet kan omfatte eksterne testmuligheter for metall-til-metallringromstetninger.
Det er viktig aspekt ved oppfinnelsen at tetningsmekanismen aktiveres ved ytre av-stengning og tetnmgsaktivering. Den stive avstengningen eliminerer slitasje av ringromstetningen med kontaktspenninger jevnt fordelt over tetningsomkretsen.
Tetningsarrangementet tillater kontrollert og overvåket påføring av tetningslast.
Ringromstetningene er vedlikeholdsfrie gjennom levetiden.
Et minimalt antall driftsverktøy kreves siden hengerne låses på plass ved torsjon. En høymomentsforbindelse, for eksempel en standard rørkobling ved endene av en standard r ørs treng kan anvendes for å drive hengerne.
Det er et viktig trekk ved utformingen at den primære lastskulderen kan være mindre enn alminnelige multibowllastskuldre siden mye av lasten støttes gjennom forskjellige friksjonsgrepgrenseflater. Disse mindre lastskuldrene betyr at boringen gjennom brønn-hodet økes, hvilket tillater at den første fdringsrørstrengen som løper gjennom brønnho-det kan være større. Alternativt kan en mindre lastskulder tillate at den ytre diameteren på brønnhodet minskes, mens man opprettholder diameteren på fdringsrøret, hvilket resulterer i en mindre totalstørrelse.
Friksjons- og gripearealene virker over en lengde. Derfor, hvis den første fdringsrør-hengeren arrangeres høyt, kan de påfølgende fdringsrør/rørhengerne akseptere denne oppstablingsfeilen ved å lande og tette ved litt forskjellige plasser langs den funksjonel-le borelengden.
Rørhengerne kan pakkes sammen for å redusere den utbedrede stakkdimensjonen.
Friksjonsgrepområdet støtter testlastene på rørhengeren som tillater rørhengerlastskul-deren å være mindre enn i tidligere kjente utforminger. Mer rom er dermed tilgjengelig i rørhengeren for å maksimere antallet kontrollinjegjennomføringer gjennom rørhenge-ren.
Utformingen av de foreliggende oppfinnelsene minimaliserer antallet brønnhodegjen-nomføringer. Alle beredskapsprosedyrer kan utføres gjennom utblåsningssikringene (UBIS-ene).
Grunnet minimaliseringen av spenningene og momentet, har systemet en utforming som er utmattingsmotstandsdyktig for dynamisk anvendelse. Den fleksible utformingen tillater innarbeiding av oppspente foringsrør og rørhengere.
I det foretrukne kompresjonssystemet tillater bruken av hydrauliske stempel og låsemuttere å aktivere og låse flensene for en forenklet flensutforming.
Skyv-gjennomslitasjeforingen behøver ikke å gjenvinnes, hvilket sparer en operasjon.
Den indre rørhengeravsperringen kan utføres uten et spesialisert håndteringsverktøy og uten potensiell kontrollstrengskade.
Forbedret sikkerhet med rørbaksidetest oppnås uten bruk av en midlertidig tetning eller midlertidig avstengningsmekanismer på rørhengeren.
Andre trekk ved oppfinnelsen vil bli tydelige fra de vedlagte figurer og den detaljerte beskrivelsen av den foretrukne utførelse.
Kort beskrivelse av figurene
Figur 1 viser et forenklet tverrsnitt av et brønnhode som viser tetningssystemet i detalj. Figur 2 viser et tverrsnitt av en typisk brønnhodeutforming som innarbeider tetningssystemet til den foreliggende oppfinnelsen. Figur 3 viser et forstørret utsnitt av tetningssystemet i figur 1 og korresponderer generelt med figur 1. Figur 4 viser et tverrsnitt av en typisk brønnhodeutforming som innarbeider tetningssystemet til den foreliggende oppfinnelsen med rørhengeren samlet for å redusere den totale stakkdimensjonen. Figur 5 viser et tverrsnitt av brønnhodet i figur 4 tatt ved 90 graders rotasjon fra risset i figur 4.
Beskrivelse av oppfinnelsen
Et forenklet, skjematisk riss av tetningssystemet til den foreliggende oppfinnelsen er vist i flg. 1.1 sin enkleste form tilveiebringer oppfinnelsen apparatet og fremgangsmåten for å oppnå en ankret tetning mellom to hovedsakelig konsentriske elementer ved å eksternt aktivere tetningen så snart to elementer er i posisjon.
Med spesiell referanse til fig. 1 omfatter et brønnhode 1 en ekstern tetningsanordning 10 for å klemme fast et foringsrør 4 med en første diameter i et foringsrør (her brønnhodet 1) med en større indre diameter. Det ytre rørformede elementet har en indre omkretsvegg med en tetningssone 83. Det indre rørformede elementet er tilpasset og posisjoneres hovedsakelig konsentrisk i det ytre rørformede elementet med en ytre omkretsvegg med en tetningssone 28. Omkretskompresjonssystemet 10 er montert utover på det ytre rørelementet og er funksjonsdyktig for å aktiveres for å komprimere det ytre rørelemen-tet inn i kontakt med det indre rørelementet for å koble tetningssonene deri og aktiver en tetning mellom det ytre rørelementet og det indre rørelementet. Tetningssonen til hvert rørelement kan ha en metalltetningsoverflate på hvert av rørelementene for å definere en metall-til-metalltetning når kompresjonssystemet aktiveres. Hvor ønsket kan brønnho-detetningssystemet inkludere ett eller flere elastiske tetningselementer 84,85 i tetningssonen til ett av rørelementene og utover utragende derfra mot det andre rørelementet, hvori det elastiske tetningselementet er tilpasset til å komprimeres mellom de to rørele-mentene når kompresjonssystemet aktiveres. Hvor flere elastiske tetningselementer brukes, dannes en åpning 91 mellom de elastiske tetningselementene når kompresjonssystemet aktiveres. En tilkoblingsanordning for testutstyr 114 kan tilveiebringes for kommunikasjon mellom åpningen og yttersiden av arrangementet for å teste om tetningen er uskadd når aktivert. I den foretrukne utførelsen omfatter kompresjonssystemet en kileflate 15 og en flens 14 tilpasset kobling med kilen hvor én av kilen og flensen hver er arrangert på ett av de ytre rørelementene og kompresjonssystemet, hvorved rørelementet komprimeres radielt innover ved relativt aksiell bevegelse mellom kilen og flensen. Den foretrukne fremgangsmåten for å aktivere kompresjonssystemet er et hydraulisk om-slutningshode tilpasset for å forårsake aksiell bevegelse mellom kilen og flensen. Systemet inkluderer en positiv lås 21 for å sperre kilen og flensen i posisjon så snart tetningen er tilkoblet.
I sin videste forstand er oppfinnelsen en fremgangsmåte for å tilveiebringe en ytre tetningsanordning for konsentriske rørelementer i et brønnhode. Fremgangsmåten omfatter å plassere tetnmgssoner på matede overflater av en flerhet konsentriske rørelementer i radiell justering med hverandre og komprimere det ytterste rørelementet mot senterak-sen til de konsentriske rørelementene for å sammenkoble tetningssonene med hverandre. Som beskrevet over inkluderer fremgangsmåten i den foretrukne utførelsen trinnet å låse det komprimerte arrangementet i tetningsposisjon. Når ønsket arrangeres en ytterligere elastisk tetning i tetningssonen. Når en flerhet aksielt atskilte elastiske tetninger er arrangert i tetningssonen, kan åpningen mellom de elastiske tetningene overføres til yttersiden av systemet.
Som vist i flg. 1 og ved hjelp av eksempler rommer og støtter brønnhodehuset 1 en konsentrisk rørhenger 4. Som det ytterligere vil bli beskrevet, kan ytterligere konsentriske rørelementer også tettes ved å bruke systemet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Rørhengeren kan støttes i brønnhodet på enhver alminnelig måte. En passende måte å støtte rørhengeren i brønnen på er ved klemmekanismen vist beskrevet i tidligere US patent nr. 6092596, herved innarbeidet ved referanse. Ved å anvende systemet beskrevet deri er en friksjonspasning tilveiebrakt mellom den indre omkretsveggen 83 til brønn-hodehuset og den ytre omkretsveggen 28 til rørhengeren 4. Så snart de er riktig posisjonert, monteres kompressorsystemet 10 på utsiden av brønnhodehuset 1 og aktiveres ved en gjenget driver 20,21 hvorved kompresjonsflensen 14 på kompressorsystemet beveges aksielt relativt til kompresjonskilen 15 på den ytre omkretsen av brønnhodehuset for å komprimere brønnhodehuset radielt innover for sammenkobling og klemming av rør-hengeren langs de samvirkende overflatene 28 og 83. Som vist i tidligere nevnte patenter kan kompresjonssystemet omfatte en ringromsformet, aksielt avsmalnet overflate, en aksielt bevegelig bøssing som omgir den ytre veggen av brønnhodet og har en korresponderende avsmalnende overflate som vender mot den ytre veggen og en driver for å produsere relativ aksiell bevegelse mellom de avsmalnende overflatene for å utføre en radiell kompresjonskraft på den ytre veggen av brønnhodet. Midlene for å produsere den relative aksielle bevegelsen omfatter et trykkammer mellom bøssingen og brønnho-det og midler for å trykksette kammeret med hydraulisk trykk. Alternativt kan midlene for å produsere den relative aksielle bevegelsen omfatte en flens på bøssingen, en flens på brønnhodet og midler for å påføre en mekanisk kraft mellom flensene for å bevege bøssingen aksielt langs brønnhodet.
Den foreliggende oppfinnelsen er rettet mot tetningsmekanismen omfattende kompresjonssystemet 10, metall-til-metalltetningselementet 29 og når ønsket, ytterligere elastiske tetninger 84 og 85.1 den foretrukne utførelsen kan tetningselementet 29 være en integrert maskineri overflate på ytterveggen 28 til rørhengeren. Tetningsoverflaten strekker seg om omkretsen rundt den ytre veggen av rørhengeren. Tetningsoverflaten er best utformet for å frigjøre den indre veggen av 83 til brønnhodehuset, dvs. det er intet radielt inngrep mellom tetningsoverflaten til rørhengeren og den indre veggen til brønn-hodehuset. Dette sikrer at tetningen ved montering holdes uskadd. Så snart rørhengeren 4 er arrangert i brønnhodehuset 1, aktiveres tetningen ved å drive kompresjonsflensen 14 til kompressorsystemet 10 relativt til kompresjonskilen 1S montert på brønnhodehu-set 1 for å tvinge brønnhodehuset 1 til å komprimeres radielt innover rundt hele omkretsen og koble inn tetningen.
I den fortrukne utførelsen inkluderer metall-mot-metalltetningen parrede og komple-mentære tetningsoverflater 29 og 90 på både den ytre veggen av rørhengeren og den indre veggen av brønnhodehuset.
Elastiske forsterkningstetninger 84,85 kan også tilveiebringes. Som vist i figur 1 inkluderer rørhengerens ytre vegg kanaler 86,87 for å motta en elastisk O-ringtype elastisk tetning 84,95. Kanalene og O-ringene kan eventuelt rommes i den indre veggen av brønnhodehuset. Det elastiske tetningssystemet aktiveres også ved kompressorsystemet 10.
Det er også ønskelig å tilveiebringe en tilkoblingsanordning 114 for testutstyr til tetningen i kommunikasjon med tetningen for å teste at den er uskadd når den aktiveres.
Tetningene frigjøres ved dekomprimering av kompressorsystemet 10 ved å trekke tilbake rampeoverflaten 14 aksielt nedover fra rampeoverflaten 16 via drivskruesystemet 21. Drivmidlene kan være ethvert av et antall systemer som støtter anvendelsen av omkrets-trykk på den ytre veggen av brønnhodet. Eksempler på slike systemer er vist og beskrevet i US patent nr. 6662868 og samtidig søknad USSN 10/721443. Begge disse er herved innarbeidet ved referanse.
Dermed er kjernen ved oppfinnelsen å tilveiebringe en tetningsmekanisme for å tette ringrommet mellom to relativt konsentriske rørelementer ved å aktivere og sammenkoble et tetningselement via en ekstern kraft påført arrangementet for å presse sammen det ytre elementet på det indre elementet.
Det skal bemerkes at tetningsmekanismen må atskilles fra klemmekanismen beskrevet i tidligere nevnte patenter. Det er åpenbart å forstå at tilstrekkelig klemfesting kan oppnås ved å komprimere det ytre elementet på det indre elementet uansett om full kontakt er oppnådd rundet omkretsen. Det er den viktige forbedringen ved foreliggende oppfinnel-se at midler er tilveiebrakt for å sikre fullstendig kontakt langs omkretsveggene til de to elementene for å utføre en tetning så snart kompresjon er ferdig.
Figur 2 viser en enkel utforming av et trestrengs brønnhodesystem som anvender klem-systemet i tidligere nevnte patenter og tetningssystemet i den foreliggende oppfinnelsen.
Hovedkomponentene ved dette systemet er et brønnnodehus 1, en indre fdringsrør-henger 2 med et ringformet tetningsarrangement 3 og en produksjonsrørhenger 4. Hele arrangementet er støttet på en fundamentplate 5 som sitter på ledestrengen 6.
En lastskulder 37 på støtteplaten støtter brønnhodehuset Brønnhodehuset 1 holder vekten av den mellomliggende fdringsrørstrengen 7 på alminnelig måte (i dette tilfellet via en gjenget rørkoblingsforbindelse ved bunnen av brønnhodehuset). Yttersiden av brønnhodehuset fremviser to sett med ringformede tilgangsporter 8 og 9, to klemkomp-resjonssystemer 10 og 11, en kontrollinjetilgang 12, to sett med ytre tilkoblingsanord-ninger for testing av tetningene 113 og 114 og en påskrudd oppovervendende flenspro-fil. En påskrudd flens (thread-on flange) 35 festes til denne profilen til grenseflaten med ventiltreadapteren 33.
Boringen til brønnhodehuset er utstyrt med et antall tetningsproftler og avstengnings-profiler for foringsrørhengeren, tetningsarrangementet og produksjonsrørhengeren. Disse boringene kan være i et antall trinn, slik at hver høyere boring er på en litt større diameter og derved beskyttet fra operasjon på boringene med mindre diameter. Ved toppen av brønnhodehusboringen er det en indeksskulder 22 for produksjonsrørhengerhalstet-ning og en tetningsirngprofil. Ved bunnen av brønnhodehusboringen er det en lastskulder 23 som er dimensjonert for å støtte bare foringsrørvekten til den indre fdrings-rørstrengen. Enhver ytterligere aksiallast (for eksempel last fra andre fdringsrørstrenger eller fra testtrykk) passerer gjennom fiksjonsfirksjonsgrepavstengningsområdene.
Den indre foringsrørhengeren 2 er utstyrt med en fdringsrørgjengeprofil nedover for støtte av den indre fdringsrørstrengen 24 og en fdringsrørgjengeprofil oppover til grenseflaten med fdringsrørhengerens foringsrørløpestreng (ikke vist). Yttersiden av forings-rørhengeren er utstyrt med en lastskulder som er slitt for å tillate strømningsomløp og sementretur å passere yttersiden av foringsrørhengeren mens den er i drift. Den ytre overflaten av lastskulderområdet 25 er en kontrollert overflate forsynt med en friksjons-profil. Når foringsrørhengeren er montert, er denne friksjonsoverflaten parallell med koblingsoverflaten til boringen i brønnhodehuset. Ytre kompresjon av brønnhodehuset tilveiebrakt ved den nedre kleminnsatsen 11, tvinger de to overflatene til perfekt kon-sentrisitet og bringer dem i kontakt. Friksjon ved denne grenseflaten tilveiebringer rota-sjons- og aksiell avstengningsstøtte for foringsrørhengeren i tillegg til ytterligere laststøtte for den indre foringsrørvekten og testlastene på den indre foringsrørhengeren. Over fdringsrørhengerens lastskulder er en profil for det ringformede tetningssystemet 3.
Den ringformede terningen 3 passer mellom den indre foringsrørhengeren 2 og den indre boringen av brønnhodehuset 1. Tetningen er forsynt med to sett med tetningsprofiler 115,116 på henholdsvis begge de indre og ytre diameterne. Ytterdiameter- og inner-diametertetningsprofilene er forsynt med to par hver av metall-mot-metalltetninger i tillegg til elastiske reservetetninger 118,119. En åpning 113 mellom de to tetningssette-ne tillater ytre testing av alle tetningene dannet ved tetningsarrangementet. Disse tetningsprofilene har ikke et initiert radielt inngrep med verken foringsrørhengeren eller brønnhodehuset. Heller er inngrepet (og det radielle kontrakttrykket) tilveiebrakt ved ytre kompresjon av brønnhodehuset gjennom bruk av den nedre kompresjonsinnsatsen 11. En utvidet hals 120 ved tetningsarrangementet rager ut over toppen av foringsrør-hengeren. Denne utvidede halsen er forsynt med åpninger 122 som tillater kommunikasjon mellom produksjons/rørringrommene og den øvre ringromtilgangsporten 8 i brønnhodehuset. Toppen av tetningsarrangementet virker som en forankringsskulder 124 for rørhengeren 4 på lastskulderen 26.
Rørhengeren 4 støtter rørstrengen 27 med en gjenget forbindelse nedover. Det tykkere
hovedlegemet 125 til rørhengeren tilveiebringer en lastskulder 26 som forankres på toppen av det indre féringsrørhengerringromtetnings-arrangementet på forankringsskulderen 124. Denne lastskulderen støtter kun full rørstrengvekt. Enhver ytterligere aksiallast (for eksempel laster grunnet testtrykk) støttes ved friksjonsgrepavlåsingsområdet. Den ytre diameteren av den tykke delen 125 av rørhengeren er forsynt med en friksjonslåsprofil 28 under en tetningsprofil 29. Denne friksjonsprofilen er en maskinert overflate passende for å støtte friksjonslaster. Tetningsprofilen består av et par metall-mot-metalltetningskuler med elastiske forsterkninger som beskrevet over og vist tydelig i figurene 1 og 3. Begge disse profilene er parallelle med mateoverflatene til brønnho-dehusboringen og har ingen opprinnelige inngrep. Når den øvre kompresjonsinnsatsen 10 er aktivert, vil den delen av brønnhodehuset som komprimeres innover, komme i kontakt med rørhengeren. Kontakttrykket langs denne grenseflaten tvinger delene til å være konsentriske og tilveiebringer aksial og rotasjonell avlåsning av rørhengeren og aktiverer metall-mot-metalltetningene med elastiske forsterkninger. Friksjonsgrenseflaten støtter enhver testtrykklast på rørhengeren.
Hydrauliske styreledninger 30 passerer gjennom rørhengerlegemet på alminnelig måte. Produksjonsrørhengeren er forsynt med en forlenget hals 126 oppover. Denne halsen er forsynt med en produksjonsrørforbindelsesboks opp til grenseflaten med produksjons-rørdriftstrengen (ikke vist). Under denne gjengede boksen er en tetningsprofil for å motta produksjonsrørhengerhalstetningen.
Produksjonsrørhengerhalstetningen 31 sitter på en støttering 32 som bæres på pro-duksjonsrørhengerhalsen og kobles på en lastskulder i brønnhodehusboringen. Tetningen sitter på den øvre flaten av denne tetningsringen, og fremviser metall-mot-metalltetningsprofiler på både den rette innerdiameteren og avsmalnende ytterdiameteren. En åpning 127 mellom disse tetningsprofilene tillater ytre testing av alle tetningene dannet ved produksjonsrørhengerhalstetningen via en ytre teståpning 36 i ventiltreadapteren 33. Denne tetningen aktiveres når ventiltreadapteren 33 trekkes av bolter og muttere 34 ned på brønnhodehuset. Bevegelsen over den avsmalnende ytre overflaten av produksjonsrørhengerhalstetningen sammenpresser tetningen innover og danner høye radielle kontakttrykk på både tetningens innerdiameter og tetningens ytterdiameter.
Fig. 3 viser forstørret en detalj av systemet vist i fig. 2, generelt i området til det øvre kompressorsystemet 10. Fig. 3 er generelt det samme tverrsnittet som fig. 1, men med alle detaljene til brønnhodehuset i fig. 2.
Hvert POS-GRIP-kompresjonssystem er dannet av en kompresjonsflens 14 og en komp-resjonskile 15. Kompresjonsflensene er ringer med avsmalnende indre overflater som passer med de avsmalnende ytre overflatene til kompresjonskilene. Aksial bevegelse av kompresjonsflensene over kompresjonskilen sammenpresser kompresjonskilen innover, som igjen komprimerer en del av brønnhodehuset 1 innover (innen brønnhodehusets elastiske område). Kompresjonssystemene kan utformes med en avstandssplittring 16 mellom kompresjonskilen og brønnhodehuset som vist på toppkompresjonssystemet 10 i fig. 2. Avstandssplittringer kan ha minimal ringstivhet og ganske enkelt overføre de radielle kontaktlastene fra kompresjonskilen inn i brønnhodehuset.
Kompresjonsflensene har berøringsprofiler 17 på flensens ytre diameter. Disse berø-ringsprofilene samvirker med et frigjøringsverktøy (ikke vist) som kan brukes til å sky-ve flensene fra hverandre for å frigjøre kompresjonen. Kompresjonsflensene har også aktiverings- og låseprofiler 18 skåret i den brede enden av flensene. Disse profilene ak-septerer et antall små hydrauliske stempel (ikke vist) ved aktivering. Disse hydrauliske stemplene reagerer mot den tykke delen av brønnhodehuset i området til den øvre ringromstilgangsporten 8, se fig. 2. Når trykket er påført en gruppe hydrauliske stempler, skyves den tilhørende kompresjonsflensen vekk fra det tykke området av brønnho-dehuset i "aktivert" posisjon. Så snart kompresjonsflensen er beveget til sin aktiverte posisjon, erstatter mekaniske låsemuttere 19 de hydrauliske stemplene i låseprofilene og brukes for å sperre flensen i aktivert posisjon.
Låsemutrene består av et hanngjenget element 20 og et hunngjenget element 21. Det hanngjengede elementet har en gjenget lengde og en flat flate på den ene enden som sitter på brønnhodehuset. Det hunngjengede elementet har gjenger som mater med det hanngjengede elemenet og en flat flate som virker på kompresjonsflensen. Rotasjonen av det hunngjengede elementet og det hanngjengede elementet tillater låsemutteren å justeres i lengden for å fylle et hvilket som helst mellomrom utviklet mellom brønnho-dehuset og kompresjonsflensene ved aktivering av kompresjonssystemet. Så snart låsemutteren er justert til nødvendig lengde, vil den effektivt sperre kompresjonsflensen i sin daværende posisjon slik at de hydrauliske stemplene kan fjernes.
Figurene 4 og 5 viser to atskilte deler av en mer involvert utforming av et firestrengs brønnhode. Hovedkomponenten i dette systemet er et brønnhodehus 38, en gjennomskyvningsslitasjeforing 39, en mellomliggende foringsrørhenger 40 med ringromstetningsarrangement 41. Ringromstetningsarrangemenet er av samme utforming som det vist i fig. 2 og aktiveres på en lignende måte ved det nedre kompresjonssystemet 11. Det er også en indre foringsrørhenger 42, en tetnings- og støttesub 43 og en produksjonsrørhenger 44.
Arrangementet vist i figurene 4 og 5 viser alternative midler for brønnhodestøtte. I dette tilfellet støttes hele arrangemenet på en friksjonsstøttemekanisme 45 som kobler bunnen av brønnhodehuset med toppen av en stor-diameter-foringsrørstreng 46. Friksjonsstøt-temekanismen består av en gripesub 47, en kompresjonssub 49 og et antall bolter og muttere 50. Dette gripesystemet som omfatter gripesub en 47, kompresjonssuben 49 og driveren 50, drives i henhold til gripesystemet vist og beskrevet i tidligere nevnte patenter. Gripesuben er forbundet med den indre diameteren av brønnhodehuset 38 via en gjenget profil ved 130 med en metall-mot-metalltetning. Den nedre delen 131 av gripesuben består av en friksjons- og tetningsprofil på den indre diameteren og en avsmalnende overflate på den ytre diameteren. Friksjonsprofildiameteren passer som en hylse rundt fdringsrørstrengen 46. Den avsmalnende diameteren mater med en avsmalnende overflate på kompresjonssuben 49. Når kompresjonssuben beveger seg oppover over kilen, presses gripesuben innover. Dette lukke mellomrommet mellom gripesuben og den ytre diameteren av fdringsrøret og danner et høyt radielt kontakttrykk mellom de to delene. Dette høye radielle kontakttrykket tilveiebringer en metall-mot-metalltetning mellom gripesuben og fdringsrøret. Friksjon ved denne grenseflaten låser delene sammen aksielt og i rotasjonsretning.
Et antall bolter og muttere SO forbinder kompresjonssuben 49 med brønnhodehuset 38. Det er bevegelsen til mutterne tangs boltene som forårsaker at kompresjonssuben beveger seg oppover langs den avsmalnende kompresjonssub/gripesubgrenseflaten.
Brønnhodehuset 38 er hovedsakelig det samme som det vist i fig. 2. Brønnhodehuset i figurene 4 og 5 er forsynt med en tredje ringromromstilgangsport 52 (fig. 4) for å tillate tilgang til det ytterligere ringrommet dannet i firestrengsutformingen. Denne ringromstilgangsporten er plassert ved 90 grader fra det indre fdringsrøret (det mellomliggende fdringsrør/ringromstilgangsporten 51, fig. 5). Begge portene kan plasseres på samme høyde som vist i disse figurene. Det er også en ytterligere testport 52 (fig. 4) gjennom brønnhodehuset for å teste et ytterligere sett tetninger 135 på produksjonsrør-hengeren.
Dette brønnhodehuset viser også forskjellige midler for å tilveiebringe et reaksjons-punkt for de hydrauliske aktiveringsstemplene og mekaniske sperremutrene. I stedet for å ha et svært tykt område integrert i brønnhodehuset (som vist i fig. 2) er dette brønnho-dehuset forsynt med et antall splittflensdeler 54 som passer i et svalehalespor 55 på en litt tykkere del 136 i brønnhodehuset. Disse flensene kan så boltes på plass. Ved plasse-ringer hvor ringromstilgangsporten passerer gjennom brønnhodehuset, maskineres en flate for å tillate en ringromstilgangsventil å boltes på plass.
Dette systemet anvendes med en gjennomskyvningsslitasjeforing. Denne slitasjeforingen beskytter brønnhodeboringen ved boring for den mellomliggende fdrings-rørstrengen. Slitasjeforingen 39 er ganske enkelt en tynn mansjett med en tykk toppdel. Bunnen av den tynne mansjetten passerer gjennom brønnhodehusets minimumsinner-diameter. Et antall elastiske tetninger 57 ved toppen av slitasjeforingen 39 forhindrer at fluider kommer inn i det beskyttede området. Slitasjeforingen kan støttes på én av to måter. Først kan en pinne gjennom én av ringromsrti 1 gangsport ene smekke inn i en profil på den ytre diameteren av slitasjeforingen. Denne pinnen kan så fjernes når slitasjeforingen er klar til å beveges ut av veien. Alternativt kan den øvre tykke delen av slitasjeforingen gripes av kompresjonssystemet 11. Dette systemet frigjøres når slitasjeforingen er klar til å beveges ut av veien.
Den tykkere delen ved toppen av slitasjeforingen virker som en lastskulder 138 for det mellomliggende foringsrørhengeren. Slitasjeforingen frigjøres når den mellomliggende foringsrørhengeren er i drift. Lastskulderen 140 på den mellomliggende foringsrør-hengeren lander på toppen av matelastskulderen til slitasjeforingen og skyver slitasjeforingen nedover til den tykkere delen av slitasjeforingen er i klem mellom den nedre last skulderen 142 på brønnhodehuset og lastskulderen 140 på den mellomliggende forings-rørhengeren. Disse skuldertykkelsene er alle dimensjonert for å støtte hele den mellomliggende fdringsrørvekten og kun dette. Enhver ytterligere last på den mellomliggende foringsrørhengeren (grunnet laster fra ytterligere fdringsrørstrenger og tetningstestlas-ter) støttes ved friksjonsgrenseflaten som aktiveres av kompresjonssystemet 11.
Mellomrørhengeren 150 og mellomrørhengertemingsarrangementet 41 er hovedsakelig identisk med den indre foringsrørhengeren 2 og det indre foringsrørhengerringromstet-ningsarrangementet 3 som diskuteret i fig. 2. Mellomrørhengeren er forsynt med en profil 58 på den indre diameteren for å forankre den indre foringsrørhengeren 42. Når en henger ikke forankres på toppen av ringromstetningen som man gjorde i utformingen i fig. 2, er ringromstetningen kortere og har ikke kravene til porter for ringromstilgang.
Den indre foringsrørhengeren 42 er forsynt med en fdringsrørgjenget profil nedover for å støtte den indre fdringsrørstrengen 59. Ved toppenden av den indre foringsrørhengeren er det en fdringsrørkoblingsboks 152 som grenser mot tetnings- og støttesuben 43 og en yttergående gjenget profil for å grense mot fdringsrørhengerens driftsverktøy (ikke vist). Yttersiden av produksjonshengeren er forsynt med slisser for å tillate forbistrømning og sementretur å passere når hengeren er i drift.
Holdt i en profil på utsiden av den indre produksjonsrørhengeren er en splittringfo-rankringsmekanisme 60 (fig. 5). Denne utoverskrånende splittringen holdes innover av fdringsrørhengerens driwerktøy når hengeren er i drift. Dette tillater den indre forings-rørhengeren å passere fullstendig gjennom boringen til mellomrørhengeren og så skyves tilbake til den matende forankringsprofilen for derved å påføre spenning på den indre fdringsrørstrengen. Når den indre foringsrørhengeren er passende arrangert i boringen til mellomrørhengeren, frigjøres den utoverskrånende splittringen fra driftsverktøyet. Splittringen løper utover og kobles med den matende profilen i boringen til mellom-rørshengeren. Denne splittringen støtter mellomrørsstrenvekten kun. Enhver ytterligere last på mellomrørshengeren (for eksempel laster grunnet rørstreng eller enhver tetnings-testlast) holdes av tetning- og støttesuben.
Tetnings- og støttesuben 43 har en fdringsrørkoblingpinne nedover. Denne gjengede og tettende forbindelsen er gjort opp med koblingsboksen 152 på toppen av den indre foringsrørhengeren 150. På den indre diameteren over denne koblingen er en løpeprofil 61 for å mate med et drifsverktøy (stykkevis). Over denne løpeprofilen passere åpninger
62 (fig. 4) fra tetnings- og støttesubens innerdiameter til ytterdiameteren for å tillate kommunikasjon mellom det indre fdringsrør/produksjonsrørirngrommet og ringromtilgangsporten 156.
Ved den ytre diameteren til tetnings- og støttesuben passerer disse portene mellom et par metall-mot-metalltetninger på tetningsarrangementet 160. Den ytre diameteren til tetnings- og støttesuben er forsynet med fire sett metall-mot-metalltetninger 162 med elastiske støtter 63. Ringromstilgangsportene passerer mellom midtsettene med tetninger. Settene med tetninger på hver side av ringromtilgangsporten omgår de eksterne test-portene i brønnhodehusveggen, hvilket muliggjør testing av alle settene med tetninger. Under alle disse tetningsprofilene er en friksjonsprofii 64 bestående av en maskinert overflate passende for støtte av friksjonslaster.
Begge disse profilene er parallelle med mateflatene til brønnhodehusboringen og har ingen opprinnelig inngrep. Når den øvre kompresjonsinnsatsen 165 aktiveres, vil den delen av brønnhodehuset komprimeres innover for å komme i kontakt med tetnings- og støttesuben. Kontakttrykket langs denne grenseflaten tvinger delene til å være konsentriske, og tilveiebringer aksiell og roterende avsperring av tetnings- og støttesuben og aktiverer metall-mot-metalltetningene med elastiske støtter. Friksjonsgrenseflaten støt-ter enhver testtrykklast på tetnings- og støttesuben og enhver vekt fra produksjonsrør-hengeren.
Den indre diameteren til støttesuben er en skål som virker som en forankringsskulder 170 for produksjonsrørhengeren 65. Over denne forankringsskulderen er en boring med både en friksjonsgrepprofil 66 og en tetningsprofil 67 for produksjonsrørhengeren.
Produksjonsrørhengeren 65 er svært lik produksjonsrørhengeren 4 vist i fig. 2. Pro-duksjonsrørhengeren 65 har en redusert ytre diameter, hvilket tillater den å løpe over en mindre utblåsningssikring (UBIS). Denne mindre produksjonsrørhengeren forankres, avsperres og tettes på innsiden av tetnings- og støttesuben, heller enn på innsiden av brønnhodehusboringen. For å ha kapasitet til å teste metall-mot-metalltetningene på produksjonsrørhengerens ytre diameter, passerer en åpning 68 i produksjonsrørhengeren fra toppflaten og krysser en testport som passerer mellom de to settene med tetninger på produksjonsrørhengerens ytre diameter.
For å aktivere tetningene og friksjonsgrepet på innsiden av tetnings- og støttesuben, kreves en to-trinns operasjon av det øvre kompresjonssystemet 165. Det første aktiveringstrinnet komprimerer brønnhodehuset innover for å gripe, støtte og tette tetnings- og støttesuben. Ved det andre aktiveringstrinnet aktiverer kompresjonssystemet ytterligere. Denne ytterligere aktiveringen komprimerer gjennom tetnings- og støttesuben og komprimerer den indre diameteren til tetnings- og støttesuben innover for å gripe pro-duksjonsrørhengeren. Denne andre-trinnskompresjonen tilveiebringer kraft nødvendig for å aktivere metall-mot-metalltetninger og friksjonsgrepstøtte. Produksjonsrørhenger-halstetningen er identisk med den vist i fig. 2.
Fra beskrivelsen over er det lett å forstå at plattformbrønnhodeutforming ifølge den foreliggende oppfinnelsen har et antall forbedringer og trekk som tilveiebringer vesentlige fordeler over brønnhodedesign ifølge kjent teknikk. Brønnhodet som beskrevet heri oppnår disse fordelene ved å bevege laststøtten og tetningsaktiveirngsfunksjonene til yttersiden av brønnhodehuset. Dette resulterer i maksimering av anvendelig boringsrom og svært god styring av ringromstetningslaster. Disse forbedringene resulterer i følgen-de fordeler og trekk, blant annet:
• Fleksibel design kan anvendes for et antall spesifikke anvendelser.
• Enkel design fremmer pålitelighet og reduserer størrelse.
• Null eksentrisitet mellom hengere og hus.
• Intet moment og minimal aksial settlast krevd for å aktivere metall-mot-metallringromstetningene.
• Yter testegenskaper for metaU-mot-metallirngromstetninger.
• Yter avsperring og tetningsaktivering. Stiv avsperring fjerner ringromstetnings-slitasje.
• Kontaktspenningene jevnt fordelt rundt omkretsen til tetningen.
• Kontrollert og overvåket anvendelse av tetningslast.
• Ringromstetningene vedlikeholdes gjennom driftstiden.
Minimalt antall setteverktøy påkrevd - siden hengerne låses på plass torsjons-messig, en høymomentforbindelse (i dette tilfellet en standard fdringsrørkobling av en standard fdringsrørstreng) kan brukes for å drive hengerne.
• Primærlastskulderen kan bli betydelig mindre enn alminnelige multiskål-lastskuldre siden mye av lasten støttes gjennom forskjellige friksjonsgrepgrenseflater. Denne mindre lastskulderen betyr at boringen gjennom brønnhodet økes, hvilket tillater den første fdringsrørstrengen å løpe gjennom brønnhodet for å bli større i størrelse. Alternativt kan en mindre lastskulder tillate den ytre diameteren til brønnhodet å minskes, hvilket resulterer i en mindre totalstørrelse. • Friksjons- og gripearealene virker over en lengde. Derfor, hvis den første foringsrørhengeren forankres høye, vil påfølgende foringsrørhenge-re/produksjons-rørhengere tolerere denne stablingsfeilen ved å forankre og tette med litt forskjellige plasser langs foringslengden. • Som vist i fig. 4 kan produksjonsrørhengeren pakkes for å redusere total stakk-dimensjon. • Grunnet det faktum at friksjonsgreparealet støtter testlastene på produksjonsrør-hengeren, kan produksjonsrørhengerens lastskulder være mindre enn den nor-malt vil være. Dette betyr at mer rom er tilgjengelig for produksjonsrørhengeren for å maksimere antallet kontrollinjegjennomføringer gjennom produksjonsrør-hengeren.
• Minimalt antall brønnhodegjennomføringer.
• Beredskapsprosedyrer kan utføres gjennom UBIS-en.
• Utmattingsbestandig design for dynamiske anvendelser.
• Fleksibel design tillater innarbeidelse av spente foringsrør og produksjonsrør-hengere (for eksempel som vist i fig. 4). • Bruk av hydrauliske stempler og sperremuttere for å aktivere og sperre flensene, tillater enkel flensdesign. • Gjennomskyvningsslitasjeforingen må ikke gjenvinnes, hvilket sparer en operasjon. • Indre foringsrørhengeravsperring med spesialisert håndteringsverktøy og potensiell kontrollineskade. • Forbedret sikkerhet med rørbaksidetest oppnådd uten bruk av midlertidige tetninger eller midlertidige avsperring av mekanismen på rørhengeren.
Mens enkelte trekk og utførelser ved oppfinnelsen er beskrevet detaljert heri, skal det forstås at oppfinnelsen omfatter alle endringer og forbedringer innen omfanget av de vedlagte krav.

Claims (16)

1. Et brønnhode med et ytre tetningsapparat (10) for å klemme et rørelement (4) med en første diameter i et rørelement (1) med en større indre diameter, arrangementet omfatter et ytre rørelement (1) med en indre omkretsvegg med en tetningssone (83) deri, et indre rørelement (4) tilpasset for å posisjoneres hovedsakelig konsentrisk i det ytre rørelementet (1) med en ytre omkretsvegg med en tetningssone (28) deri, karakterisert vedat et omkretskompresjonssystem (10) montert utover på det ytre rørelementet (1) tilgrensende tetningssonen (83) og drivbart for å aktiveres for komprimering av det ytre rørelementet (1) til fullstendig kontakt med det indre rørele-mentet (4) for å sammenkoble tetningssonene (28, 83) deri og aktivere en fullstendig tetning i omkretsen mellom det ytre rørelementet (1) og det indre rørelementet (4), hvori tetningssonene (28, 83) omfatter en metalltetningsoverflate på hver av nevnte rørelementer (1, 4) for å definere en fullstendig metall-mot-metalltetning over omkretsen når kompresjonssystemet (10) er aktivert.
2. Brønnhode ifølge krav 1, hvori brønnhodet omfatter et elastisk tetningselement (84, 85) i tetningssonen (28, 83) til ett av rørelementene (1, 4) og strekker seg utover derfra mot det andre rørelementet (1, 4) hvor det elastiske tetningselementet (84, 85) er tilpasset til å komprimeres mellom de rørelementene (1, 4) når kompresjonssystemet (10) er aktivert.
3. Brønnhode ifølge krav 2, hvor brønnhodet omfatter et andre elastiske tetningselement (84, 85) aksielt i tetningssonen (28, 83) og atskilt i aksiell retning fra det første tetningselementet (84, 85) dannende en åpning (91) mellom de elastiske tetningselementene (84, 85) når kompresjonssystemet (10) er aktivert.
4. Brønnhode ifølge krav 3, hvor brønnhodet omfatter en testport (114) for å danne en forbindelse med åpningen (91) og utsiden av sammenstillingen for testing av uskadethe-ten til tetningen når aktivert.
5. Brønnhode ifølge krav 1, hvor kompresjonssystemet (10) omfatter en kileflate (15) og en flens (14) tilpasset for sammenkobling med kilen (15), en av nevnte kile (15) og flens (14) er arrangert på et av det ytre rørelementet (1) og kompresjonssystemet (10), hvorved rørelementet (1) komprimeres radielt innover ved relativ aksial bevegelse mellom kilen (15) og flensen (14).
6. Brønnhode ifølge krav 5, hvor kompresjonssystemet (10) er en hydraulisk ramme tilpasset for å forårsake aksiell bevegelse mellom kilen (15) og flensen (14).
7. Brønnhode ifølge krav 6, hvor brønnhodet omfatter en positiv lås (21) for å låse kilen (15) og lfensen (14) i posisjon så snart tetningen er innkoblet.
8. Brønnhode ifølge krav 1, hvor kompresjonssystemet (10) omfatter ringformet aksielt avsmalnende overflate, en aksielt bevegelig bøssing som omhyller den ytre veggen av brønnhodet og har en korresponderende avsmalnende overflate som vender mot den ytre veggen, og en driver for å frembringe relativ aksiell bevegelse mellom de avsmalnende overflatene for å utføre en radial kompresjonskraft til den ytre veggen av brønnhodet.
9. Brønnhode ifølge krav 8, hvor midlene for å frembringe relativ aksial bevegelse omfatter et trykkammer mellom bøssingen og brønnhodet (1), og midler for å trykksette kammeret med hydraulisk trykk.
10. Brønnhode ifølge krav 9, hvor midlene for å produsere relativ aksial bevegelse omfatter en flens på bøssingen, en flens på brønnhodet (1) og midler for å påføre en mekanisk kraft mellom flensene for å bevege bøssingen aksialt langs brønnhodet (1).
11. Brønnhode ifølge krav 10, hvor en sperremutter (19) tilveiebringes for å låse de relative posisjonene til bøssingen og brønnhodet (1) så snart disse komponentene er brakt i aktivt tetningsaktiverende posisjon.
12. Fremgangsmåte for å tette konsentriske rørelementer (1, 4) i et brønnhode omfattende trinnene å: a. arrangere metall-tetningssoner (28, 83) på parrede overflater av en flerhet konsentriske rørelementer (1, 4) i radiell justering med hverandre, b. påføre en ytre kompresjonskraft rundt hele omkretsen av det ytre rørelementet (1) nærliggende til tetningssonene (28, 83) mot sentralaksen til de konsentriske rørelemen-tene (1, 4) for å gå i inngrep med hverandre, ogkarakterisert vedat c. kompresjonskraften forårsaker at en fullstendig metall-mot-metall tetning i omkretsen for dannes ved nevnte tetningssone (28, 83) mellom nærliggende konsentriske rørele-menter (1,4).
13. Fremgangsmåte for å tette konsentriske rørelementer (1, 4) i et brønnhode ifølge krav 12, fremgangsmåten omfatter trinnet å låse det komprimerte arrangementet i tetningsposisjon.
14. Fremgangsmåte for å tette konsentriske rørelementer (1, 4) i et brønnhode ifølge krav 13, fremgangsmåten omfatter trinnet å plassere en ekstra elastisk tetning (84, 85) i tetningssonen (28, 83), hvori kompresjonskraften forårsaker at den ekstra elastiske tetningen (84, 85) danner en tetning med en tilgrensende tetningssoneflate.
15. Fremgangsmåte for å tette konsentriske rørelementer (1, 4) i et brønnhode ifølge krav 13, fremgangsmåten omfatter trinnet å plassere en flerhet aksielt adskilte ekstra elastiske tetninger (84, 85) i tetningssonen.
16. Fremgangsmåte for å tette konsentriske rørelementer (1, 4) i et brønnhode ifølge krav 13, fremgangsmåten omfatter trinnet å portere åpningen (91) mellom de aksielt adskilte ekstra tetningene (84, 85) til utsiden av arrangementet.
NO20063487A 2003-12-31 2006-07-31 Eksternt aktivert tettingssystem for brønnhode NO336754B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/751,244 US7128143B2 (en) 2003-12-31 2003-12-31 Externally activated seal system for wellhead
PCT/US2004/043540 WO2005065292A2 (en) 2003-12-31 2004-12-22 Externally activated seal system for wellhead

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20063487L NO20063487L (no) 2006-10-02
NO336754B1 true NO336754B1 (no) 2015-10-26

Family

ID=34701285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20063487A NO336754B1 (no) 2003-12-31 2006-07-31 Eksternt aktivert tettingssystem for brønnhode

Country Status (8)

Country Link
US (2) US7128143B2 (no)
EP (1) EP1709289B1 (no)
CA (1) CA2552576C (no)
DK (1) DK1709289T3 (no)
ES (1) ES2402444T3 (no)
MX (1) MXPA06007661A (no)
NO (1) NO336754B1 (no)
WO (1) WO2005065292A2 (no)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7322407B2 (en) * 2002-02-19 2008-01-29 Duhn Oil Tool, Inc. Wellhead isolation tool and method of fracturing a well
US7493944B2 (en) * 2002-02-19 2009-02-24 Duhn Oil Tool, Inc. Wellhead isolation tool and method of fracturing a well
US7128143B2 (en) * 2003-12-31 2006-10-31 Plexus Ocean Systems Ltd. Externally activated seal system for wellhead
US7740061B2 (en) * 2003-12-31 2010-06-22 Plexus Ocean Systems Ltd. Externally activated seal system for wellhead
US7861789B2 (en) * 2005-02-09 2011-01-04 Vetco Gray Inc. Metal-to-metal seal for bridging hanger or tieback connection
US8286713B2 (en) * 2005-05-18 2012-10-16 Argus Subsea, Inc. Oil and gas well completion system and method of installation
US7419001B2 (en) * 2005-05-18 2008-09-02 Azura Energy Systems, Inc. Universal tubing hanger suspension assembly and well completion system and method of using same
BRPI0818017B1 (pt) * 2007-10-25 2018-09-25 Cameron Int Corp ferramenta de configuração de vedação anular e método para configurar uma vedação anular
US7779921B2 (en) * 2007-10-26 2010-08-24 Weatherford/Lamb, Inc. Wellhead completion assembly capable of versatile arrangements
CA2643800C (en) * 2007-11-13 2015-02-03 Stream-Flo Industries Ltd. Casing head slip lock connection for high temperature service
WO2009067298A1 (en) 2007-11-21 2009-05-28 Cameron International Corporation Back pressure valve
US7740080B2 (en) * 2007-11-27 2010-06-22 Vetco Gray Inc. Pressure energized seal
US9631451B2 (en) 2010-07-21 2017-04-25 Cameron International Corporation Outer casing string and method of installing same
GB2484298A (en) * 2010-10-05 2012-04-11 Plexus Ocean Syst Ltd Subsea wellhead with adjustable hanger forming an annular seal
US8668020B2 (en) * 2010-11-19 2014-03-11 Weatherford/Lamb, Inc. Emergency bowl for deploying control line from casing head
US8708038B2 (en) 2011-06-30 2014-04-29 Donnie C. Tucker Pipe grapple
US9376881B2 (en) * 2012-03-23 2016-06-28 Vetco Gray Inc. High-capacity single-trip lockdown bushing and a method to operate the same
US8870186B2 (en) 2012-08-28 2014-10-28 Vetco Gray Inc. Seal assembly for a casing hanger
GB2517784A (en) * 2013-09-02 2015-03-04 Plexus Holdings Plc Running tool
SG11201606957WA (en) * 2014-03-31 2016-10-28 Fmc Technologies Connector with actuatable reaction members to resist bending loads
US9725969B2 (en) 2014-07-08 2017-08-08 Cameron International Corporation Positive lock system
US9970252B2 (en) 2014-10-14 2018-05-15 Cameron International Corporation Dual lock system
US9976928B2 (en) * 2015-11-24 2018-05-22 Climax Portable Machine Tools, Inc. Test flange assemblies and related methods
GB2577566B (en) * 2018-09-28 2023-04-19 Plexus Holdings Plc Improved seal for a well
CN109441390B (zh) * 2018-09-30 2024-05-07 昆山艾蓓蓓阀门有限公司 一种36寸单筒双井口采油装置
FR3087142B1 (fr) 2018-10-11 2021-04-16 Ballocchi Procede de rectification compatible a un assemblage selon une etancheite d'une valeur inferieure a 5.10-9 pa m3.s.-1. sur un montage de deux pieces en fontes vissees
GB2579242B (en) * 2018-11-27 2023-04-12 Siemens Energy Global Gmbh & Co Kg Seal assembly and method of testing
GB2588582B (en) * 2019-10-16 2024-04-03 Plexus Holdings Plc Crown plug securement system
CN110905436A (zh) * 2019-12-24 2020-03-24 盐城市崇达石化机械有限公司 一种升降式防喷管装置
GB2594252B (en) * 2020-04-20 2022-04-27 Aquaterra Energy Ltd An improved connector for a subsea drilling riser
CA3126579A1 (en) * 2020-07-31 2022-01-31 Schlumberger Canada Limited Snub friendly wellhead hanger
CA3126576A1 (en) * 2020-07-31 2022-01-31 Schlumberger Canada Limited Double grip retention for wellbore installations
CN116771299B (zh) * 2023-08-16 2023-11-07 胜利油田昊瑞石油机械有限责任公司 一种自动密封式油气井用套管头

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2097615A (en) * 1935-08-07 1937-11-02 Burns Erwin Casing head
GB1366651A (en) * 1971-03-05 1974-09-11 Lucas Industries Ltd Apparatus for use in the manufacture of electric storage batteries
GB8615200D0 (en) 1986-06-21 1986-07-23 Plexus Ocean Syst Ltd Tie-back hanger
US4913469A (en) * 1988-08-08 1990-04-03 Cameron Iron Works Usa, Inc. Wellhead slip and seal assembly
US5031695A (en) * 1990-03-30 1991-07-16 Fmc Corporation Well casing hanger with wide temperature range seal
GB9722383D0 (en) * 1997-10-24 1997-12-24 Plexus Ocean Syst Ltd Clamping well casings
AU3891699A (en) * 1998-05-08 1999-11-29 Fmc Corporation Method and apparatus for sealing between casing and wellhead connector structure
US6662868B1 (en) * 2000-05-03 2003-12-16 Bernard H. Van Bilderbeek Clamping well casings
US6488084B1 (en) * 2000-10-25 2002-12-03 Abb Vetco Gray Inc. Casing hanger seal positive stop
BR0210643B1 (pt) * 2001-06-25 2010-12-14 conjunto para uso em uma Árvore horizontal.
MXPA06005932A (es) * 2001-10-25 2007-05-07 Pleux Ocean Systems Ltd Entubado de pozo de sujecion.
US7128143B2 (en) * 2003-12-31 2006-10-31 Plexus Ocean Systems Ltd. Externally activated seal system for wellhead

Also Published As

Publication number Publication date
CA2552576A1 (en) 2005-07-21
EP1709289B1 (en) 2012-11-07
US7128143B2 (en) 2006-10-31
ES2402444T3 (es) 2013-05-03
MXPA06007661A (es) 2007-05-21
CA2552576C (en) 2013-08-06
NO20063487L (no) 2006-10-02
WO2005065292A2 (en) 2005-07-21
US20050139360A1 (en) 2005-06-30
DK1709289T3 (da) 2013-03-04
WO2005065292A3 (en) 2006-02-02
EP1709289A4 (en) 2009-08-05
US20070034382A1 (en) 2007-02-15
EP1709289A2 (en) 2006-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO336754B1 (no) Eksternt aktivert tettingssystem for brønnhode
EP2195508B1 (en) Externally activated seal system for wellhead
CA2606520C (en) Gripping tool
EP1327095B1 (en) Coupling apparatus
US5575452A (en) Blowout preventer with ram wedge locks
US4488740A (en) Breech block hanger support
US4736799A (en) Subsea tubing hanger
CA2545585C (en) Clamping well casings
CA2730568C (en) Grip extension linkage to provide gripping tool with improved operational range, and method of use of the same
EP0495437B1 (en) Hydraulic packoff and casing hanger installation tool
AU2012251071A1 (en) Adjustment and restraint system for a subsea flex joint
NO344448B1 (no) Apparat og sammenstilling for en ekspanderbar forankringsmekanisme
US5000266A (en) Hydraulic/torsion packoff installation tool
GB2308168A (en) Adjustable casing hanger
US10689920B1 (en) Wellhead internal latch ring apparatus, system and method
EP0350544B1 (en) Blowout preventer testing apparatus
RU2763156C1 (ru) Пакер-подвеска хвостовика цементируемая
RU2777028C1 (ru) Подвеска хвостовика модульная
NO801334L (no) Orienteringssystem for broennverktoey med fjernindikator

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: PLEXUS HOLDINGS PLC, GB

CREP Change of representative

Representative=s name: OSLO PATENTKONTOR AS, POSTBOKS 7007 MAJORSTUA ,

CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: PLEXUS HOLDINGS PLC, GB