NO337850B1 - Pakning for en boring og fremgangsmåte ved bruk samt anvendelse av samme - Google Patents

Description

PAKNING FOR EN BORING OG FREMGANGSMÅTE VED BRUK SAMT ANVENDELSE AV SAMME

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en pakning for bruk i en boring. Nærmere bestemt dreier det seg om en pakning for å tette et parti av et ringrom mellom pakningen og boringen som pakningen befinner seg i.

Pakningen omfatter et ekspanderbart tetningselement anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme forsynt med en kon og et skyvelegeme innrettet til å drive tetningselementet i det minste langs konen fra en første, inaktiv stilling hvor konen har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter.

Pakningen er velegnet til i det minste å kunne avgrense eller isolere soner i en boring. Pakningen er derfor velegnet for bruk i en olje- og gassbrønn, for eksempel når det er behov for å stenge en brønn helt, i forbindelse med vedlikehold eller injisering eller når det er behov for å isolere soner i brønnen, og ved oppsprekking av formasjoner (såkalt fracturing).

I petroleumsindustrien vil pakningen typisk kunne benyttes sammen med ulike typer brønnverktøyer som for eksempel, men ikke begrenset til, en såkalt broplugg (bridge plug), en såkalt packer, eller en områdepakning (straddle packer).

I det etterfølgende vil beskrivelsen i stor grad være rettet mot bruk av pakningen i en brønn, idet dette kan være et viktig bruksområde for oppfinnelsen. Det skal imidlertid forstås at pakningen ifølge den foreliggende oppfinnelse vil være velegnet for bruk også i andre boringer.

Fra publikasjonen NO 315867 Bl er det kjent en tetningsanordning for å stenge et rør, og en framgangsmåte for å sette og trekke en slik tetningsanordning. Tetningsanordningen omfatter en utvidbar sylinderformet hylse som er utformet med en konisk innside, og en stang som strekker seg gjennom hylsen, hvor stangen er forsynt med et konisk parti med en utside tilpasset hylsens koniske innside. Stangens koniske parti har en minste diameter mindre eller lik hylsens minste indre diameter i dens ikke utvidede form og en største diameter lik eller større enn hylsens største indre diameter i dens utvidede form. Ved setting av tetningsanordningen føres stangen i hylsens lengderetning slik at stangens koniske parti kommer til anlegg og presses mot hylsens indre overflate, slik at hylsen utvides og kommer til anlegg mot rørveggen. Det karakteristiske med tetningsanordningen ifølge NO 315867 Bl erat hylsen er forsynt med radialt gjennomgående slisser som strekker seg i hylsen lengderetning fra hver av hylsens endeflater, idet slisser fra motstående endeflater er anordnet mellom hver-andre.

Fra publikasjonen US 2003/0047880 Al er det kjent en pakning med et tetningselement, en kon og et skyvelegeme. Tetningselementet er forsynt med slisser som radielt og aksielt penetrerer pakningens innvendige og utvendige overflate. Slissene er ikke-gjennomgående.

Fra publikasjonen US 2247325 er det kjent en pakning som omfatter et konisk formet legeme som skyver pakningen utover til inngrep med et foringsrør.

Fra publikasjonen US 1092540 er det kjent en pakning som omfatter koniske legemer som er innrettet til å skyves sammen for dermed å presse pakningen utover til inngrep med et foringsrør.

Fra publikasjonene US 2010/0122820 Al og US 2013/0175035 Al er det kjent andre typer pakninger.

Ved innføring av en pakning i en boring, som for eksempel en brønn, vil pakningen kunne utsettes for røff behandling grunnet høy temperatur, fluider og mekaniske påkjenninger. En pakning som omfatter et tetningselement av et relativt mykt, slisset materiale vil da lett kunne skades, og i verste fall kunne aktiveres for tidlig og dermed kunne låse pakningen på vei ned til ønsket sted.

Det er således behov for en pakning som omfatter et tetningselement som har en for-bedret motstand mot utilsiktet aktivering under innføring i en boring.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etter-

følgende patentkravene.

Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.

I følge et første aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en pakning for å tette et parti av et ringrom mellom pakningen og en boring, hvor pakningen omfatter: - et tetningselement anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme forsynt med en kon; og - et skyvelegeme innrettet til å drive tetningselementet i det minste langs konen fra en første, inaktiv stilling hvor konen har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter.

Det karakteristiske med pakningen er at i det minste én av skyvelegemet og konen er forsynt med en flerhet av skjærelementer konfigurert til å frembringe slisser i tetningselementet. Slissene har flere formål. For det første vil slissene svekke tetningselementets motstand mot utvidelse og således underlette forskyvning av tetningselementet på konen og dermed utvidelse av tetningselementet slik at den kan føres til anlegg mot boringen for dermed å frembringe ønsket tetning. For det andre vil slissene frembringe «bruddanvisninger» som kan fordeles omkring tetningselementet. Dermed reduseres faren for at tetningselementet under ekspansjon på konen ødelegges som følge av én eller et fåtall sprekker med utstrekning mellom tetningselementets endeflater, med en utett paknings som resultat.

Pakningen kan være fremstilt av et kunststoff, et såkalt bløtt metall eller et annet materiale som er egnet til å skjæres ved hjelp av nevnte skjærelementer for å frembringe nevnte slisser. Avhengig av bruksområde vil et pakningsmateriale i kunststoff således kunne være fremstilt av for eksempel, men ikke begrenset til, PTFE (polytetrafluor-etylen), gummi, silikon, neopren, nitrilgummi eller et plastpolymer som foreksempel polyklortrifluoretylen. Egnede metalltyper kan for eksempel være bronse, aluminium eller andre myke legeringer.

Ved å frembringe i det minste noen av slissene først når tetningselementet skal settes, vil tetningselementet ha større motstand mot ytre påkjenninger mens den føres inn i boringen.

Skyvelegemet kan være konfigurert til å aktiveres ved hjelp av et fluid som virker på en hydraulikksylinder integrert i pakningen. Alternativt kan skyvelegemet være konfi gurert til å aktiveres ved hjelp av vekt påført av for eksempel en borestreng eller ved hjelp av et egnet separat setteverktøy som kan frakobles etter setting.

Skyvelegemet kan omfatte ei hylse anordnet omkring et parti av det langstrakte legemet og innrettet til å kunne føres til anlegg mot en endeflate til tetningselementet. Således frembringes en jevnt fordelt kraft mot tetningselementets endeflate hvilket reduserer risikoen for at tetningselementet kiles som følge av skjevforskyvning på konen.

I én utførelse er skjærelementene anordnet i den av hylsens endeflater som er innrettet til å føres til anlegg mot tetningselementet. Således frembringes slissene i det parti av tetningselementet som vender mot skyvelegemet først når skyvelegemet aktiveres i forbindelse med aktivering eller setting av tetningselementet. I nevnte utførelse kan slisser være påført en motsatt endeflate til tetningselementet før pakningen føres inn i boringen.

I en alternativ utførelse er skjærelementene anordnet omkring et parti av konen. Også i denne alternative utførelsen frembringes slissene først når skyvelegemet aktiveres i forbindelse med aktivering eller setting av tetningselementet, men da i det parti av tetningselementet som befinner seg lengst borte fra skyvelegemet. Før pakningen fø-res inn i boringen kan slisser være påført den endeflate til tetningselementet som vender mot skyvelegemet.

I enda en alternativ utførelse kan skjærelementene være anordnet både i den av hylsens endeflater som er innrettet til å føres til anlegg mot tetningselementet og omkring et parti av konen. Således påføres alle slisser i tetningselementet først når skyvelegemet aktiveres i forbindelse med aktivering eller setting av tetningselementet.

Uavhengig av om slissene påføres én eller begge endeflater til tetningselementet, kan pakningen ytterligere være forsynt med en selektiv forskyvbar beskyttelseshylse som er innrettet til å kunne omslutte i det minste tetningselementet og et parti av konen når tetningselementet befinner seg i den første, inaktive stillingen. Således vil tetningselementet kunne være beskyttet mot for eksempel brønnfluider og mekaniske påkjenninger under innføring i boringen eller brønnen. Før skyvelegemet aktiveres, bringes beskyttelseshylsen bort fra tetningselementet ved hjelp av et aktiveringsmid-del. Aktiveringsmiddelet kan være et fluid som virker på en hydraulikksylinder integrert i pakningen. Alternativt kan beskyttelseshylsen være konfigurert til å aktiveres ved hjelp av vekt påført av for eksempel en borestreng eller ved hjelp av et egnet set-teverktøy.

Ifølge et andre aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et ekspanderbart tetningselement til bruk i en pakning ifølge oppfinnelsens første aspekt, hvor tetningselementet er ringformet og har en aksial utstrekning avgrenset av en første endeflate og en andre endeflate, hvor en innvendig diameter til tetningselementet er større ved den første endeflaten enn ved et parti mellom den første endeflaten og den andre endeflaten. Fortrinnsvis er i det minste et parti av tetningselementets innvendige overflate komplementært tilpasset konens stigning slik at spenningen som tetningselementet utsettes for når den føres omkring konen, blir jevnt fordelt mot tetningselementet.

Ifølge et tredje aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en framgangsmåte ved bruk av en pakning ifølge oppfinnelsens første aspekt for å tette et parti av et ringrom mellom pakningen og en boring, hvor framgangsmåten omfatter å føre pakningen inn i boringen.

Det karakteristiske med framgangsmåten er at tetningselementet ved hjelp av skyvelegemet drives fra en uekspandert stilling og til en ekspandert stilling samtidig som skjærelementene frembringer slisser i pakningselementet.

Ifølge et fjerde aspekt av den foreliggende oppfinnelse anvendes skjærelementer for å frembringe slisser i et tetningselement som omslutter et parti av pakningen og som befinner seg i en boring, samtidig som tetningselementet ved hjelp av et skyvelegeme drives fra et første parti på en kon og til et andre parti av konen, hvor det andre partiet har større utvendig diameter enn det første partiet.

Det beskrives også en pakning for å tette et parti av et ringrom mellom pakningen og en boring, hvor pakningen omfatter: - et tetningselement anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme forsynt med en kon, hvor tetningselementet er ringformet og har: en utvendig overflate og en innvendig overflate; og en aksial utstrekning avgrenset av en første endeflate og en andre endeflate; - et skyvelegeme innrettet til å drive eller skyve tetningselementet i det minste langs konen fra en første, inaktiv stilling hvor konen har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter. Én eller begge av tetningselementets utvendige og innvendige overflate er penetrert av flere radielt og aksielt ikke-gjennomgående slisser anordnet med innbyrdes avstand omkring tetningselementet.

Dette er således et alternativ til oppfinnelsens første aspekt, hvor slissene inntrer ra dielt gjennomgående først når tetningselementet settes. Tetningselementet vil således ha større motstand mot ytre påkjenninger mens den føres inn i boringen. Slissene har for øvrig samme formål som nevnt over i forbindelse med oppfinnelsens første aspekt.

I én utførelse, enten det vedrører nevnte alternativ eller oppfinnelsens første aspekt,

penetrerer i det minste enkelte av slissene én av endeflatene, og de resterende av slissene strekker seg fra nærheten av én av endeflatene. Med nærheten menes i denne sammenheng så nært endeflaten at i det minste enkelte av slissene vil penetrere endeflaten under ekspansjon av tetningselementet på konen.

Det er en fordel om slisser som penetrerer eller strekker seg fra nærheten av én av endeflatene er omkretsmessig forskjøvet i forhold til slisser som måtte penetrere eller strekke seg fra nærheten av den andre av endeflatene. Dermed reduseres risikoen for at en slisse som strekker seg fra én av endeflatene under ekspansjon av tetningselementet forlenges til å treffe en slisse som måtte strekke seg fra den andre av endeflatene.

Det beskrives også en framgangsmåte ved bruk av et pakningen ifølge nevnte alternativ til oppfinnelsens første aspekt for å tette et parti av et ringrom mellom pakningen og en boring, hvor framgangsmåten omfatter: å føre pakningen inn i boringen; og å drive tetningselementet ved hjelp av skyvelegemet fra en uekspandert stilling og til en ekspandert stilling.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et oppriss av pakningen ifølge den foreliggende oppfinnelse i en inn-føringskonfigurasjon hvor tetningselementet og konen er beskyttet av en beskyttelseshylse; Fig. 2 viser en første variant av pakningen i fig. 1, etter at beskyttelseshylsen er skjøvet bort fra konen og tetningselementet, men hvor tetningselementet er i en første, passiv stilling; Fig. 3 viser pakningen etter at skyvelegemet har skjøvet tetningselementet på konen og brakt tetningselementet fra den passive stillingen vist i fig. 2 og til en aktiv stilling; Fig. 4 viser et tverrsnittsoppriss i en lengderetning av pakningen vist i fig. 1; Fig. 5 viser et tverrsnittsoppriss i en lengderetning av pakningen vist i fig. 2; Fig. 6 viser et tverrsnittsoppriss i en lengderetning av pakningen vist i fig. 3; Fig. 7a viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av skyvelegemet vist i figurene 2-6, hvor skyvelegemet er forsynt med skjærelementer; Fig. 7b og 7c viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av tetningselementet vist i figurene 2-6 henholdsvis før og etter aktivering av pakningen; Fig. 8 viser en alternativ utførelse av pakningen vist i fig. 2, hvor skjærelementene er anordnet omkring et parti av konen; Fig. 9 viser pakningen etter at skyvelegemet har skjøvet tetningselementet på konen og brakt tetningselementet fra den passive stillingen vist i fig. 8 og til en aktiv stilling; Fig. 10a viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av skyvelegemet vist i figurene 8 og 9, hvor skyvelegemet er en hylse med plane endeflater; Fig. 10b og 10c viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av tetningselementet vist i figurene 8 og 9 henholdsvis før og etter aktivering av pakningen; Fig. 11 viser en alternativ utførelse av pakningen vist i fig. 2 og fig. 8, hvor skjærelementene er anordnet både omkring skyvelegemets endeflate og omkring et parti av konen; Fig. 12 viser pakningen etter at skyvelegemet har skjøvet tetningselementet på

konen og brakt tetningselementet fra den passive stillingen vist i fig. 11 og til en aktiv stilling;

Fig. 13 viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av tetningselementet vist i

fig. 11; og

Fig. 14a-14d viser i oppriss varianter av tetningselementet vist i fig. 7b og fig. 10b,

men hvor slissene ikke er gjennomgående i dens radiale utstrekning.

Posisjonsangivelser som for eksempel "over", "under", "nedre", "øvre", "høyre" og "venstre", henspiller på de posisjoner som er vist på figurene.

På de enkelte figurene angir samme henvisningstall samme eller tilsvarende elementer. Alle elementer er ikke angitt med henvisningstall i alle figurer. Idet figurene kun er prinsippskisser, kan innbyrdes størrelsesforhold mellom enkeltelementer være noe fortegnet.

Pa figurene angir henvisningstallet 1 en pakning ifølge den foreliggende oppfinnelse. Pakningen 1 omfatter et tetningselement 3 anordnet omkring et langstrakt legeme 10 som er forsynt med kon 12. Pakningen 1 er videre forsynt med et skyvelegeme 20 som i utførelseseksemplene fremstår i form av ei flensformet hylse som i det etterføl-gende også vil bli omtalt som hylse 20. Hylsen 20 er anbrakt omkring et rørformet parti 14 av det langstrakte legemet 10 og er aksielt forskyvbart i forhold til dette. Hylsen 20 er innrettet til å drive tetningselementet 3 langs konen 12 fra en første, inaktiv stilling hvor konen 12 har sin minste utvendige diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen 12 har en større utvendig diameter.

Fig. 1 viser pakningen 1 i en innkjøringsstilling hvor både tetningselementet 3 og konen 12 er beskyttet av en beskyttelseshylse 30. Videre er et øvre parti av det langstrakte legemet 10 omsluttet av en drivhylse 40 som er innrettet til å kunne drive skyvelegemet eller hylsen 20 aksielt mot konen 12.

Det skal forstås at pakningen 1 vist i fig. 1 er tilknyttet et ikke vist setteverktøy og et fluidkommunikasjonsmiddel som er innrettet til å kunne styre beskyttelseshylsens 30 og drivhylsens 40 bevegelse.

Pakningen 1 slik den er vist i fig. 1 vil kunne benyttes for flere ulike varianter av oppfinnelsen, hvilke varianter vil bli forklart i det etterfølgende.

Fig. 2 viser en første variant av pakningen i fig. 1, men etter at beskyttelseshylsen 30 er skjøvet nedover inntil et endeparti av beskyttelseshylsen 30 er ført til anlegg mot en stoppring 15 anordnet ved et nedre endeparti av det langstrakte legemet 10.

I fig. 2 befinner tetningselementet 3 seg i en inaktiv, ikke-ekspandert stilling ved et endeparti av konen 12. Skyvelegemet eller hylsen 20 befinner seg også i en utgangs-stilling hvor skjærelementer 22 som rager ut fra hylsens 20 endeflate ligger an mot, men penetrerer ikke tetningselementets 3 endeflate.

Fig. 3 viser pakningen 1 etter at drivhylsen 40 har blitt aktivert og har utøvet en kraft mot hylsen 20 som igjen har drevet tetningselementet 3 fra den ikke-ekspanderte stillingen vist i fig. 2 og til den viste aktive eller ekspanderte stillingen. På grunn av hylsens 20 aksiale kraft mot tetningselementet 3 og dennes motstand mot bevegelse mot en stadig større diameter av konen 12, er skjærelementene 22 drevet inn i tetningselementet 3 fra dens sideflate. Skjærelementene 22, som i den viste utførelsen er kileformede, har således tilveiebrakt slisser 24 i tetningselementet 3, samtidig som skjærelementene 22 tilveiebringer en utspiling av tetningselementet 3.

I fig. 3 er det også indikert en boring 2 som pakningen 1 er ført inn i. Boringen 2 kan for eksempel være et brønnrør. Det skal forstås at boringen 2 også omslutter pakningen 1 vist i figurene 1, 2, 4, 5 og 6.

I den viste utførelse er tetningselementet 3 forsynt med forhåndsfrembrakte slisser 24' i den endeflaten som vender nedover på fig. 3. Slissene 24' kan være radielt gjennomgående mellom tetningselementets innvendige overflate og utvendige overflate, men behøver ikke være radielt gjennomgående. Ikke-gjennomgående slisser er vist blant annet i fig. 14b og 14d.

I den ekspanderte stillingen tetter tetningselementet 3 et parti av et ringrom mellom pakningens 1 utvendige overflate og en innvendig vegg til et rør 2 som avgrenser boringen.

Det vises nå til figurene 4 til 6 som tverrsnittsoppriss i en lengderetning av pakningen 1 vist i figurene 1 til 3.

I den viste utførelse er pakningens 1 langstrakte legeme 10 forsynt med en ikke-gjennomgående boring 16 som står i fluidforbindelse med en ikke vist pumpeinnret-ning. Pumpeinnretningen kan være anbrakt i et ikke vist setteverktøy av i og for seg kjent art, eller ved en lokasjon i avstand fra setteverktøy et og pakningen 1.

Formålet med boringen 16 er å kunne frembringe et drivfluid for å drive beskyttelseshylsen 30 fra den stilling som er vist i fig. 4 og til den stilling som er vist for eksempel i fig. 5.

Ved å frembringe et drivfluid som har høyere trykk enn det trykket som omslutter pakningen 1, vil drivfluidet strømme via en radial boring 17 i det langstrakte legemet 10 og inn i et drivkammer 17' som er avgrenset av en skulder til det langstrakte legemet 10 og en innvendig overflate til beskyttelseshylsen 30. Så lenge trykket i drivfluidet er høyere enn omgivelsestrykket vil beskyttelseshylsen 30 drives nedover inntil et endeparti av beskyttelseshylsen 30 føres til anlegg mot en stoppring 15 anordnet i et nedre parti av det langstrakte legemet 10. Pakninger for å hindre lekkasje av drivfluidet er vist i figurene, men ikke nærmere omtalt idet disse vil være opplagte for en fagmann på området.

Drivhylsen 40 er innledningsvis fastgjort til en festering 42 ved hjelp av en skjærskrue 44. Festeringen 42 er i den viste utførelsen gjengeforbundet med det langstrakte legemets 10 rørformede parti 14.

For å aktivere drivhylsen 40 til å drive skyvelegemet eller hylsen 20 fra stillingen vist i fig. 2 og 4 til stillingen vist i fig. 3 og 6, økes trykket i pakningens 1 boring 16 ytterligere. Trykksatt fluid i boringen 16 strømmer via en radial boring 18 i det langstrakte legemet 10 og inn i et drivkammer 18' som er avgrenset av en tetningsring 46, drivhylsen 40 med et hylsestempel 40', og en utvendig overflate til det rørformede partiet 14. Etter hvert som fluid strømmer fra boringen 16 og inn i drivkammeret 18', øker trykket i drivkammeret 18'. Ved et forutbestemt trykk som er bestemt av skjærskru-ens 44 skjærkraftkapasitet, brytes skjærskruen 44. Så lenge fluidtrykket i boringen 16 er større enn trykket i drivkammeret 18', vil drivhylsen 40 drives nedover og utøve en kraft mot hylsen 20 og dermed skyve tetningselementet 3 langs konen 12, slik det er vist i fig. 5 og fig. 6.

Tetningsringen 46 og hylsestempelet 40' er forsynt med pakninger som indikert for å hindre lekkasje av drivfluid, slik det vil være kjent for en fagmann på området.

Tetningsringen 46 er forsynt med en skulder 47 som ligger an mot en skulder 47' anordnet i overflaten til det rørformede partiet 14. Tetningsringen 46 er således ved hjelp av nevnte skulder 47 låst mot aksial bevegelse av det rørformede partiets 14 skulder 47' og festeringen 42.

Som en følge av blant annet tetningselementets 3 bevegelse langs konen 12 med stadig økende utvendig diameter, vil tetningselementet 3 utøve en motstand mot kraften fra hylsen 20. Hylsens 20 skjærelementer 22 vil dermed skjære seg inn i tetningselementet 3 og tilveiebringe slisser 24 i tetningselementet 3. I den viste utførelsen er tetningselementet 3 forsynt med forhåndsfrembrakte slisser 24' i den motstående endeflaten. De forhåndsfrembrakte slissene 24' kan være radielt gjennomgående slik som vist i fig. 7b, eller så kan de være ikke-radielt gjennomgående som vist i fig. 14b eller fig. 14d, eller en hvilken som helst kombinasjon av disse.

Pakningen 3 kan trekkes ved å frembringe et redusert trykk i boringen 16, hvorved

fluid i drivkammeret 18' vil evakueres og trekke drivhylsen 40, og dermed også hylsen 20, mot festeringen 42. Avhengig av materiale som tetningselementet 3 er fremstilt i, vil friksjon mellom skjærelementene 22 og tetningselementet 3 kunne være tilstrekke-lig til å trekke tetningselementet 3 i retning mot det rørformede partiet 14, altså opp-over i figurene. Skjærelementene 22 kan i tillegg være forsynt med friksjonsøkende midler som for eksempel mothaker 22' som er vist på fig. 7a.

I de utførelser hvor pakningen 1 er forsynt med beskyttelseshylsen 30, vil trykkreduk-sjonen i boringen 16 også bevirke at beskyttelseshylsen 30 trekkes fra stillingen vist for eksempel i fig. 6 og i retning av stillingen vist i fig. 4. Ved en slik tilbaketrekking av beskyttelseshylsen 30, vil dens endeparti kunne bringes til anlegg mot et endeparti av tetningselementet 3 som måtte befinne seg i den aktive stillingen og således skyve tetningselementet 3 i retning mot det rørformede partiet 14. Forutsatt at materialet til tetningselementet 3 har en viss elastisitet og ikke er varig deformert (utvidet) vil an-legget mot rørets 2 boring (se fig. 3) opphøre.

I tilfeller hvor pakningen 1 ikke er forsynt med beskyttelseshylsen 30, og hvor tetningselementet 3 ikke trekkes mot sin inaktive stilling som følge av tilbaketrekking av hylsen 20, vil den kunne skyves på konen 12 i retning mot det rørformede legemet 14 ved å frembringe en nedoverrettet bevegelse av pakningen 1 etter at drivhylsen 40 og hylsen 20 er brakt tilbake til den stillingen som er vist for eksempel i fig. 2 og fig. 5.

Fig. 7a viser i større målestokk et perspektivisk oppriss av skyvelegemet eller hylsen 20 som er vist i figurene 2 til 6, men også figurene 11 og 12 som vil bli omtalt under.

Hylsen 20 som er vist i fig. 7a er forsynt med atten kileformede skjærelementer 22 som rager ut fra hylsen 20 endeflate. I den viste utførelse er enkelte av skjærelementene 22 forsynt med mothaker 22'. Formålet med mothakene 22' er å frembringe økt friksjon mellom skjærelementene 22 og tetningselementet 3, hvilket vil kunne underlette tilbaketrekking av tetningselementet 3 som beskrevet over.

Gjenger for å forbinde hylsen 20 med drivhylsen 40 som nevnt over, er ikke vist.

Fig. 7b viser i større målestokk et perspektivisk oppriss av tetningselementet 3 som er vist i figurene 2 til 6. I den viste utførelse er et parti av tetningselementets 3 innvendige overflate forsynt med et konisk parti 3' som er tilpasset konen 12 i det langstrakte legemet 10. Dermed oppnås en relativt jevnt fordelt aksial belastning mot tetningselementets 3 innvendige overflate både under forskyvning av tetningselementet 3 og når tetningselementet 3 er i sin aktive stilling.

Tetningselementet 3 i fig. 7b er vist forsynt med atten prefabrikkerte slisser 24', men antallet kan være færre eller flere enn det som er vist. Antallet kan også være et annet enn antallet skjærelementer 22 i hylsen 20, men, avhengig av slissenes 24' dybde i tetningselementets 3 lengderetning, kan det være viktig at slissenes 24' endeparti i tetningselementet ikke er sammenfallende med endepartiet til slissene 24 som er frembrakt ved hjelp av hylsens 20 skjærelementer 22. Ideelt sett er endepartiet til én slisse 24' anordnet midt mellom endepartiet til to motstående slisser 24 slik som vist i fig. 7c. Dermed kan slissene 24, 24' ha en aksial utstrekning som er større enn halve tetningselementets 3 utstrekning i pakningens 1 lengderetning slik som vist, hvilket kan være gunstig for tetningselementets fleksibilitet. Fig. 7c viser tetningselementet 3 i den stilling det har i fig. 6.

Figurene 8 og 9 viser en pakning 1 som har mange likhetstrekk med pakningen 1 vist i figurene 2 til 6. Forskjellen er at det langstrakte legemets 10 koniske parti 12 er forsynt med skjærelementer 23, og at skyvelegemet eller hylsen 20 er forsynt med en plan endeflate som bringes til anlegg mot pakningselementets 3 endeflate. Hylsen 20 er vist i større målestokk og i perspektiv i fig. 10a.

Aktivering av hylsen 20 vil i den viste utførelse være den samme som for utførelsen beskrevet under omtale av figurene 2 til 6 over og vil derfor ikke bli nærmere omtalt. Fig. 10b viser tetningselementet 3 som er forsynt med prefabrikkerte slisser 24' anordnet i det endepartiet som i bruksstillingen vender mot skyvelegemet 20. Slissene 24' kan være radielt gjennomgående slik som vist i fig. 10b, eller så kan de være ikke-radielt gjennomgående slik som vist i fig. 14a og fig. 14c eller en hvilken som helst kombinasjon av disse.

Fig. 10c viser tetningselementet 3 i den stillingen det har i fig. 9. Tetningselementet 3

i fig. 10c er lik tetningselementet vist i fig. 7c og har dermed samme fordelaktige trekk.

Figurene 11 og 12 viser en pakning 1 som har mange likhetstrekk med pakningen 1 vist i figurene 2 til 6 og i figurene 8 og 9. Men forskjellen er at både det langstrakte legemets 10 koniske parti 12 og hylsen 20 er forsynt med skjærelementer 23, 22.

Aktivering av hylsen 20 vil i den viste utførelse være den samme som for utførelsen beskrevet under omtale av figurene 2 til 6 over og vil derfor ikke bli nærmere omtalt.

Når tetningselementet 3 befinner seg i den aktive stillingen som vist i fig. 12, overlap-per et endeparti til hylsens 20 skjærelementer 22 et endeparti til konens 12 skjærelementer 23 i en aksial retning. Det vil si at hvert av skjærelementene 22, 23 strekker seg over mer enn halve tetningselementets 3 utstrekning i pakningens 1 aksialretning. Denne overlappen av skjærelementene 22, 23 vil være svært nyttig dersom det skulle bli nødvendig å frese eller bore ut pakningen 1 ved en såkalt «mil-ling» operasjon.

Fig. 13 viser tetningselementet 3 slik det er i fig. 11. Tetningselementet 3 er i den viste utførelse fremstilt uten slisser.

Etter at tetningselementet 3 er brakt fra sin inaktive stilling vist i fig. 11 og til sin akti ve stilling som vist i fig. 12, vil tetningselementet 3 være slik det er vist i figurene 7c og 10c.

I utførelsen vist i figurene 11 og 12 er skyvelegemet eller hylsen 20 av den art som er vist i fig. 7a.

Slissene 24' anordnet i tetningselementet 3 vist i figurene 14a til 14d er frembrakt før tetningselementet anbringes omkring pakningens 1 langstrakte legeme 10. Et tetningselement som vist i fig. 14a eller fig. 14c vil typisk kunne anvendes når hylsen 20 er forsynt med en plan skyveflate som vist i figurene 8, 9 og 10c. Tilsvarende vil et tetningselement 3 av den art som er vist i fig. 14b eller fig. 14d kunne anvendes som et alternativ til tetningselementet 3 vist i fig. 7b.

I den alternative utførelse som forklart over, altså hvor én eller begge av tetningselementets 3 utvendige og innvendige overflate er penetrert av flere radielt og aksielt ikke-gjennomgående slisser 24' anordnet med innbyrdes avstand omkring tetningselementet 3, vil en hvilket som helst av utførelsene vist i figurene 7b og 14a-14d kunne anvendes i en hvilken som helst kombinasjon. For eksempel vil utførelsen vist i fig. 14a kunne kombineres med hvilken som helst av utførelsene vist i fig. 7b, 14b og 14d. Likeledes vil utførelsen vist i fig. 14c kunne kombineres med en hvilken som helst av utførelsene vist i fig. 7b, 14b og 14d.

I figurene er slissene 24' anordnet i det alt vesentlige parallelt med en lengdeakse til tetningselementet 3, men det kan også tenkes en utførelse hvor de prefabrikkerte slissene 24' er skråstilt i forhold til tetningselementets 3 lengdeakse.

Som vist i fig. 14d penetrerer enkelte av de prefabrikkerte slissene 24' tetningselementets 3 endeflate, mens resterende av slissene 24' rager fra nærheten av endeflatene. De av slissene 24' som ikke penetrerer endeflaten er anbrakt så nær denne at de er tilbøyelige til å revne og penetrere tetningselementets endeflate når tetningselementet utvides på konen 12. De av slissene 24' som ikke penetrerer endeflaten vil kunne bidra til en viss motstand mot for tidlig utvidelse slik det er diskutert under oppfinnelsens første aspekt, samtidig som slissene 24' frembringer de ønskede «bruddanvisninger». Selv om de slissene 24' som ikke penetrerer endeflaten kun er vist i fig. 14d (hvor hver tredje slisse er vist ikke-penetrerende), skal det forstås at disse vil kunne anbringes i hvilke som helst av figurene 7b og 14a til 14c, og i et hvilket som helst antall.

Det skal forstås at boringen 16 i det langstrakte legemet 10 i en alternativ, men ikke vist utførelse, kan være gjennomgående. For å kunne tilveiebringe ovennevnte trykk- økning i drivfluid et, og/eller for å kunne tette boringen 2 som pakningen 1 er anbrakt i, må boringen 16 i det langstrakte legemet 10 i en slik utførelse være forsynt med en ventil som kan styres til å hindre gjennomstrømning. I de tilfeller pakningen 1 er forsynt med en fluiddrevet beskyttelseshylse 30 må ventilen være anbrakt i nedre del av pakningen 1 slik at drivfluid tillates å strømme gjennom den radiale boringen 18 og eventuelt boringen 17. Ved bruk av et annet middel enn fluid for å aktivere hylsen 20 til å drive tetningselementet 3 fra den inaktive stillingen og til den aktive stillingen, vil det ikke være behov for boringen 16 til dette spesifikke formålet. Slikt annet middel kan for eksempel være et separat setteverktøy av i og for seg kjent art som frakobles etter at tetningselementet er satt, eller så kan aktiveringshylsen settes ved hjelp av vekt fra rør, så som borerør, eller så kan aksialbevegelse av hylsen frembringes ved hjelp av en elektrisk motor.

Claims (18)

1. Pakning (1) for å tette et parti av et ringrom mellom pakningen (1) og en boring (2), hvor pakningen (1) omfatter: - et tetningselement (3) anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme (10) forsynt med en kon (12); - et skyvelegeme (20) innrettet til å drive tetningselementet (3) i det minste langs konen (12) fra en første, inaktiv stilling hvor konen (12) har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen (12) har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter,karakterisert vedat i det minste én av skyvelegemet (20) og konen (12) er forsynt med en flerhet av skjærelementer (22, 23) konfigurert til å frembringe slisser (24, 24') i tetningselementet (3).

2. Pakning (1) ifølge krav 1, hvor skyvelegemet omfatter ei hylse (20) anordnet omkring et parti av det langstrakte legemet (10) og innrettet til å kunne føres til anlegg mot en endeflate til tetningselementet (3).

3. Pakning (1) ifølge krav 1 og 2, hvor skjærelementene (22) er anordnet i den av hylsens (20) endeflater som er innrettet til å føres til anlegg mot tetningselementet (3).

4. Pakning (1) ifølge krav 1, hvor skjærelementene (23) er anordnet omkring et parti av konen (12).

5. Pakning (1) ifølge krav 3 og 4, hvor skjærelementene (22, 23) er anordnet både i den av hylsens (20) endeflater som er innrettet til å føres til anlegg mot tetningselementet (3) og omkring et parti av konen (12).

6. Pakning (1) ifølge krav 5, hvor skjærelementene (22) tilordnet hylsens (20) endeflater er anordnet omkretsmessig forskjøvet i forhold til skjærelementene (23) tilordnet konen (12) på en slik måte at slissenes (24, 24') utstrekning i lengderetningen tillates å være større enn en halv utstrekningen av tetningselementet (3) i pakningens (1) lengderetning.

7. Pakning (1) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor pakningen (1) ytterligere er forsynt med en selektiv forskyvbar beskyttelseshylse (30) som er innrettet til å kunne omslutte i det minste tetningselementet (3) og et parti av konen (12) når tetningselementet (3) befinner seg i den første, inaktive stillingen.

8. Pakning (1) ifølge krav 7, hvor beskyttelseshylsen (30) er fluidoperert.

9. Pakning (1) ifølge krav 2, hvor skyvelegemet (20) er fluidoperert.

10. Ekspanderbart tetningselement (3) til bruk i en pakning (1) som angitt i krav 1, hvor tetningselementet (3) er ringformet og haren aksial utstrekning avgrenset av en første endeflate og en andre endeflate, hvor en innvendig diameter til tetningselementet (3) er større ved den første endeflaten enn ved et parti mellom den første endeflaten og den andre endeflaten.

11. Ekspanderbart tetningselement (3) ifølge krav 10, hvor én av tetningselementets (3) endeflater er forsynt med en flerhet av slisser (24') som strekker seg i aksial retning mot tetningselementets (3) motstående endeflate.

12. Ekspanderbart tetningselement (3) ifølge krav 11, hvor i det minste noen av slissene (24') er i det vesentlige parallelle med en lengdeakse til tetningselementet (3).

13. Ekspanderbart tetningselement (3) ifølge krav 11 eller 12, hvor i det minste én av flerheten av slisser (24') er radielt gjennomgående fra tetningselementets innvendige overflate og til tetningselementets utvendig overflate.

14. Ekspanderbart tetningselement (3) ifølge krav 10, hvor én eller begge av tetningselementets (3) utvendige og innvendige overflate er penetrert av flere radielt og aksielt ikke-gjennomgående slisser (24') anordnet med innbyrdes avstand omkring tetningselementet (3).

15. Ekspanderbart tetningselement (3) ifølge krav 14, hvor i det minste enkelte av slissene (24') penetrerer én av endeflatene, og de resterende av slissene (24') rager fra nærheten av én av endeflatene.

16. Ekspanderbart tetningselement ifølge krav 15, hvor slisser (24') som penetrerer eller strekker seg fra nærheten av én av endeflatene er omkretsmessig forskjøvet i forhold til slisser (24') som måtte penetrere eller strekke seg fra nærheten av den andre av endeflatene

17. Framgangsmåte ved bruk av en pakning (1) ifølge krav 1 for å tette et parti av et ringrom mellom pakningen (1) og boringen (2), hvor fremgangsmåten omfatter å føre pakningen (1) inn i boringen (2),karakterisert vedat framgangsmåten videre omfatter å drive tetningselementet (3) ved hjelp av skyvelegemet (20) fra en uekspandert stilling og til en ekspandert stilling samtidig som skjærelementene (22, 23) frembringer slisser (24, 24') i pakningselementet (3).

18. Anvendelse av skjærelementer (22, 23) for å frembringe slisser (24, 24') i et tetningselement (3) som omslutter et parti av en pakning (1) og som befinner seg i en boring (2), samtidig som tetningselementet (3) ved hjelp av et skyvelegeme (20) drives fra et første parti av en kon (12) og til et andre parti av konen (12), hvor det andre partiet har større utvendig diameter enn det førs-te partiet.