NO338651B1 - Apparat til bruk ved boring med fôringsrør og fremgangsmåte for sementering av et fôringsrør - Google Patents

Apparat til bruk ved boring med fôringsrør og fremgangsmåte for sementering av et fôringsrør Download PDF

Info

Publication number
NO338651B1
NO338651B1 NO20054174A NO20054174A NO338651B1 NO 338651 B1 NO338651 B1 NO 338651B1 NO 20054174 A NO20054174 A NO 20054174A NO 20054174 A NO20054174 A NO 20054174A NO 338651 B1 NO338651 B1 NO 338651B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
casing
cementing
torque
head
plug
Prior art date
Application number
NO20054174A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20054174L (no
NO20054174D0 (no
Inventor
David Othman Shahin
Gary Thompson
Jr Adrian Vuyk
Richard L Giroux
Original Assignee
Weatherford Tech Holdings Llc
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
Priority claimed from US10/389,483 external-priority patent/US7712523B2/en
Application filed by Weatherford Tech Holdings Llc filed Critical Weatherford Tech Holdings Llc
Publication of NO20054174D0 publication Critical patent/NO20054174D0/no
Publication of NO20054174L publication Critical patent/NO20054174L/no
Publication of NO338651B1 publication Critical patent/NO338651B1/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
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/10Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
    • 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
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/02Swivel joints in hose-lines
    • 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
    • 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
    • E21B33/05Cementing-heads, e.g. having provision for introducing cementing plugs
    • 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
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/13Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
    • E21B33/14Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like for cementing casings into boreholes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Description

APPARAT TIL BRUK VED BORING MED FORINGSRØR OG FREMGANGSMÅTE FOR SEMENTERING AV ET FORINGSRØR
Denne søknad er til dels en fortsettelse av samtidig verserende amerikansk patentsøknad serienr. 10/389,483 inngitt 14. mars 2003, hvilken i sin helhet innbefattes i dette skrift gjennom henvisning. Amerikansk patentsøknad serienr. 10/389,483 er en fortsettelse av amerikansk patentsøknad serienr. 09/550,721 inngitt 17. april 2000, nå amerikansk patent nr. 6,536,520, som også innbefattes i sin helhet i dette skrift gjennom henvisning.
Denne søknad har prioritet fra amerikansk foreløpig patentsøknad serienr. 60/452,192 inngitt 5. mars 2003, hvilken innbefattes i sin helhet i dette skrift gjennom henvisning. Denne søknad har videre prioritet fra amerikansk foreløpig patentsøknad serienr. 60/452,156 inngitt 5. mars 2003, hvilken innbefattes i sin helhet i dette skrift gjennom henvisning.
Utførelser av den herværende oppfinnelse vedrører generelt håndtering av rør og boring i en formasjon for å utforme et borehull. Nærmere bestemt vedrører utførelser av den herværende oppfinnelse boring med foringsrør. Enda mer bestemt vedrører utførelser av den herværende oppfinnelse boring med foringsrør og fastsementering av foringsrøret i formasjonen.
Ved tradisjonelle brønnkompletteringsoperasjoner blir det ved bruk av boring utformet et borehull for å opprette tilgang til hydrokarbonførende formasjoner. Under boreoperasjoner blir en borerigg båret av den underjordiske formasjon og brukt til å drive en borestreng mot formasjonen. Et riggdekk på boreriggen er den overflate som borestrenger med skjærende konstruksjoner, foringsrørs-trenger og annet utstyr blir ført ned fra for å utforme et underjordisk borehull foret med foringsrør. Det er utformet et hull i et parti av riggdekket ovenfor det ønskede sted for borehullet. Den akse som strekker seg gjennom senteret i det hull som er utformet i riggdekket, er brønnsenteret.
Boring gjennomføres ved bruk av en borekrone som er montert i enden av et borbærende element, alminnelig kjent som en borestreng. For å bore inne i borehullet til en forhåndsbestemt dybde, blir borestrengen ofte rotert av et toppdrevet rotasjonssystem eller rotasjonsbord på boreriggen. Etter boring til en forhåndsbestemt dybde blir borestrengen og borekronen fjernet og en seksjon av fo-ringsrør blir ført ned i borehullet.
Det er ofte nødvendig å utføre en rørhåndteringsoperasjon for å kople til seksjoner av foringsrør for å utforme en foringsrørstreng som strekker seg til den borede dybde. Rørhåndteringsoperasjoner krever at foringsrørseksjoner koples sammen for å fore borehullet med foringsrør. For å gjengekople foringsrørstrengene til hverandre, må hver foringsrørseksjon hentes fra sitt opprinnelige sted, typisk på et stativ ved siden av boreplattformen, og henges opp over brønnsenteret, slik at hver foringsrørseksjon befinner seg på linje med den foringsrørseksjon som tidligere er blitt plassert i borehullet. Gjengeforbindelsen blir skrudd til av en anordning som tildeler den ene foringsrørsek-sjon dreiemoment i forhold til den andre, slik som en krafttang eller et toppdrevet rotasjonssystem. Den foringsrørstreng som dannes av de to eller flere foringsrørseksjoner blir deretter ført ned i det tidligere borede borehull.
Det er vanlig å gjøre bruk av mer enn én foringsrørstreng eller foringsrørseksjon i et borehull. I dette henseende blir brønnen boret til en første angitt dybde med en borekrone på en borestreng. Borestrengen fjernes. Foringsrørseksjoner koples sammen og føres ned i borehullet ved bruk av rørhåndteringsoperasjonen beskrevet ovenfor, for å utforme en første streng av foringsrør som er fiksert i lengderetningen i det utborede parti av borehullet. Den første streng av foringsrør kan deretter sementeres på plass inne i borehullet ved en sementeringsoperasjon. Deretter blir brønnen boret til en andre angitt dybde gjennom den første foringsrørstreng, og en andre foringsrørstreng med mindre diameter, eller en streng av foringsrør omfattende foringsrørseksjoner, henges opp i den første foringsrørstreng eller foringsrørseksjon. En andre sementeringsoperasjon kan utføres for å sette den andre foringsrørstreng inne i borehullet. Denne prosess gjentas typisk med tilleggs-seksjoner eller tilleggsstrenger av foringsrør til brønnen er blitt boret til full dybde. På denne måte blir borehuller typisk utformet med to eller flere strenger av foringsrør.
Det er kjent innenfor industrien å bruke toppdrevne rotasjonssystemer for å rotere borestrengen til utforming av borehullet. Det toppdrevne rotasjonssystems hule aksel er typisk gjengekoplet til en øvre ende av borerøret for å overføre dreiemoment til borerøret.
Som et alternativ til den tradisjonelle fremgangsmåte er boring med foringsrør en fremgangsmåte som ofte brukes for å plassere foringsrørstrenger inne i borehullet. Denne fremgangsmåte innebærer å feste en skjærende konstruksjon, typisk i form av en borekrone, til den nedre ende av den samme streng av foringsrør som skal fore borehullet. Boring med foringsrør er ofte den foretrukne fremgangsmåte for brønnkomplettering fordi det bare er nødvendig med én innkjøring av arbeids-strengen i borehullet for å utforme og fore borehullet for hver foringsrørstreng.
Boring med foringsrør gjennomføres typisk ved å bruke et toppdrevet rotasjonssystem drevet av en motor fordi det toppdrevne rotasjonssystem er i stand til å utføre begge funksjonene med å tildele foringsrørstrengen dreiemoment for å skru til forbindelsen mellom foringsrørstrenger under rør-håndteringsoperasjoner og å bore foringsrørstrengen inn i formasjonen. Et problem man støter på med toppdrevne rotasjonssystemer, er potensialet for skade på gjengene på borerøret eller forings- røret. Skade på foringsrørgjengene er problematisk fordi foringsrørforbindelsene må fortsatt være fluid- og trykktette når boreoperasjonen er fullført.
Det er blitt utviklet gripehoder til griping av foringsrør for å forhindre skade på gjengene. Det toppdrevne rotasjonssystem er koplet til et gripehode, hvilket kan være en utvendig gripeanordning, slik som et momenthode, eller en innvendig gripeanordning, slik som et spyd. Et momenthode er en type gripehode som griper foringsrøret ved å ekspandere et flertall bakker eller holdekiler mot en utvendig overflate av foringsrøret. Et spyd er et gripehode som innbefatter holdekiler som skal gripe en innvendig overflate av røret.
Gripehoder har generelt en toppdrevet-rotasjonssystem-adapter for tilkopling til et toppdrevet rotasjonssystems hule aksel. Hva denne angår, kan dreiemoment overføres til foringsrøret med mini-mal skade på den hule aksels gjenger.
Gripehodet har en gjennomgående boring som fluid kan strømme igjennom. Gripehodet går ved griping i inngrep med foringsrørstrengen for å tjene som en belastningsvei for å overføre hele dreiemomentet påført fra det toppdrevne rotasjonssystem til foringsrørstrengen.
Det toppdrevne rotasjonssystem og gripehodet fungerer, når gripehodet er i gripeinngrep med fo-ringsrøret, som midlet til rotering av foringsrørstrengen, midlet til tilveiebringelse av en avtettet fluidbane gjennom foringsrørstrengen samt midlet til nedføring av foringsrørstrengen i borehullet. For å fungere som midlet til nedføring av foringsrørstrengen i borehullet, er det toppdrevne rotasjonssystem plassert på skinner, slik at det er aksialt forskyvbart i planet i det vesentlige på linje med brønnsenteret. Skinnene hjelper også det toppdrevne rotasjonssystem til å tildele foringsrør-strengen dreiemoment ved at de holder det toppdrevne rotasjonssystem fiksert mot rotasjon.
Siden foringsrørstrengen roteres av det toppdrevne rotasjonssystem, bærer det toppdrevne rotasjonssystem også strekkbelastningen fra foringsrørstrengen. Det toppdrevne rotasjonssystems kopling kan derfor være en begrensende faktor for den belastning som faktisk blir påført. For eksempel kan forbindelsen mellom det toppdrevne rotasjonssystem og momenthodet begrense den strekkbelastning som det toppdrevne rotasjonssystem kan tåle. Problemet forverres når det bores med foringsrør, fordi et foringsrør typisk veier mer enn et borerør. Etter hvert som en brønn bores dypere, vil strekkbelastningen ved en borestreng av foringsrør øke raskere enn ved en borestreng av borerør. Operasjonen med foringsrørboring kan derfor bli stanset før tiden fordi vekten og frik-sjonen ved foringsrørborestrengen overstiger den nominelle strekkbelastning for koplingen i det toppdrevne rotasjonssystem.
En foreslått fremgangsmåte for å overvinne dette problemet er å øke størrelsen på gjengekoplingen. Selv om mange boreapparater kan omformes med en gjengekopling med større dimensjon for å øke dens strekkbelastningskapasitet, er det meget dyrt og ineffektivt å omforme eller skifte ut et toppdrevet rotasjonssystem som allerede finnes på en rigg.
Det er derfor behov for et apparat som skal øke et toppdrevet rotasjonssystems borekapasitet. Det er videre behov for et apparat som isolerer strekkbelastningen fra koplingen i det toppdrevne rotasjonssystem. Det er også behov for et apparat til isolering av strekkbelastning, hvilket kan etter-monteres på eksisterende toppdrevne rotasjonssystemer.
Under en typisk boreoperasjon med borerør er det vanligvis nødvendig å sirkulere borefluid mens borestrengen bores inn i formasjonen for å utforme en bane i formasjonen som borestrengen kan bevege seg igjennom. Manglende sirkulering av borefluid mens det bores i formasjonen, kan forår-sake at borestrengen setter seg fast inne i borehullet; det er derfor nødvendig at det finnes en fluidsirkulasjonsbane gjennom den borestreng som bores inn i formasjonen.
Når en typisk foringsrørstreng kjøres inn i et boret borehull, blir det ofte sirkulert fluid for å hindre at foringsrørstrengen setter seg fast. Det blir således brukt et sirkulasjonsverktøy inne i foringsrørs-trengen for å sirkulere fluid gjennom foringsrørstrengen mens foringsrørstrengen kjøres inn i det borede borehull.
Når det er ønskelig å kjøre foringsrøret inn i det utborede borehull, koples sirkulasjonsverktøyet til det toppdrevne rotasjonssystem og plasseres inne i foringsrørstrengen for å tillate sirkulering av fluidet. En tilbakeslagsventil plassert i sirkulasjonsverktøyets boring tillater fluidstrømning fra overflaten av brønnen, gjennom foringsrørstrengen og gjennom det ringformede rom mellom forings-rørstrengens ytre diameter og formasjonen, mens den hindrer fluid fra å strømme opp igjen gjennom tilbakeslagsventilen og til overflaten. Sirkulasjonsverktøyet innbefatter videre en pakning eller krage(r), vanligvis en oppblåsbar pakning, plassert på dets ytre diameter. Pakningen settes inn for å ekspandere radialt utover fra sirkulasjonsverktøyet for å gå tettende i inngrep med foringsrørs-trengens indre diameter. Pakningen og kragen(e) tetter det ringformede rom mellom den ytre diameter av sirkulasjonsverktøyet og den indre diameter av foringsrørstrengen; pakningen isolerer følgelig den indre diameter i foringsrørstrengen nedenfor pakningen for å tillate fluid under trykk å strømme gjennom foringsrørstrengen og opp gjennom det ringformede rom mellom foringsrørs-trengens ytre diameter og formasjonen.
Etter at sirkulasjonsverktøyet er brukt for å kjøre foringsrørstrengen til den ønskede dybde i formasjonen, blir foringsrørstrengen ofte sementert fast i borehullet på en viss dybde før en tilleggsfd-ringsrørstreng blir hengt opp i foringsrørstrengen, slik at formasjonen ikke klapper sammen mot foringsrørstrengen på grunn av mangel på støtte. Dessuten blir foringsrørstrengen ofte sementert fast i formasjonen når den har nådd en viss dybde, for å begrense fluid bevegelse formasjoner imellom. For å sementere foringsrørstrengen inne i borehullet, blir et sementeringsverktøy innbefattende et sementeringshode ført inn i foringsrørstrengen for å injisere sement og andre fluider nede i borehullet og for å utløse sementeringsplugger. Sementeringshodet innbefatter typisk et pluggut-løsningsapparat som er føyd inn i sementeringshodet ovenfor borehullet. Plugger som brukes under en sementeringsoperasjon, blir holdt av pluggutløsningsapparatet på overflaten. Det typiske sementeringshode innbefatter også en eller annen mekanisme som tillater sement eller annet fluid å avledes rundt pluggene til pluggutløsning ønskes. Fluid ledes til å strømme utenom pluggene på en eller annen måte innenfor beholderen til det er klart for utløsning, på hvilket tidspunkt fluidet blir ledet til å strømme bak pluggen og tvinge denne nedover i hullet.
Sementeringshodet innbefattende en øvre sementeringsplugg og en nedre sementeringsplugg brukes til sementering av borehullet. Sementeringsplugger angir typisk et langstrakt elastomerisk legeme som brukes for å skille sement som pumpes inn i borehullet, fra fluid foran og bak sementen. Den nedre sementeringsplugg har radiale skrapere som skal gå i kontakt med og skrape innsi-den av foringsrørstrengen etter som pluggen beveger seg nedover foringsrørstrengen. Den nedre sementeringsplugg har en gjennomgående, sylindrisk boring for å tillate sement å passere. Den sylindriske boring er typisk lukket mot strømning av en brytbar eller skjør skive eller membran. Ski-ven eller membranen går i stykker eller brister når den nedre plugg lander på en barriere, for å tillate sement å passere gjennom pluggen.
Den nedre sementeringsplugg blir typisk pumpet foran sementen. Etter at et tilstrekkelig sementvolum er blitt ført inn i borehullet, blir en øvre sementeringsplugg tatt i bruk. Ved bruk av boreslam, sement eller annet fortrengningsfluid, blir den øvre sementeringsplugg sendt eller pumpet inn i foringsrørstrengens boring. Den øvre sementeringsplugg blir deretter pumpet ned gjennom forings-røret med fortrengningsfluid, typisk slam eller vann. Etter hvert som den øvre sementeringsplugg beveger seg nedover i hullet, fortrenger den sement som allerede befinner seg i boringen i forings-røret, til det ringformede område avgrenset av foringsrørets utvendige diameter og borehullet. Når den øvre plugg når frem til barrieren, setter den seg på den nedre sementeringsplugg som allerede har landet på barrieren, hvorved den stenger den innvendige boring gjennom den nedre sementeringsplugg og således stanser strømning inn i det ringformede område.
For å utføre en sementeringsoperasjon må sirkulasjonsverktøyet hentes ut igjen fra foringsrørs-trengen og settes til side før sementeringsverktøyet kan monteres på foringsrørstrengen. Forings-rørstrengen bæres typisk av en gripeklo (spider) som går i gripeinngrep med den ytre diameter av foringsrørstrengen på riggdekket ved brønnsenteret. Deretter blir et helt separat sementeringsverk-tøy montert på foringsrørstrengen ved at det gjengekoples eller spennes fast på et øvre parti av foringsrørstrengen for å utføre en sementeringsoperasjon.
Når det brukes et separat sementeringsverktøy, kreves ekstra tid for å rigge ned gripehodet og sirkulasjonsverktøyet og deretter rigge opp sementeringsverktøyet når det er ønskelig å sementere foringsrørstrengen fast i formasjonen. Ekstra tid medfører bruk av ekstra arbeidskraft og penger på operasjonen. Bruk av et separat sementeringsverktøy for å gjennomføre en sementeringsoperasjon krever også maskinvaren til sirkulasjonsverktøyet så vel som den nødvendige maskinvare for et helt separat sementeringsverktøy.
US6,431,626B1 viser en fremgangsmåte samt verktøy for utforming av et borehull. EP1,256,691 A2 viser et apparat samt fremgangsmåte for borings- og sementeringsoperasjoner for å sette fo-ringsrør i en brønn.
Det er behov for et integrert apparat som tilpasser det toppdrevne rotasjonssystem for griping av foringsrør og som innbefatter sirkulerings- og sementeringsfunksjoner. Det er behov for et middel som skal gripe og rotere foringsrør etter hvert som foringsrørstrengen bygges opp (f.eks. skrur til eller skrur fra gjengekoplingen mellom foringsrør), så vel som et middel for rotering av foringsrøret under boreoperasjonen. Det er også behov for å redusere tiden mellom boringen inn i formasjonen og fastsementeringen av foringsrøret i formasjonen. Det er videre behov for å redusere mengden maskinvare som er nødvendig på boreriggen for å bore i formasjonen og sementere foringsrøret fast i formasjonen.
Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.
Utførelser av den herværende oppfinnelse innbefatter en fremgangsmåte for utforming av et borehull, hvilken omfatter operativt å forbinde et sirkulasjonshode med en gripemekanisme; å bringe gripemekanismen tettende i gripeinngrep med et første rør; å føre det første rør ned i en formasjon; operativt å kople en sementeringsplugg til gripemekanismen; å bringe gripemekanismen tettende i gripeinngrep med et andre rør; og å føre ned det andre rør i formasjonen. Ifølge et annet aspekt innbefatter utførelser den herværende oppfinnelse et apparat til bruk ved boring med foringsrør, hvilket omfatter et rørformet legeme som har en gjennomgående fluidstrømningsbane; et sirkulasjonstetningselement og en sementeringsplugg som operativt kan forbindes med det rørformede legeme; og et gripeelement som skal gripe foringsrøret.
Andre utførelser av den herværende oppfinnelse tilveiebringer et apparat som skal kompensere for et gripehode, hvilket omfatter en dor som operativt er i inngrep med et gripehodehus til dannelse av en momentbærende forbindelse; og i det minste ett forspenningselement koplet mellom doren og gripehodet. I andre utførelser innbefatter den herværende oppfinnelse en fremgangsmåte for sementering av et foringsrør i en formasjon, hvilken omfatter å tilveiebringe en gripemekanisme forbundet med en sementeringssammenstilling; å bringe gripemekanismen tettende i gripeinngrep med foringsrøret; å forskyve foringsrøret til en dybde inne i formasjonen; og å sementere foringsrø-ret i formasjonen ved bruk av sementeringssammenstillingen uten å frigjøre det tettende gripeinngrep med foringsrøret.
Utførelser av den herværende oppfinnelse innebærer et apparat som innbefatter et rørformet legeme med en gjennomgående boring. I én utførelse kan et sirkulasjonshode og et sementeringshode ombyttbart og operativt forbindes med en nedre ende av det rørformede legeme. Sirkulasjonshodet sirkulerer fluid gjennom en foringsrørstreng eller foringsrørseksjon. Sementeringshodet sirkulerer fluid for å sementere foringsrørstrengen eller foringsrørseksjoner! fast i formasjonen på en ønsket dybde.
Ifølge ett aspekt omfatter sementeringshodet plugger som kan frigjøres som reaksjon på langsgående forskyvning av en dor plassert inne i det rørformede legemes boring. Pluggene begrenser fluidstrømning gjennom det rørformede legemes boring midlertidig. I én utførelse er den glidbare dor forskyvbar som reaksjon på fluidtrykk (f.eks. hydraulisk eller pneumatisk).
Ifølge et annet aspekt innebærer utførelser av den herværende oppfinnelse en fremgangsmåte for sementering av et borehull ved bruk av apparatet som omfatter det rørformede legeme som har et sirkulasjonshode som kan byttes ut med et sementeringshode. I én utførelse innbefatter fremgangsmåten frigjørbart og operativt å feste sirkulasjonshodet til en nedre ende av det rørformede legeme, å bringe apparatet tettende i gripeinngrep med et første foringsrør, å bore det første fo-ringsrør til en første dybde i en formasjon, å fjerne sirkulasjonshodet fra det rørformede legeme, frigjørbart og operativt å feste et sementeringshode til den nedre ende av det rørformede legeme, å bringe apparatet tettende i gripeinngrep med et andre foringsrør, å bore det andre foringsrør til en andre dybde i formasjonen, å bruke sementeringshodet for å plugge igjen fluidstrømning gjennom det andre foringsrør og å føre inn et fysisk foranderlig bindemateriale i apparatet.
Utførelser av den herværende oppfinnelse tillater en operasjon med boring med foringsrør, innbefattende boreoperasjonen og sementeringsoperasjonen, å gjennomføres ved bare å bytte ut et nedre parti av apparatet. Utførelser av den herværende oppfinnelse eliminerer behovet for å bruke et separat sementeringsverktøy for sementeringsoperasjonen, og reduserer således den tid og arbeidskraft som er nødvendig for operasjonen. Følgelig reduseres kostnaden ved operasjonen for boring med foringsrør.
Utførelser av den herværende oppfinnelse vedrører også generelt fremgangsmåter og apparater til isolering av strekkbelastning fra et boreapparat som roteres av et toppdrevet rotasjonssystem. Ifølge ett aspekt tilveiebringer den herværende oppfinnelse et belastningsisolatorapparat som har et isolatorlegeme som operativt er forbundet med det toppdrevne rotasjonssystem, og et momentlegeme som i det minste delvis er plassert i isolatorlegemet. Momentslegemet er plassert slik at momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet. Belastningsisolatorapparatet innbefatter også en lagersammenstilling plassert mellom isolatorlegemet og momentlegemet. Momentlegemet er operativt koplet til en strekkbelastning fra boreapparatet. I drift overfører lagersammenstillingen strekkbelastningen fra momentlegemet til isolatorlegemet.
Ifølge et annet aspekt tilveiebringer den herværende oppfinnelse en fremgangsmåte for rotering av et boreapparat som har en strekkbelastning, ved bruk av et toppdrevet rotasjonssystem. Fremgangsmåten innbefatter operativt å kople et belastningsisolatorapparat til det toppdrevne rotasjonssystem. Belastningsisolatorapparatet innbefatter fortrinnsvis et momentlegeme plassert i et isolatorlegeme. Deretter blir strekkbelastningen overført til momentlegemet som i sin tur overfører strekkbelastningen fra momentlegemet til isolatorlegemet. Under rotasjon via det toppdrevne rotasjonssystem, roterer momentlegemet i forhold til isolatorlegemet.
Ifølge enda et annet aspekt tilveiebringer den herværende oppfinnelse en løfteklave til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem. Løfteklaven har et isolatorlegeme og et momentlegeme som er i det minste delvis plassert i isolatorlegemet. Momentlegemet avgrenser en konisk boring som huser ett eller flere holdekileelementer. Løfteklaven kan videre innbefatte ett eller flere lagerelementer som er plassert mellom momentlegemet og isolatorlegemet. Momentlegemet er fortrinnsvis roterbart i forhold til isolatorlegemet, og en strekkbelastning som virker på momentlegemet, blir overført til isolatorlegemet.
Ifølge enda et annet aspekt, tilveiebringer den herværende oppfinnelse en adapter for toppdrevet rotasjonssystem til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem for å rotere et boreapparat. Adapteren for toppdrevet rotasjonssystem innbefatter et isolatorlegeme og et momentlegeme som i det minste delvis er plassert i isolatorlegemet. Momentlegemet innbefatter en første kopling for sammenkopling med det toppdrevne rotasjonssystem og en andre kopling for sammenkopling med boreapparatet. Adapteren for toppdrevet rotasjonssystem innbefatter også ett eller flere lagerelementer som er plassert mellom momentlegemet og isolatorlegemet. Momentlegemet er fortrinnsvis roterbart i forhold til isolatorlegemet, og en strekkbelastning som virker på momentlegemet, blir overført til isolatorlegemet.
Ifølge enda et annet aspekt tilveiebringer den herværende oppfinnelse et apparat til kontroll av det fluidtrykk som tilføres det toppdrevne rotasjonssystem. Ifølge ett aspekt innbefatter apparatet en fluidtiIførselsledning som er plassert mellom pumpen og det toppdrevne rotasjonssystem for å levere fluid til det toppdrevne rotasjonssystem. En trykkavlastningsvent.il er plassert på fluidtilførsels-ledningen, og en fluidreturledning forbinder trykkavlastningsventilen og pumpen med hverandre. Når et fluidtrykk når et forhåndsbestemt nivå, omdirigerer trykkavlastningsventilen fluidet tilbake til pumpen via fluidreturledningen.
For en mer inngående forståelse av de ovennevnte trekk ved den herværende oppfinnelse, kan en nærmere beskrivelse av den oppfinnelse som kort er summert ovenfor, fås ved å se på utførelser, hvorav noen er illustrert på de vedføyde tegninger. Det skal imidlertid bemerkes at de vedføyde tegninger bare illustrerer typiske utførelser av denne oppfinnelse og derfor ikke skal anses å være begrensende for dens ramme, for oppfinnelsen kan gi adgang til andre like effektive utførelser. Fig. 1 er et snittriss av et kombinasjonsverktøy for sirkulasjon og sementering ifølge den herværende oppfinnelse. Høyre side på fig. 1 er skåret bort for å vise verktøyets deler. Fig. 2 er et skjematisk oppriss av et system innbefattende sementerings- og sirkulasjonsverktøyet på fig. 1, hvor systemet også innbefatter et toppdrevet rotasjonssystem, sementledning og momenthode. Fig. 3 er et snittriss av sirkulasjons- og sementeringsverktøyet plassert inne i et momenthode. Momenthodet er i gripeinngrep med deri plassert foringsrør. Sirkulasjons- og sementeringsverktøyet blir brukt som et sirkulasjonsverktøy mens foringsrøret bores inn i formasjonen. Fig. 4 er et snittriss av sirkulasjons- og sementeringsverktøyet plassert inne i et momenthode. Momenthodet er i gripeinngrep med deri plassert foringsrør. Sirkulasjons- og sementeringsverktøyet blir brukt som et sementeringsverktøy. En nedre sementeringsplugg er sendt ut inne i foringsrøret. Fig. 5 viser et snittriss av sirkulasjons- og sementeringsverktøyet brukt som sementeringsverktøy inne i et momenthode. Den nedre sementeringsplugg og en øvre sementeringsplugg er sendt ut. Fig. 6 er et snittriss av et sirkulasjons- og sementeringsverktøy brukt med et spyd som sirkula-sjonsverktøy mens det bores med foringsrør. Et spyd er plassert inne i foringsrøret for å gå i gripeinngrep med foringsrøret. Fig. 7 er et snittriss av et system til bruk sammen med et kompensatorapparat ifølge den herværende oppfinnelse, innbefattende et utsendingshode, et kompensatorapparat, et momenthode og et sementeringshode.
Fig. 8 er et forstørret oppriss av kompensatorapparatet.
Fig. 9 er et snittriss som illustrerer momenthodet i en nedadutstrakt stilling.
Fig. 10 er et snittriss som illustrerer momenthodet plassert før sammenskruingsoperasjonen.
Fig. 11 er et snittriss som illustrerer momenthodet plassert etter sammenskruingsoperasjonen.
Fig. 12 er et snittriss som illustrerer momenthodet i en oppadutstrakt stilling.
Fig. 13 er et snittriss som illustrerer en kompensatorapparat plassert før sammenskruingsoperasjonen.
Fig. 14 er et snittriss som illustrerer momenthodet i en nedadutstrakt stilling.
Fig. 15 er et snittriss som illustrerer momenthodet i en oppadutstrakt stilling.
Fig. 16 er et isometrisk oppriss som illustrerer kompensatorapparatet.
Fig. 17 er et tverrsnittsoppriss av et toppdrevet rotasjonssystem som har en løfteklave ifølge aspekter ved den herværende oppfinnelse.
Fig. 18 er et eksplodert tverrsnittsoppriss av løfteklaven vist på fig. 17.
Fig. 19 er et tverrsnittsoppriss av en isolatoradapter for toppdrevet rotasjonssystem ifølge aspekter ved den herværende oppfinnelse. Fig. 20 er et oppriss av et toppdrevet rotasjonssystem utstyrt med et apparat til regulering av det fluidtrykk som tilføres det toppdrevne rotasjonssystem. Fig. 1 er et kombinasjonsverktøy 2 for sirkulasjon og sementering ifølge den herværende oppfinnelse. Verktøyet 2 har en rørformet pluggutløserdor 85 med en langsgående, gjennomgående boring. Et overgangsstykke 9 plassert i et øvre parti av verktøyet 2 kopler et nedre parti av en kop-lingsdor 11 til et øvre parti av verktøyet 2. Gjenger 10 er plassert i en øvre ende av overgangsstykket 9, slik at verktøyet 2 er i stand til å koples til andre verktøyer slik som et toppdrevet rotasjonssystem 200 (se fig. 2). Hvilke som helst andre forbindelsesmidler som er kjent for fag-folk på området, kan brukes i stedet for gjenger.
Koplet til en nedre ende av koplingsdoren 11 via i det minste ett tetningselement slik som en o-ring, finnes et rørformet utløsningslegeme 43 med en langsgående, gjennomgående boring. På utløs-ningslegemet 43 er det plassert en pluggutløser 45. Utløsningslegemet 43 tillater kortslutning av verktøyet 2 for å frigjøre holdekilene enten på momenthodet eller på spydet (beskrevet nedenfor) i tilfelle en hydraulisk lås.
En øvre ende av et pluggutløserlegeme 44 er gjengekoplet til en nedre ende av utløsningslegemet 43. Pluggutløserlegemet 44 er rørformet med en langsgående, gjennomgående boring. På pluggut-løserlegemet 44 er det plassert tre hydraulikkporter 50, 55, 60, til hvilke det kan tilkoples hydrau-likkledninger (ikke vist), innbefattende en øvre port 50, en midtre port 55 plassert nedenfor den øvre port 50, og en nedre port 60 plassert nedenfor den midtre port 55. Portene 50, 55, 60 blir be-nyttet i ulike trinn i sementeringsoperasjonen, som beskrevet nedenfor.
En nedre ende av pluggutløserlegemet 44 er gjengekoplet til en øvre ende av en landingsplatedor 33 som er et rørformet legeme med en langsgående, gjennomgående boring. Landingsplatedoren
33 er i det vesentlige en kopling med hunngjenger plassert i sin øvre ende og nedre ende for sammenskruing med hanngjenger plassert i endene av partiene av verktøyet 2 ovenfor og nedenfor landingsplatedoren 33. Hvilke som helst andre koplingsmidler enn gjenger, hvilke er kjent av fag-folk på området, kan brukes. Plassert på landingsplatedoren 33 finnes en landingsplate 34 som innbefatter en øvre plate 35, et tetningselement slik som en dempepakning 30, og en nedre plate 40. Den øvre plate 35 er plassert ovenfor dempepakningen 30, og den nedre plate 40 er plassert nedenfor dempepakningen 30. Landingsplaten 34 hviler oppå en foringsrørkopling 305, 405 forbundet med et foringsrør 300, 400 (se fig. 3 og 4). Foringsrøret 300, 400 kan være en foringsrør-seksjon eller en foringsrørstreng innbefattende to eller flere foringsrørseksjoner som er koplet sammen, fortrinnsvis skrudd sammen. Den nedre plate 40 hviler nærmere bestemt på foringsrør-koplingen 305, 405, mens dempepakningen 30 er konstruert av et elastomerisk materiale for å
tillate litt (eller større) sidebevegelse av verktøyet 2 med hensyn til foringsrøret når landingsplaten 34 settes ned på foringsrørkoplingen 305, 405. En rørformet pakningsdor 20 med en langsgående, gjennomgående boring er koplet, fortrinnsvis gjengekoplet, til landingsplatedoren 33. Et øvre parti av pakningsdoren 20 har et tetningselement, fortrinnsvis en pakning 65 som er plassert rundt den. Pakningen 65 er fortrinnsvis laget av et elastomerisk materiale, slik at den selektivt kan ekspanderes til å gå i kontakt med en indre diameter av foringsrøret 300, 400. En kragepakning 25 er plassert på pakningsdorens 20 ytre diameter nedenfor pakningen 65 for å aktivere pakningen 65. Pakningen 65 aktiveres for å tette et ringformet område mellom verktøyet 2 og foringsrøret 300, 400 når fluid sirkuleres, og isolerer derved forings-rørets 300, 400 indre diameter, slik at fluid kan pumpes under trykk gjennom foringsrøret 300, 400. 1 en alternativ utførelse kan en oppblåsbar pakning eller en krage uten pakningselement brukes sammen med sementeringsverktøyet 2. Nedenfor kragepakningen 25, er det plassert et sentre-ringselement 15 rundt pakningsdoren 20. Sentreringselementet 15 brukes for å sentrere verktøyet 2 inne i foringsrøret 300, 400.
Som vist på fig. 1, er et sementeringshode 4 som har et pluggsett, frigjørbart forbundet med en nedre ende av pakningsdoren 20. Sementeringshodet 4 omfatter et øvre pluggkammer 81 som er rørformet med en gjennomgående, langsgående boring. Sementeringshodet 4 innbefatter en nedre sementeringsplugg 75 plassert nedenfor en øvre sementeringsplugg 80. Sementeringspluggene 75, 80 er frigjørbart forbundet med hverandre via en hylse 72 (se fig. 4) plassert på et øvre parti av den nedre sementeringsplugg 75. Hver sementeringsplugg 75, 80 innbefatter en klaffventil (ikke vist) som innledningsvis er forspent i åpen stilling, slik at fluid kan strømme gjennom sementeringspluggene 75, 80. Den nedre sementeringsplugg 75 har en sprengskive (ikke vist). Sprengskiven sperrer innledningsvis sement mot å bevege seg gjennom den nedre sementeringsplugg 75 idet denne beveger seg nedover i hullet foran sementen. Etter at den nedre sementeringsplugg 75 har landet på en innsnevring i den innvendige diameter, slik som en boresko, får påføring av et forhåndsbestemt trykk via et sementvolum ovenfor den nedre sementeringsplugg 75 sprengskiven til å briste, slik at sement får slippe gjennom sementeringspluggene 75, 80, ut gjennom foringsrøret 400 og opp gjennom det ringformede rom mellom foringsrøret 400 og formasjonen (ikke vist).
Et øvre parti av en pluggutløserdor 85 er forbundet med et øvre parti av pluggutløserlegemet 44. Plassert mellom et nedre parti av pluggutløserdoren 85 og et nedre parti av pluggutløserlegemet 44 finnes en glidbar dor 70. Den glidbare dor 70 er et stempel som er glidbart inne i sylinderen dannet av et ringformet rom 42 mellom pluggutløserdoren 85 og pluggutløserlegemet 44. På fig. 1 er den glidbare dor 70 vist i en uaktivert tilstand, slik at pluggene 75, 80 ikke blir sendt ut. Når fluid blir ført inn i hydraulikkportene 50, 55, 60, glir den glidbare dor 70 oppover i forhold til pluggutlø-serdoren 85 og pluggutløserlegemet 44. Den glidbare dors 70 bevegelse oppover sender av gårde den nedre sementeringsplugg 75 og den øvre sementeringsplugg 80, som beskrevet nedenfor. Fig. 2 er et skjematisk oppriss av et system for bruk av sirkulasjons- og sementeringsverktøyet 2 ifølge den herværende oppfinnelse. Et toppdrevet rotasjonssystem 200 er koplet, fortrinnsvis gjengekoplet, til verktøyet 2. Det toppdrevne rotasjonssystem 200 er typisk opphengt i et heisespill (ikke vist) med kabelbøyler (ikke vist) og plassert på skinner (ikke vist) som tillater langsgående forskyvning av det toppdrevne rotasjonssystem 200 og således langsgående forskyvning av det tilkoplede verktøy 2. Det toppdrevne rotasjonssystem 200 utfører den funksjon å rotere verktøyet 2 under boreoperasjonen; verktøyet 2 er derfor roterbart i forhold til det toppdrevne rotasjonssystem 200. Verktøyet 2 er imidlertid fortrinnsvis fiksert aksialt i forhold til det toppdrevne rotasjonssystem 200, slik at heisespillet (ikke vist) kan brukes til å løfte eller senke det toppdrevne rotasjonssystem 200 i lengderetningen, og således med dette løfte eller senke verktøyet 2.
En sementledning 205 strekker seg gjennom en port 215 som strekker seg gjennom verktøyet 2. Et fysisk foranderlig bindematerial, fortrinnsvis et størknende fluid slik som sement, blir selektivt ført inn gjennom sementledningen 205 og inn i verktøyet 2 gjennom selektiv betjening av en tilbakeslagsventil 210. Når sement ønskes ført inn i verktøyet 2, slik som under sementeringsoperasjonen, blir tilbakeslagsventilen 210 manipulert til åpen stilling. Når det er ønskelig å hindre innføring av sement i verktøyet 2, slik som under boreoperasjonen når det i stedet for sement blir sirkulert sirkulasjonsfluid gjennom verktøyet 2, er tilbakeslagsventilen 210 stengt. Plassering av sementledningen 205 nedenfor det toppdrevne rotasjonssystem 200 tillater sementen å strømme utenom det toppdrevne rotasjonssystem 200 under sementeringsoperasjonen og forhindrer således en mulig beskadigelse av det toppdrevne rotasjonssystem 200.
Et momenthode 220 er stivt forbundet med verktøyet 2. Momenthodet 220 brukes for tettende å gå 1 gripeinngrep med foringsrøret 300, 400 (se fig. 3 og 4). Alternativt kan det brukes et spyd 66 for tettende å gå i gripeinngrep med foringsrøret 300,400, som vist på fig. 6 og beskrevet nedenfor. Momenthodet 220 tildeler foringsrøret 300, 400 dreiemoment fra det toppdrevne rotasjonssystem 200 ved gripeinngrep med foringsrøret 300, 400. Momenthodet 220 roterer sammen med verktøyet 2 i forhold til det toppdrevne rotasjonssystem 200.
Verktøyet 2 strekker seg gjennom momenthodet 220. Et nedre parti av verktøyet 2 er vist plassert nedenfor momenthodet 220. De heltrukne linjer angir sirkulasjons- og sementeringsverktøyet 2 med et påsatt sirkulasjonshode 3. De stiplede linjer angir verktøyet 2 med sementeringshodet 4 påsatt. Når det bores med foringsrøret 300, er sirkulasjonshodet 3 plassert i det nedre parti av verktøyet 2 for å sirkulere borefluid. Når en sementeringsoperasjon skal gjennomføres, er sementeringshodet 4 plassert i det nedre parti av verktøyet 2. Sirkulasjonshodet 3 kan være koplet, fortrinnsvis gjengekoplet, til et nedre parti av pakningsdoren 20, slik at for å bytte ut sirkulasjonshodet 3 med sementeringshodet 4, må sirkulasjonshodet 3 bare skrus av. Sementeringshodet 4 kan deretter gjengekoples til pakningsdoren 20. På samme måte kan sementeringshodet 4 skrus av, deretter sirkulasjonshodet 3 skrus inn på pakningsdoren 20, avhengig av hvilken funksjon verktøyet 2 skal utføre.
Fig. 3 viser et nedre parti av verktøyet 2 stivt forbundet med momenthodet 220, fortrinnsvis via én eller flere bolter 115. Som vist på fig. 3, er sirkulasjonshodet 3 forbundet med det nedre parti av verktøyet 2, slik at foringsrøret 300 kan bores inn i formasjonen mens verktøyet 2 mater ut sirkulasjonsfluid. Foringsrøret 300 er plassert mellom momenthodet 220 og verktøyet 2. Foringsrøret 300 som typisk har hanngjenger plassert i sin øvre ende, er forbundet, fortrinnsvis gjengeforbundet, med foringsrørkoplingen 305 via hunngjenger plassert i begge ender av foringsrørkoplingen 305. Hunngjengene i foringsrørkoplingen 305 bruks for å føye sammen foringsrøret 300 med et annet foringsrør (ikke vist) for å fore borehullet med foringsrør. Landingsplatens 34 nedre plate 40 er plassert direkte ovenfor de øvre hunngjenger i foringsrørkoplingen 305 under boreoperasjonen, som vist på fig. 3.
Enhver gripemekanisme som er i stand til tettende å gå i gripeinngrep med en ytre eller indre diameter av foringsrøret 300, er egnet til å brukes sammen med verktøyet 2 ifølge den herværende oppfinnelse. Momenthodet 220 vist på fig. 3 kan brukes som gripemekanismen for å gripe om fo-ringsrørets 300 ytre diameter, mens spydet 66 vist på fig. 6 også kan brukes i stedet for momenthodet 220 for å gripe foringsrørets 300 indre diameter.
Som vist på fig. 3, har momenthodet 220 en gjennomgående sentral boring 165 som foringsrøret 300 og verktøyet 2 er plassert i. Momenthodet 220 innbefatter et rørformet hus 105, gjennom hvilket boltene 115 forbinder momenthodet 220 med verktøyet 2. En eller flere tapper 130 forbinder en indre diameter av en skål 125 som har en skrånende indre vegg, stivt med huset 105. Ett eller flere gripeelementer 135, fortrinnsvis holdekiler, er plassert inne i skålen 125 for å gå i gripeinngrep med en ytre diameter av foringsrøret 300. Holdekilenes 135 innersider kan bære tenner utformet på harde metallbakker, hvilke skal gå i inngrep med foringsrøret 300. Holdekilenes 135 og skålens 125 skråflater tillater holdekilene 135 å bevege seg vertikalt og radialt innover i forhold til skålen 125 for å gå i gripeinngrep med foringsrøret 300.
En ringformet støter 170 er forbundet med en plate 145 plassert over holdekilene 135 og tjener som middel til å forskyve holdekilene 135 langs skålens 125 skråning, slik at holdekilene 135 går i gripeinngrep med foringsrørets 300 ytre diameter. En eller flere aktivatorer 121, fortrinnsvis hydrauliske aktivatorer, for holdekilene 135 er forbundet med et øvre parti av den ringformede støter 170. En eller flere fjærer 62 blir innledningsvis holdt i forspent stilling av aktivatoren 121 når holdekilene 135 er uaktiverte. Når det er ønskelig å gripe foringsrøret 300 inne i momenthodet 220, kan en hydraulikkledning (ikke vist) koples til aktivatoren 121 for å tvinge fjæren eller fjærene 62 til å trykkes sammen og således aktivere holdekilene 135 i momenthodet 220, slik at holdekilene 135 beveger seg langs skålens 125 skråflate og går i gripeinngrep med foringsrørets 300 ytre diameter.
Fig. 6 viser spydet 66 i stedet for momenthodet 220 brukt som gripemekanismen sammen med verktøyet 2. Spydet 66 innbefatter et rørformet legeme 13 med en gjennomgående, langsgående boring. En eller flere holdekiler 12 er plassert på en ytre diameter av det rørformede legeme 13 ovenfor sirkulasjonshodet 3 eller sementeringshodet 4 (sirkulasjonshodet 3 er vist sammen med spydet 66 på fig. 6). Når holdekilene 12 er aktivert, brukes de til å stå tettende i gripeinngrep med den indre diameter i et foringsrør (ikke vist). Holdekilene 12 kan være aktiverbare via hydraulisk eller pneumatisk kraft. En ekstern hydraulikk- eller pneumatikkilde kan koples til spydet 66 for å aktivere holdekilene 12. Den hydrauliske eller pneumatiske kraft kan skapes av fluid bak et stempel inne i en sylinder. Når holdekilene 12 er uaktivert, er foringsrøret bevegelig aksialt og i rotasjonsretningen i forhold til spydet 66.
Sirkulasjons- og sementeringsverktøyet 2 er plassert inne i spydet 66 og er stivt fiksert i dette. Verktøyet 2 har en skulder 26 plassert rundt det rørformede legemes 13 ytre diameter. Når verkt-øyet 2 og spydet 66 er ført inn i foringsrøret, hviler skulderen på foringsrøret på samme måte som landingsplaten 34 hviler på foringsrøret, som beskrevet i forbindelse med flg. 1-5.
Ved betjening av spydet 66 sammen med verktøyet 2, blir det toppdrevne rotasjonssystem (ikke vist) som er koplet til den øvre ende av overgangsstykket 9, senket ned sammen med spydet 66 og verktøyet 2, slik at et nedre parti av spydet 66 og verktøyet 2 plasseres inne i foringsrøret. Holdekilene 12 aktiveres fortettende å gå i gripeinngrep med foringsrørets indre diameter. Den eneste vesentlige forskjell mellom momenthodets 220 og spydets 66 virkemåte ligger i gripingen av fo-ringsrøret (spydet 66 griper foringsrørets indre diameter i stedet for foringsrørets ytre diameter); resten av operasjonen med spydet 66 sammen med verktøyet 2 og foringsrøret er derfor den samme som beskrevet nedenfor i forbindelse med fig. 1-5.
I virksomhet, det vises til fig. 1-5, er en øvre ende av sirkulasjonshodet 3 skrudd fast på en nedre ende av pakningsdoren 20, slik at sammenstillingen vist med heltrukne linjer på flg. 2 dannes. Fo-ringsrøret 300 har et jordfjerningselement, fortrinnsvis en skjærende konstruksjon, slik som en boresko eller borekrone, operativt koplet til sin nedre ende for bruk under boring med foringsrør. Fo-ringsrøret 300 kan innledningsvis være plassert på et stativ (ikke vist) eller enn opphentings- og nedleggingssammenstilling (ikke vist) utenfor en borerigg (ikke vist). Foringsrøret 300 kan transporteres, i én utførelse av en enkeltrørlengdeløfteklave på kabelbøyler, til et sted, i det vesentlige i senter for en brønn, ovenfor et hull (ikke vist) i et riggdekk (ikke vist) på boreriggen. Enkeltrørleng-deløfteklaven brukes for å gå i gripeinngrep med foringsrøret 300, slik at foringsrøret 300 er fiksert i lengderetningen nedenfor verktøyet 2 og momenthodet 220. Det toppdrevne rotasjonssystem 200, verktøyet 2 og momenthodet 220 blir senket mot foringsrøret 300 av heisespillet.
Idet momenthodet 220 senkes ned, blir foringsrøret plassert inne i momenthodet 220 mellom momenthodet 220 og verktøyet 2, som vist på fig. 3. Momenthodet 220 føres ned til landingsplatens 34 nedre plate 40 treffer den øvre ende av foringsrørkoplingen 305, som avbildet på fig. 3. Fluid blir deretter ført inn gjennom aktivatoren 121 via fluidslangen (ikke vist). Aktivatoren 121 tvinger fjærene 62 til å trykkes sammen fra den forspente stilling og således tvinge holdekilene 135 nedover skålens 125 skråning. Holdekilene 135 blir derved aktivert til tettende å gå i gripeinngrep med fo-ringsrøret 300.
Verktøyet 2 blir deretter aktivert for å tette et ringformet rom mellom en ytre diameter av pakningsdoren 20 og en indre diameter av foringsrøret 300 for å hindre fluidstrømning gjennom det ringformede rom mens fluid sirkuleres. Kragepakningen 25 aktiverer pakningen 65, og pakningen 65 eks-panderer for tettende å gå i inngrep med foringsrørets 300 indre diameter. Fig. 3 viser momenthodet 220 i gripeinngrep med foringsrøret 300 og verktøyet 2 i tettende inngrep med fo-ringsrøret 300.
I denne posisjon er en sammenstilling 402 innbefattende verktøyet 2, momenthodet 220 og forings-røret 300 klar til å senke foringsrøret 300 ned i formasjonen til utforming av borehullet (ikke vist). Det toppdrevne rotasjonssystem 200 (se flg. 2) roterer sammenstillingen 402 i forhold til det toppdrevne rotasjonssystem 200. Samtidig blir borefluid sirkulert gjennom det toppdrevne rotasjonssystem 200, gjennom verktøyet 2 og ut gjennom foringsrøret 300. Fluidet strømmer rundt foringsrørets 300 nedre ende og opp gjennom et ringformet rom mellom foringsrørets 300 ytre diameter og formasjonen. Borefluid sirkuleres mens det bores inn i formasjonen for å utforme en bane for forings-røret 300 i formasjonen og for å rydde foringsrørets 300 indre diameter for slam og andre stoffer for å lette boreprosessen.
Når foringsrøret 300 er boret til ønsket dybde i formasjonen, blir en gripeklo (spider) (ikke vist) aktivert for å gå i gripeinngrep med den ytre diameter av et øvre parti av foringsrøret 300, slik at fo-ringsrøret 300 hindres fra å bevege seg lengre ned i borehullet. Holdekilene 135 i momenthodet 220 blir deretter frigjort fra gripeinngrep med foringsrørets 300 ytre diameter, og pakningen 65 i verktøyet 2 frigjøres fra tettende inngrep med foringsrørets 300 indre diameter. Et forriglingssys-tem, slik som systemet beskrevet i amerikansk patentsøknad publikasjonsnr. 2002/0170720, inngitt av Haugen 17. mai 2001, hvilken i sin helhet innbefattes i dette skrift gjennom henvisning, kan brukes sammen med den herværende oppfinnelse for å sikre at enten gripekloen eller momenthodet 220 er i gripeinngrep med foringsrøret 300 til enhver tid. Foringsrøret 300 etterlates i borehullet mens momenthodet 220 og det stivt forbundne verktøy 2 blir løftet fra borehullet av heisespillet.
Tilleggsforingsrør kan deretter bores inn i formasjonen til utforming av et foret borehull med ønsket dybde. Tilleggsforingsrørene har typisk hanngjenger plassert i sine øvre og nedre ender (i stedet for en skjærende konstruksjon plassert i nedre ende, slik som i foringsrøret 300), slik at en nedre ende av en kopling, slik som foringsrørkoplingen 305 med hunngjenger plassert i begge ender, skrus inn på hanngjengene på den øvre ende av hvert foringsrør.
Hvert tilleggsforingsrør kan bli transportert til brønnsenter fra stativet eller opphentings- og nedleggingsmaskinen og bli ført inn i momenthodet 220 mellom momenthodet 220 og verktøyet 2, som beskrevet ovenfor i forbindelse med foringsrøret 300. Holdekilene 135 i momenthodet 220 blir aktivert til gripeinngrep med tilleggsforingsrørets ytre diameter, og pakningen 65 i verktøyet 2 settes i tettende inngrep med tilleggsforingsrørets indre diameter.
Tilleggsforingsrøret blir av heisespillet senket ned mot foringsrøret 300 som allerede er plassert
inne i borehullet. Det toppdrevne rotasjonssystem 200 aktiveres deretter for å rotere tilleggsforings-røret i forhold til foringsrøret 300. Foringsrøret 300 er på dette tidspunkt fiksert i rotasjonsretningen og aksialretningen på grunn av gripekloens gripeinngrep. En gjengeforbindelse mellom hanngjengene på tilleggsforingsrørestrengen og hunngjengene i foringsrørkoplingen 305 blir trukket til ved de rotasjonskrefter som tildeles av det toppdrevne rotasjonssystem 200. Deretter blir foringsrøret omfattende foringsrøret 300 og tilleggsforingsrøret frigjort fra gripekloen og senket (eventuelt under rotasjon) ned i formasjonen som beskrevet ovenfor i forbindelse med boring av foringsrøret 300 inn i formasjonen. Denne prosess gjentas med hvilket som helst antall tilleggsforingsrør.
Etter at en viss mengde tilleggsforingsrør er koplet sammen og ført ned i formasjonen, må det ofte utføres en sementeringsoperasjon for å hindre at formasjonen faller sammen mot foringsrøret. Når det er ønskelig å bore det siste foringsrør inn i formasjonen før sementering av det ringformede rom mellom foringsrøret og formasjonen for å utforme et foret borehull, fjernes momenthodet 220 og verktøyet 2 fra borehullet, og det nest siste foringsrør før sementeringsoperasjonen etterlates i borehullet opphengt i gripekloen.
Det vises til fig. 2, hvor sirkulasjonshodet 3, som er vist med heltrukne linjer, skrus av fra pakningsdoren 20. Sementeringshodet 4 som er vist med stiplede linjer, blir deretter skrudd inn på pakningsdorens 20 nedre ende. Det siste foringsrør 400 (se fig. 4) kan hentes opp fra stativet eller opphentings- og nedleggingsmaskinen og transporteres til brønnsenteret. Momenthodet 220 og verktøyet 2 senkes deretter ned av heisespillet, slik at foringsrøret 400 blir ført inn i momenthodet 220 mellom momenthodet 220 og verktøyet 2.
Når momenthodet 220 og verktøyet 2 er ført ned på foringsrøret 400, slik at verktøyets 2 nedre plate 40 berører den øvre ende av foringsrørkoplingen 405, aktiveres holdekilene 135 til å gå i gripeinngrep med foringsrørets 400 ytre diameter, som beskrevet ovenfor i forbindelse med foringsrø-ret 300. Dessuten bringes pakningen 65 på verktøyet 2 i stilling i tettende inngrep med foringsrø-rets 400 indre diameter, som beskrevet ovenfor i forbindelse med foringsrøret 300.
Etter at pakningen 65 og holdekilene 135 er brakt i inngrep med foringsrøret 400, er foringsrøret 400 fiksert i rotasjonsretningen og aksialretningen inne i momenthodet 220. Det foringsrør som tidligere er plassert i borehullet, er fiksert i rotasjons- og aksialretningen i gripekloen (ikke vist) ved brønnsenteret. Heisespillet senkes ned, slik at foringsrøret 400 hviler på det foringsrør som tidligere er plassert inne i borehullet, og gjengeforbindelsen mellom foringsrørene trekkes til ved rotasjon tildelt foringsrøret 400 av det toppdrevne rotasjonssystem 200.
Gripekloen blir deretter frigjort fra gripeinngrep med det tilleggsforingsrør som tidligere er plassert i borehullet, slik at foringsrøret 400 med tilleggsforingsrøret tilkoplet er bevegelig aksialt og i rotasjonsretningen inne i borehullet. Sirkulasjonsfluid blir ført inn i det toppdrevne rotasjonssystem på samme måte som beskrevet ovenfor, og fluidet beveger seg gjennom verktøyet 2, gjennom forings- røret 400, gjennom tilleggsfdringsrørene, gjennom foringsrøret 300 med den skjærende konstruksjon festet til dette, og opp gjennom det ringformede område mellom foringsrøret 400, 300 og formasjonen. På dette tidspunkt blir klaffventilene (ikke vist) i sementeringspluggene 75, 80 forspent til åpen stilling av den glidbare dor 70, slik at fluid kan føres gjennom sementeringspluggene 75, 80 for å sirkulere rundt foringsrøret 400, 300. Hylsefingrer 71 (vist på fig. 4) på hylsen 72 som er plassert på den nedre sementeringsplugg 75, er innledningsvis i inngrep med den øvre sementeringsplugg 80 for å holde de to sementeringsplugger 75, 80 sammen.
Mens borefluidet føres inn i det toppdrevne rotasjonssystem 200, gjennomføres boring i formasjonen til utforming av borehullet av det toppdrevne rotasjonssystem 200 som roterer momenthodet 220, verktøyet 2 og foringsrørene 400, 300 som alle er i det vesentlige fiksert i forhold til hverandre i aksial- og rotasjonsretningen. Samtidig senker heisespillet det toppdrevne rotasjonssystem 200, momenthodet 220, verktøyet 2 og foringsrørene 400, 300 ned i formasjonen. Etter at foringsrøret 400, 300 er boret til ønsket dybde inne i formasjonen, stanses foringsrørets 400, 300 bevegelse i rotasjons- og aksialretningen. Dessuten blir borefluidet ikke lenger ført inn i det toppdrevne rotasjonssystem 200.
Etter at boreoperasjonen er stanset, begynner sementeringsoperasjonen. Den nedre sementeringsplugg 75 sendes ut før sement føres inn i foringsrørstrengen 400, 300, for å rense foringsrørs-trengens 400, 300 indre diameter. For å sende ut den nedre sementeringsplugg 75 blir hyd ra uli kk-fluid ført inn gjennom en hydraulikkslange (ikke vist) og inn i den nedre port 60 (se fig. 1 og 4). Fluid som føres inn bak den glidbare dor 70, tvinger den glidbare dor 70 opp med hensyn til plugg-utløserdoren 85 og pluggutløserlegemet 44. Den glidbare dor 70 beveger seg oppover gjennom det ringformede rom 42 til den øvre port 55. Idet den glidbare dor 70 beveger seg opp, lukkes klaffventilen i den nedre sementeringsplugg 75. Hylsefingrene 71 på hylsen 72 frigjøres fra inngrep med den øvre sementeringsplugg 80, slik at den nedre sementeringsplugg 75 blir aksialt bevegelig med hensyn til den øvre sementeringsplugg 80.
Sement blir deretter ført inn gjennom sementledningen 205 (se fig. 2) og inn i verktøyet 2. Sementen strømmer gjennom den øvre sementeringsplugg 80, men blir hindret fra å strømme gjennom den nedre sementeringsplugg 75 fordi den nedre sementeringspluggs 75 klaffventil er i lukket stilling. Et sementvolum som er nødvendig for å fylle det ringformede rom mellom foringsrøret 400, 300 og formasjonen, blir ført inn gjennom den øvre sementeringsplugg 80 og bak den nedre sementeringsplugg 75 for å tvinge den nedre sementeringsplugg 75 nedover inne i foringsrørstrengen 400, 300 til den nedre sementeringsplugg 75 blir hindret fra ytterligere nedoverbevegelse av en boresko eller borekrone (ikke vist) plassert i den nedre ende av foringsrøret 400, 300. Fig. 4 viser den nedre sementeringsplugg 75 sendt ut inne i foringsrøret 400, 300. Det finnes sement plassert mellom den nedre sementeringsplugg 75 og den øvre sementeringsplugg 80.
Etter at det ønskede sementvolum er blitt ført inn bak den nedre sementeringsplugg 75, sendes den øvre sementeringsplugg 80 ut. For å sende ut den øvre sementeringsplugg 80, blir fluid ført inn gjennom hydraulikkslangen (ikke vist), inn i den midtre port 55 og bak den glidbare dor 70. Den glidbare dor 70 beveger seg videre oppover inne i det ringformede rom 42 til den øvre port 50 og bevirker at den øvre sementeringspluggs 80 forbindelse (fortrinnsvis en hylse) med verktøyet 2 frigjøres.
Idet den øvre sementeringsplugg 80 beveger seg nedover inne i foringsrørstrengen 400, 300, lukkes klaffventilen inne i den øvre sementeringsplugg 80. Fluid bak den øvre sementeringsplugg 80 tvinger den øvre sementeringsplugg 80 nedover inne i foringsrøret 400, 300. Den øvre sementeringsplugg 80 fortsetter nedover inne i foringsrøret 400, 300 til den blir stanset mot ytterligere nedoverbevegelse av sementen mellom sementeringspluggene 80, 75. Fig. 5 viser den øvre sementeringsplugg 80 sendt ut bak den nedre sementeringsplugg 75.
Det økende trykk som frembringes når den nedre sementeringsplugg 75 lander på boreskoen og slutter å bevege seg, får sprengskiven (ikke vist) til å briste, slik at sementen mellom sementeringspluggene 75, 80 fritt kan bevege seg gjennom den nedre sementeringsplugg 75, gjennom et nedre parti av foringsrørets 400, 300 indre diameter og opp gjennom det ringformede rom mellom foringsrørets 400, 300 ytre diameter og borehullet utformet i formasjonen. Sementen fyller det ringformede rom mellom foringsrørets 400, 300 ytre diameter og borehullet utformet i formasjonen til dannelse av et foret borehull. Fluidstrøm gjennom sementledningen 205 stanses ved å lukke tilbakeslagsventilen 210, og sementen får herde ved hydrostatisk trykk.
På slutten av sementeringsoperasjonen kan den glidbare dor 70 føres tilbake til sin opprinnelige plassering direkte ovenfor den nedre port 60 for ytterligere operasjoner ved at fluid føres inn gjennom den øvre port 50. Fluid strømmer gjennom den øvre port 50, inn i det ringformede rom 42 og foran den glidbare dor 70 for å bevege den glidbare dor 70 nedover. I en alternativ utførelse er apparatet og fremgangsmåten ifølge den herværende oppfinnelse like effektive når bare én enkelt sementeringsplugg sendes ut, slik som enveis-toppluggen vist og beskrevet i amerikansk patent-søknad nr. 10/767,322 inngitt av søkerne 29. januar 2004, hvilken innbefattes i sin helhet i dette skrift gjennom henvisning.
Holdekilene 135 deaktiveres deretter, slik at de frigjøres fra gripeinngrep med foringsrørets 400, 300 ytre diameter, og pakningen 65 frigjøres fra tettende inngrep med foringsrørets 400, 300 indre diameter. Sementen i det ringformede rom mellom foringsrøret 400, 300 og formasjonen holder foringsrøret 400, 300 på plass inne i borehullet mens momenthodet 220 og verktøyet 2 blir trukket oppover og ut av borehullet av heisespillet. Et sirkulasjonshode kan skrus inn på pakningsdoren 20 dersom ytterligere operasjoner med boring med foringsrør ønskes. Når det utføres ytterligere boring med foringsrør, kan sementeringspluggene 75, 80 og boreskoen eller annet jordfjerningselement i nedre ende av foringsrøret 300 gjennombores med et jordfjerningselement, slik som en skjærende konstruksjon, som operativt er forbundet med en nedre ende av et påfølgende forings-rør, når det påfølgende foringsrør med den skjærende konstruksjon påfestet blir ført gjennom fo-ringsrørets 400, 300 indre diameter. Alternativt kan sementeringspluggene 75, 80 og jordfjerning- selementet hentes ut fra borehullet og et påfølgende foringsrør bores gjennom foringsrøret 300, 400. Prosessen skissert ovenfor kan gjentas for å bore de påfølgende foringsrør inn i formasjonen og sementere de borede foringsrør fast i borehullet.
I utførelsene beskrevet ovenfor kan sirkulasjons- og sementeringsverktøyet 2 innbefatte flere over-gangsstykker/dorer som er koplet sammen, som beskrevet ovenfor. Alternativt kan sirkulasjons- og sementeringsverktøyet 2 innbefatte et kontinuerlig, rørformet legeme.
I prosessen beskrevet ovenfor er den glidbare dor 70 glidbar på grunn av hydraulisk kraft, men det er også innenfor oppfinnelsens ramme for den glidbare dor 70 å kunne beveges oppover med pneumatisk kraft, elektroniske midler, gjengeforbindelser mellom den glidbare dor 70 og de tilstø-tende dorer 44 og 6, et vakuumsystem eller hvilken som helst annen egnet mekanisme.
Dessuten, selv om ovenstående beskrivelse av utførelser vist på fig. 1-6 vedrører boring mens hele foringsrøret 300, 400 roteres, kan bare et parti av foringsrøret 300, 400, slik som borekronen, roteres av en slammotor for eksempel, mens foringsrøret 300, 400 føres ned i formasjonen til utforming av borehullet. Det er også tenkelig at foringsrøret 300, 400 bare kan skyves eller føres ned i formasjonen mens borefluid sirkuleres gjennom foringsrøret, uten at noe parti av foringsrøret roteres, for å utforme borehullet.
Ifølge et annet aspekt ved denne oppfinnelse beskrives en rørlengdekompensator. En rørlengde-kompensator brukes generelt for å kompensere for vekten av en første rørlengde og i det minste én påfølgende rørlengde, hvor den første rørlengde bæres ovenfor den i det minste ene påfølgen-de rørlengde. Rørlengdekompensatoren omfatter typisk et legeme som kan koples mellom den første rørlengde og et bevegelig apparat som skal bevege den første rørlengde. Legemet innbefatter et holdeapparat som skal bære den første rørlengde over den i det minste ene påfølgende rør-lengde og tilveiebringe støtte for den første rørlengde når denne beveger seg med hensyn til den i det minste ene påfølgende rørlengde. Holdeapparatet kompenserer for vekt av den første rørleng-de når denne beveger seg. Holdeapparatet innbefatter et stempel som er bevegelig montert i en hul sylinder med en gassmengde over stemplet og en gassmengde under stemplet. Et eksempel på rørlengdekompensator er beskrevet i amerikansk patent nr. 5,850,877 utstedt til Al bright mfl. 22. desember 1998, hvilken innbefattes i sin helhet i dette skrift gjennom henvisning.
Fig. 7 er et snittriss av systemet til bruk sammen med den herværende oppfinnelse, innbefattende et utsendingshode 450, et kompensatorapparat 500, momenthodet 220 og sementeringshodet 4. Systemet illustrert på fig. 7 virker på lignende måte som beskrevet ovenfor. Utsendingshodet 450 brukes for å aktivere sementeringshodet 4 under sementeringsoperasjonen.
Under boring og sirkulering av foringsrøret er sementeringspluggene ikke plassert i enden av sirku-lasjonsverktøyet. Utsendingshodet 450 tillater fluid å passere igjennom under sirkulerings- og bo-reoperasjonene. En enveisventil, slik som en tilbakeslagsventil 455, fortrinnsvis plassert i en nedre ende av sirkulasjonsverktøyet, hindrer fluidstrømning i motsatt retning. Fluid strømmer gjennom en omføringspassasje 470 utformet i et sammenstillingshus 485. Omføringspassasjen 470 tillater fluid å overføres gjennom utsendingshodet 450 uten å påvirke øvre og nedre utløsingsplugger 465, 460. Som illustrert på fig. 7, holder en øvre nedslippingsanordning 475 den øvre utløsningsplugg 465 på plass, og den nedre utløsningsplugg 460 holdes på plass av en nedre nedslippingsanordning 480. Øvre og nedre nedslippingsanordning 475, 480 kan betjenes manuelt eller fjernstyrt.
Som tidligere beskrevet blir øvre og nedre sementeringsplugg 80, 75 brukt under sementeringsoperasjonen. For å utløse den nedre sementeringsplugg 75, aktiveres den nedre nedslippingsanordning 480, hvorved en frigjørbar forbindelse, slik som en pinne (ikke vist) som holder den nedre utløsningsplugg 460 på plass, blir fjernet. Deretter påvirker fluid som pumpes gjennom utsendingshodet 450, den nedre utløsningsplugg 460 til å bevege seg aksialt nedover gjennom kompensatorapparatet 500 og momenthodet 220 til den går i kontakt med den nedre sementeringsplugg 75. Sementeringspluggen 75 blir i sin tur frigjort og setter derved i gang sementeringsoperasjonen.
Etter at sementen er blitt pumpet gjennom systemet som beskrevet ovenfor, utløses den øvre ut-løsningsplugg 465 på lignende måte som den nedre utløsningsplugg 460. Mer bestemt frigjør den øvre nedslippsanordning 475 den øvre utløsningsplugg 465 til å bevege seg gjennom systemet til den går i kontakt med den øvre sementeringsplugg 80. Deretter frigjøres den øvre sementeringsplugg 80 for å fullføre sementeringsoperasjonen. På denne måte er momenthodet 220 integrert sammen med utsendingshodet 450 og sementeringshodet 4 (så vel som sirkulasjonshodet 3) i sirkulasjons- og sementeringsverktøyet 2 og tilveiebringer derved et system som er i stand til å kjøre foringsrør så vel som å tillate en sirkulerings- (oppfylling) og en sementeringsoperasjon. Momenthodet 220 integrert sammen med utsendingshodet 450 og sirkulasjons- og sementeringsverk-tøyet 2 tillater også vekselbevegelse (aksial bevegelse) av foringsrøret i brønnen.
I en alternativ utførelse kan det brukes andre anordninger, innbefattende, men ikke begrenset til, kuler eller frittfallende utløsningsplugger som ikke har noen finner til å pumpe dem nedover, for utsending av både den øvre og den nedre sementeringsplugg 75, 80. Dessuten kan det benyttes bare én enkelt topplugg sammen med den herværende oppfinnelse, slik som enveis-toppluggen vist og beskrevet i amerikansk patentsøknad nr. 10/767,322 inngitt av søkerne 29. januar 2004, som ovenfor ble innbefattet gjennom henvisning.
Fig. 8 er et forstørret oppriss av kompensatorapparatet 500. Kompensatorapparatet 500 kompenserer generelt for vekten av et foringsrør 585 som kan innbefatte en foringsrørseksjon eller en fo-ringsrørstreng innbefattende to eller flere foringsrørseksjoner som er koplet sammen (fortrinnsvis gjengekoplet), og tillater momenthodet 220 å bevege seg aksialt under operasjonen. Kompensatorapparatet 500 innbefatter et apparathus 545 som forbinder kompensatorapparatet 500 med utsendingshodet 450. Apparathuset 545 innbefatter en husflate 580.
Kompensatorapparatet 500 innbefatter videre en rilledor 555 som operativt er festet til det innvendige parti av apparathuset 545. Rilledoren 555 innbefatter en dorflate 565.
Rilledoren 555 og en sylinder 505 avgrenser et øvre kammer 525. En øvre port 510 utformet i huset 545 tillater fluidforbindelse inn og ut av det øvre kammer 525. Som vist på fig. 8, er sylinderen 505 aksialt forskyvbar inne i kompensatorapparatet 500. Sylinderen 505 innbefatter en øvre flate 575 og en nedre flate 560.1 tillegg innbefatter sylinderen 505 en sylinderkantflate 595 som operativt er festet til rilledoren 555 til dannelse av en momentkopling, og tillater derved dreiemoment fra det toppdrevne rotasjonssystem 200 (vist på fig. 2) å overføres gjennom kompensatorapparatet 500 til momenthodet 220. Momentkoplingen opprettholdes gjennom hele den aksiale forskyvning av sylinderen 505. Et dreiemoment kan med andre ord overføres fra det toppdrevne rotasjonssystem 200 til momenthodet 220 gjennom hele operasjonen. Momentkoplingen kan være oppbygd og tildannet av et rillearrangement, et fjær-og-not-arrangement, eller hvilken som helst annen form for momentkopling kjent innenfor faget.
Et nedre kammer 530 er dannet mellom rilledoren 555 og sylinderen 505. Ett eller flere tetningselementer 540 plassert mellom rilledoren 555 og sylinderen 505 sørger for et fluidtett forhold disse imellom. Det nedre kammer 530 står i fluidforbindelse med det øvre kammer 525 gjennom en ventilsammenstilling 520. Fluid strømmer inn og ut av det nedre kammer 530 gjennom en nedre port 515 utformet i huset 545. Den nedre port 515 og den øvre port 510 er forbundet med ventilsammenstillingen 520 til dannelse av en krets. Ventilsammenstillingen 520 kan være plassert nær riggdekket og kan styres manuelt eller fjernstyrt for å regulere fluidtrykket i det øvre og det nedre kammer 525, 530, og derved strekke ut eller trekke tilbake sylinderen 505.
Sylinderen 505 er mekanisk festet til momenthodets 220 hus 105. Som vist på fig. 8, kan det brukes én eller flere bolter 535 for å feste huset 105 til kompensatorapparatet 500.1 tillegg er ett eller flere forspenningselementer 572 plassert på bolten eller boltene 535. Forspenningselementet eller forspenningselementene 572 kompenserer generelt for forskyvning mellom kompensert ngsappara-tet 500 og momenthodet 220. Som vist på fig. 8, omfatter forspenningselementene 572 fjærskiver; andre former for forspenningselementer 572 kan imidlertid tas i bruk så lengde de er i stand til å kompensere for forskyvning mellom kompenseringsapparatet 500 og momenthodet 220.
Kompensatorapparatet 500 er nyttig ved tilskruing eller fraskruing av gjengekoplinger mellom rør, herunder gjengekoplinger mellom foringsrørseksjoner. Kompensatorapparatet 500 tillater aksial bevegelse av momenthodet 220 og foringsrøret 585 oppover og nedover i forhold til det toppdrevne rotasjonssystem 200.
Fig. 9 er et snittriss som illustrerer momenthodet 220 i en nedadutstrakt stilling. Som vist, har sylinderen 505 og momenthodet 220 beveget seg aksialt nedover i forhold til apparathuset 545 og rilledoren 555. Fluid fra det øvre kammer 525 er overført gjennom ventilsammenstillingen 520 (vist på fig. 8) og inn i det nedre kammer 530 og tvinger derved sylinderen 505 aksialt nedover til sylinde rens nedre flate 560 går i kontakt med dorflaten 565.1 denne stilling er momenthodet 220 fullt utstrakt aksialt nedover for å tillate momenthodet 220 å hente opp foringsrøret 585. Deretter beveger momenthodet 220, foringsrøret 585 og sylinderen 505 seg aksialt oppover, som vist på fig. 10. Fig. 10 er et snittriss som illustrerer momenthodet 220 plassert før sammenskruingsoperasjonen. Som vist, har sylinderen 505, momenthodet 220 og foringsrøret 585 beveget seg aksialt oppover i forhold til apparathuset 545 og rilledoren 555. Nærmere bestemt blir fluid fra det nedre kammer 530 overført gjennom ventilsammenstillingen 520 (vist på fig. 8) og inn i det øvre kammer 525 og tvinger derved sylinderen 505 aksialt oppover. I denne stilling kan momenthodet 220 og foringsrø-ret 585 bevege seg aksialt nedover i forhold til det toppdrevne rotasjonssystem under sammenskruingsoperasjonen. Fig. 11 er et snittriss som illustrerer momenthodets 220 plassering etter sammenskruingsoperasjonen. Som vist har sylinderen 505, momenthodet 220 og foringsrøret 585 beveget seg aksialt nedover i forhold til apparathuset 545 og rilledoren 555. Fluid fra det øvre kammer 525 er overført gjennom ventilsammenstillingen 520 og inn i det nedre kammer 530 og tvinger derved sylinderen 505 aksialt nedover i forhold til rilledoren 555. Med andre ord, etter som foringsrøret 585 skrus inn i det nedre foringsrør (ikke vist), kompenseres enhver aksial forskyvning, som for eksempel skyldes gjengeinngrepet, av momenthodets 220 og sylinderens 505 bevegelse og minimerer derved strekkspenning som oppstår mellom momenthodet 220 og det toppdrevne rotasjonssystem 200 (vist på fig. 2) under sammenskruingsoperasjonen. På lignende måte kan fraskruingsprosessen gjennomføres ved omvendt operasjonsrekkefølge som tidligere omtalt vedrørende fig. 9-11.
Dessuten er momenthodet 220 plassert for å sirkulere fluid gjennom hele foringsrørstrengen Okke vist). I denne posisjon kan momenthodet 220 også kompensere for enhver aksial kraft forårsaket av fluidet. I dette henseende kan momenthodet 220 bevege seg aksialt oppover for å frigjøre en oppadrettet aksial kraft skapt av fluidtrykket fra det sirkulerende fluid. Fig. 12 er et snittriss som illustrerer momenthodet 220 i fullt oppadutstrakt stilling. Som vist, har sylinderen 505, momenthodet 220 og foringsrøret 585 beveget seg aksialt oppover i forhold til apparathuset 545 og rilledoren 555. Nærmere bestemt er fluid fra det øvre kammer 525 overført gjennom ventilsammenstillingen 520 og inn i det nedre kammer 530 og tvinger derved sylinderen 505 aksialt oppover til sylinderens øvre flate 575 går i kontakt med husets overflate 580. Dersom holdekilen eller holdekilene 135 i momenthodet 220 setter seg fast på foringsrøret 585 under momenthodets 220 virksomhet, kan en oppadrettet aksial kraft på apparathuset 545 overføres til momenthodet 220 for å frigjøre holdekilene 135 fra foringsrøret 585. Fig. 13 er et snittriss som illustrerer en alternativ utførelse av et kompensatorapparat 600 plassert før sammenskruingsoperasjonen. På lignende måte som beskrevet ovenfor i forbindelse med kompensatorapparatet 500 på fig. 7-12, kompenserer kompensatorapparatet 600 for vekten av forings-rør 685 og tillater momenthodet 220 å bevege seg aksialt mens systemet er i virksomhet. Kompen satorapparatet 600 innbefatter én eller flere fluiddrevne sylindere 605 som mekanisk er festet til momenthodets 220 hus 105.
De fluiddrevne sylindere 605 kan betjenes manuelt eller fjernstyrt. Hver av sylindrene 605 innbefatter en stang 625 som strekker seg inn i huset 105. Som illustrert er den nedre ende av stangen 625 mekanisk festet til en rilledor 655. Fluidsylindrene 605 innbefatter videre en øvre port 610 og en nedre port 615 som står i fluidforbindelse med en ventilsammenstilling 620. Ventilsammenstillingen 620 kan være plassert nær riggdekket og kan betjenes manuelt eller fjernstyrt for å regulere fluidtrykket i sylindrene 605 og derved strekke ut eller trekke inn stengene 625. Utstrekkingen av sylind-renes 605 stenger 625 forskyver momenthodet 220 aksialt oppover i forhold til rilledoren 655. Og motsatt; inntrekkingen av stengene 625 forskyver momenthodet 220 aksialt nedover i forhold til rilledoren 655.
Momenthodets 220 hus 105 er i stand til å bevege seg i forhold til rilledoren 655 i utførelsen vist på fig. 13. Huset 105 er også bevegelig uavhengig av det toppdrevne rotasjonssystem 200.
Som vist på fig. 13, innbefatter momenthodets 220 hus 105 en huskantflate 695 og en husflate 680. Huskantflaten 695 er operativt i inngrep med rilledoren 655 til dannelse av en momentkopling, og tillater derved overføring av dreiemoment fra det toppdrevne rotasjonssystem 200 (vist på fig. 2) gjennom kompensatorapparatet 600 til momenthodet 220. Momentkoplingen opprettholdes gjennom hele den aksiale forskyvning av momenthodet 220. Med andre ord kan et dreiemoment over-føres fra det toppdrevne rotasjonssystem 200 til momenthodet 220 gjennom hele operasjonen, innbefattet sammenskruingen og boreoperasjonen. Momentkoplingen kan være oppbygd og tildannet av et rillearrangement som vist, et fjær-og-not-arrangement, eller hvilken som helst annen type momentkopling kjent innenfor faget.
Som illustrert på fig. 13, kan momenthodet 220 bevege seg aksialt opp eller ned, avhengig av den ønskede funksjon for kompensatorapparatet 600. Momenthodet 220 kan i denne tilstand brukes til å kople foringsrøret 685 til en påfølgende streng av foringsrør (ikke vist) under sammenskruingsoperasjonen. Deretter kan momenthodet 220 bevege seg aksialt nedover som illustrert på fig. 14.
Fig. 14 er et snittriss som illustrerer momenthodet 220 i helt nedadutstrakt stilling, hvilken er den typiske stilling for momenthodet 220 etter sammenskruingsoperasjonen. Som vist, har sylinders-tangen eller sylinderstengene 625 trukket seg tilbake og påvirket momenthodet 220 og foringsrøret 685 til å bevege seg aksialt nedover i forhold til rilledoren 655 til en dorflate 665 går i kontakt med husflaten 680. Fluid fra den øvre port 610 blir overført gjennom ventilsammenstillingen 620 (vist på fig. 13) og inn i den nedre port 615, og tvinger derved stangen 625 aksialt oppover i forhold til rilledoren 655. Med andre ord, idet foringsrøret 685 skrus inn i det påfølgende nedre foringsrør (ikke vist), blir enhver aksial nedoverbevegelse som skyldes sammenskruingsinngrepet, kompensert av den nedad rettede forskyvning av momenthodet 220 og sylinderen eller sylindrene 605 og minimerer derved strekkspenning som oppstår mellom momenthodet 220 og det toppdrevne rotasjonssys tem 200 (vist på fig. 2) under sammenskruingsoperasjonen. På lignende måte kan fraskruing av gjengeforbindelsen gjennomføres ved å utføre operasjonen i omvendt rekkefølge.
Som illustrert på fig. 14, er momenthodet 220 helt utstrakt. I dette arrangement er momenthodet 220 plassert for å sirkulere fluid gjennom hele foringsrørstrengen (ikke vist). I denne stilling kan
momenthodet 220 også kompensere for enhver aksial kraft forårsaket av fluidet. I dette henseende kan momenthodet 220 bevege seg aksialt oppover for å avlaste en oppadrettet aksial kraft skapt av fluidtrykket fra det sirkulerende fluid. Dessuten kan det helt ustrakte momenthode 220 benyttes til å hente opp et annet foringsrør lignende foringsrøret 685. Deretter kan momenthodet 220 og forings-røret 685 bevege seg aksialt oppover som vist på fig. 15. Fig. 15 er et snittriss som illustrerer momenthodet 220 i helt oppadutstrakt stilling. Som vist, har stangen 625 strukket seg ut og derved fått momenthodet 220 og foringsrøret 685 til å bevege seg aksialt oppover i forhold til rilledoren 655. Fluid fra den nedre port 615 er overført gjennom ventilsammenstillingen 620 (vist på flg. 13) og inn i den øvre port 610, og strekker derved stangen 625 inn i sylinderen 605. Fig. 16 er et isometrisk oppriss som illustrerer den foretrukne utførelse av kompenseringsapparatet 600. Som det tydelig er vist, er et flertall sylindere 605 stivt festet til momenthodets 220 hus 105. Som det videre er vist, er rilledoren 655 i inngrep med huskantflaten 695.
I utførelsene vist på fig. 7-16 kan kompensatorapparatet 500, 600 benyttes for å kompensere når det bores med foringsrør, så vel som under tilskruing og/eller fraskruing av gjengeforbindelser mellom foringsrørseksjoner og/eller foringsrørstrenger. Kompensatorapparatet 500, 600 vist og beskrevet i forbindelse med fig. 7-16 kan brukes når sirkulasjons- og sementeringsverktøyet 2 vist og beskrevet i forbindelse med fig. 1-6 blir brukt for å gjennomføre en operasjon med boring med fo-ringsrør.
Fig. 17 viser en strekkbelastningsisolerende løfte klave 800 ifølge ett aspekt ved den herværende oppfinnelse. Den belastningsisolerende løfteklave 800 kan brukes for å isolere en strekkbelastning fra en toppdrevet-rotasjonssystem-kopling 720.
Den belastningsisolerende løfteklave 800 kan benyttes for å isolere strekkbelastning fra koplingen i det toppdrevne rotasjonssystem når gripehodet 220 eller 11 og tilknyttet sirkulasjons- og semente-ringsverktøy 2 vist og beskrevet i forbindelse med fig. 1-6 benyttes. I tillegg kan den belastningsisolerende løfteklave 800 benyttes sammen med kompensatorapparatet 500 eller 600 vist og beskrevet i forbindelse med Fig. 7-16.
Den belastningsisolerende løfteklave 800 kan brukes sammen med et toppdrevet rotasjonssystem som vist på fig. 17. Systemet innbefatter et toppdrevet rotasjonssystem 710, et gripehode 730 og den belastningsisolerende løfteklave 800. Det toppdrevne rotasjonssystem 710 kan være hvilket som helst egnet toppdrevet rotasjonssystem som er kjent for en vanlig fagmann på området. Den hule aksel 715, eller dor, forbinder det toppdrevne rotasjonssystem 710 og gripehodet 730 med hverandre og danner derved toppdrevet-rotasjonssystem-koplingen 720. Hva denne angår, kan dreiemoment overføres fra det toppdrevne rotasjonssystem 710 til gripehodet 730. Gripehodet 730 er vist mens det griper et rør 705, slik som et foringsrør.
Gripehodet 730 kan være et utvendig gripehode slik som et momenthode, et innvendig gripehode slik som et spyd, eller hvilket som helst egnet gripehode kjent for en vanlig fagmann på området. Et eksempel på et egnet momenthode er beskrevet i amerikansk patentsøknad nr. 09/550,721, inngitt 17. april 2000 med tittelen "Top Drive Casing System" (foringssystem med toppdrevet rotasjonssystem), som ovenfor ble innbefattet gjennom henvisning. Fig. 17 illustrerer et annet eksempel på et egnet momenthode 730. Som vist innbefatter momenthodet 730 et hus 732 og et koplingsstykke 734 som skal kople momenthodet 730 til den hule aksel 715 i det toppdrevne rotasjonssystem 710. Momenthodet 730 kan være utstyrt med ett eller flere gripeelementer 736 som skal holde foringsrø-ret 705.
Momenthodet 730 kan også innbefatte et oppfyllings- og sirkulasjonsverktøy 740 som skal sirkulere borefluid. Sirkulasjonsverktøyet 740 er vist med en ende festet til momenthodet 730 og en ende ført inn i foringsrøret 705. Sirkulasjonsverktøyet 740 kan innbefatte ett eller flere tetningselementer 743 for å avtette et indre rom i foringsrøret 705 for å sirkulere fluid eller slam. Aspekter ved den herværende oppfinnelse kan brukes sammen med hvilket som helst oppfyllings- og sirkulasjons-verktøy kjent for en vanlig fagmann på området. I én utførelse kan oppfyllings- og sirkulasjonsverk-tøyet 740 innbefatte sirkulasjons- og sementeringsverktøyet 2 vist og beskrevet i forbindelse med fig. 1-16.
Den belastningsisolerende løfteklave 800 kan være opphengt via bøyler 750 i øyne 716 på det toppdrevne rotasjonssystem 710.1 én utførelse er løfteklaven 800 koplet til bøylene 750 via festeelementer 805, slik som kroker eller øyne. Festeelementene 805 er forbundet med løfteklavens 800 isolatorlegeme 810.
Fig. 18 er et tverrsnittsoppriss av løfteklaven 800 ifølge aspekter ved den herværende oppfinnelse. Som illustrert på fig. 18, avgrenser isolatorlegemet 810 en første åpning 813 i den ene ende for å holde et momentlegeme 820. Isolatorlegemet 810 har også en andre åpning 814 i en annen ende for å gi rom for foringsrøret 705. En diameter i den første åpning 813 er fortrinnsvis større enn en diameter i den andre åpning 814.1 én utførelse angir isolatorlegemet 800 to bueformede partier 811, 812 som er hengslet sammen og hengslende kan åpnes fra i det minste den ene side av løf-teklaven 800.
I én utførelse angir momentlegemet 820 en holdekileskål 820. Holdekileskålen 820 er konsentrisk plassert i den første åpning 813 i isolatorlegemet 810. Holdekileskålen 820 angir fortrinnsvis to partier 821, 822 som er hengslet sammen til dannelse av et ringformet element. Holdekileskålen 820 angir videre en konisk boring 824 som er konsentrisk med holdekileskålen 820. Den koniske boring 824 smalner av nedover for å støtte én eller flere holdekiler 840. Hver holdekile 840 angir et buet, kileformet parti som har en rett fremre flate og en skrånende bakre flate som passer til den koniske boring 824 i holdekileskålen 820. Holdekilene 840 kan være montert med innbyrdes avstand rundt holdekileskålen 820 med den fremre flate nærmest boringens 824 midtakse. Holde-kilens 840 fremre flate kan innbefatte én eller flere innsatser 845 som skal gripe foringsrøret 705.1 en annen utførelse kan den avsmalnede overflate i den koniske boring 824 innbefatte en avsmal-net skulder 826, som vist på fig. 18, for å begrense holdekilenes 840 nedoverbevegelse i forhold til holdekileskålen 820.
Holdekilene 840 kan forskyves aksialt inne i holdekileskålen 820, fortrinnsvis av én eller flere stem-pelsylindersammenstiIlinger (ikke vist) festet til det øvre parti av holdekilene 840. Nærmere bestemt er holdekilene 820 i én utførelse festet til en ring (ikke vist) som har sylindrer (ikke vist) som beveger holdekilene 820.
Holdekileskålen 820 bæres i løfteklaven 800 ved bruk av en lagersammenstilling 830. Lagersammenstillingen 830 kan innbefatte ett eller flere lagre 835 plassert mellom to lagerkranser 831, 832.1 én utførelse er lagersammenstillingen 830 plassert mellom holdekileskålen 820 og isolatorlegemet 810. En første lagerkrans 831 er fortrinnsvis plassert på et nedre parti av holdekileskålen 820, og en andre lagerkrans 832 er plassert på en indre flate av isolatorlegemet 810. Lagersammenstillingen 830 er tilpasset og utformet til å tillate holdekileskålen 820 å rotere i forhold til isolatorlegemet 810.1 tillegg er lagersammenstillingen 830 tilpasset og utformet til å overføre aksial belastning fra holdekileskålen 820 til isolatorlegemet 810.1 dette henseende virker lagersammenstillingen 830 både som et aksiallager og et radiallager. Isolatorlegemet 810 overfører i sin tur den aksiale belastning til bøylene 750. På denne måte kan strekkbelastning isoleres fra toppdrevet-rotasjonssystem-koplingen 720 eller momenthodet 730 under drift. Aspekter ved den herværende oppfinnelse omfatter andre egnede typer lagersammenstillinger eller belastningsoverførende elementer som er kjent for en vanlig fagmann på området, så lenge det belastningsoverførende element er i stand til å overføre strekkbelastning fra holdekileskålen 820 til isolatorlegemet 810 mens det tillater rotasjon i forhold til dette.
Bøylene 750 i det toppdrevne rotasjonssystem kan forsøke å vri seg under rotasjon; bøylene 750 kan derfor festes stivt til det toppdrevne rotasjonssystems skinne eller legeme (eller hvilket som helst annet ikke-roterende legeme). Et holdesystem (ikke vist) kan være festet til isolatorlegemet 810 og gli på de samme skinner (eller andre ikke-roterende elementer) som det toppdrevne rotasjonssystem 710 (eller hvilket som helst annet ikke-roterende legeme) for å hindre vridning av bøy-lene 750 og ta opp reaksjonsmomentet når foringsrøret 705 roteres. Holdesystemet er i én utførel-se avtakbart.
I en annen utførelse kan det brukes et flertall lagerelementer for å isolere strekkbelastning fra koplingen i det toppdrevne rotasjonssystem. En eller flere radiallagersammenstillinger kan være plassert i det ringformede område mellom isolatorlegemet 810 og holdekileskålen 820. Radiallager sammenstillingene tillater holdekileskålen 820 å rotere i forhold til isolatorlegemet 810.1 tillegg kan det være plassert én eller flere aksiallagersammenstillinger i et nedre parti av holdekileskålen 820 mellom holdekileskålen 820 og isolatorlegemet 810. Aksiallagersammenstillingen kan overføre belastningen på holdekileskålen 820 til isolatorlegemet 810.
Under drift kan løfteklaven 800 ifølge aspekter ved den herværende oppfinnelse brukes for å isolere strekkbelastningen fra momenthodet 730 og toppdrevet-rotasjonssystem-koplingen 720. Det vises til fig. 17, hvor det er vist et toppdrevet rotasjonssystem som har et momenthode 730 koplet til det toppdrevne rotasjonssystem 710. Det er også vist en løfteklave 800 som operativt er forbundet med det toppdrevne rotasjonssystem 710. Foringsrøret 705 er vist grepet av momenthodets 730 gripeelementer 736 og elevatorens 800 holdekiler 840.1 tillegg er et oppfyllings- og sirkula-sjonsverktøy 740 ført inn i foringsrøret 705.
I denne stilling blir strekkbelastningen fra foringsrøret 705 overført til holdekileskålen 820. Strekkbelastningen blir igjen overført fra holdekileskålen 820 til isolatorlegemet 810 via lagersammenstillingen 830, og blir deretter overført til bøylene 750.1 dette henseende blir strekkbelastningen i det vesentlige overført bort fra momenthodet 730.
Når det toppdrevne rotasjonssystem 710 er aktivert, blir dreiemoment fra det toppdrevne rotasjonssystem 710 overført til momenthodet 730 og roterer derved foringsrøret 705. Foringsrørets 705 rotasjon påvirker også holdekilene 840 og holdekileskålen 820 til å rotere. Under drift holder bøyle-ne 750 og det avtakbare holdesystem som er knyttet til de skinner som det toppdrevne rotasjonssystem 710 glir langs, elevatoren 800 på en i det vesentlige ikke-roterbar måte i forhold til holdekileskålen 820. Lagersammenstillingen 830 tillater holdekilene 840 og holdekileskålen 820 å rotere i forhold til isolatorlegemet 810. På denne måte kan strekkbelastning isoleres fra momenthodet 730 og tillater derved momenthodet 730 å rotere en tyngre streng av foringsrør 705.
Momenthodet 730 kan innbefatte kompensatorapparatet 500 vist og beskrevet i forbindelse med fig. 7-12 ovenfor eller kompensatorapparatet 600 vist og beskrevet i forbindelse med fig. 13-16 ovenfor. Når kompensatorapparatet 500 eller 600 benyttes sammen med momenthodet 730, tillater kompensatorapparatet 500 eller 600 frigjøring fra holdekilene 840 når foringsrøret 705 bæres av et gripeklo/holdekilesystem ved riggdekket.
Ifølge et annet aspekt kan en isolatoradapter 900 være koplet til et toppdrevet rotasjonssystem 910 for å isolere strekkbelastning fra det toppdrevne rotasjonssystems 910 hule aksel 915, som vist på fig. 19. Isolatoradapteren 900 kan også overføre dreiemoment til et boreapparat 920 festet nedenfor den. Det skal forstås at boreapparatet 920 kan innbefatte hvilket som helst egnet apparat som typisk er festet til et toppdrevet rotasjonssystem, herunder, men ikke begrenset til, et momenthode, et spyd, og en rørlengdekompensator, så vel som rør slik som foringsrør og borerør, slik det er kjent for en vanlig fagmann på området. Et sporsystem (ikke vist) kan inngå sammen med systemet på fig. 19, hvilket glir på skinnene (eller hvilket som helst annet ikke-roterende element) i det toppdrevne rotasjonssystem 910 (eller hvilket som helst annet ikke-roterende legeme) forbundet med isolatorlegemet 950 for å motvirke reaksjonsmomentet som overføres via lagrene 955 og 960.
Isolatoradapteren 900 innbefatter et momentlegeme 925 som er plassert konsentrisk i isolatorlegemet 950. Momentlegemet 925 angir et øvre legeme 930 som er plassert i det minste delvis i et nedre legeme 940. Det øvre legeme 930 er koplet til det nedre legeme 940 ved bruk av en rille-og-spor-forbindelse 937 (spline and groove connection); hvilken som helst egnet rille-og-spor-sammenstilling kjent for en vanlig fagmann på området. En seksjon av rille-og-spor på det nedre legeme er vist som 945.
Et øvre parti av momentlegemet 925 innbefatter en første kopling 931 for tilkopling til den hule aksel 915, og et nedre parti innbefatter en andre kopling 941 for tilkopling til boreapparatet 920.1 én utførelse er den første og den andre kopling 931, 941 gjengekoplinger. Den andre kopling 941 har fortrinnsvis større gjengekopling enn den første kopling 931. Momentlegemet 925 avgrenser en gjennomgående boring 926 for fluidforbindelse mellom det toppdrevne rotasjonssystem 910 og boreapparatet 920. En eller flere tetninger 975 kan være plassert mellom det øvre legeme 930 og momentlegemet 925 for å hindre lekkasje.
Isolatorlegemet 950 angir et ringformet element som har en gjennomgående sentral åpning 951. Momentlegemet 925 er plassert koaksialt gjennom isolatorlegemets 950 sentrale åpning 951. Isolatorlegemet 950 er operativt koplet til det toppdrevne rotasjonssystem 910 ved bruk av i det minste to bøyler 985. Den ene ende av bøylene 985 er koplet til krokene eller øynene 980 på det toppdrevne rotasjonssystem 910, mens den andre ende er koplet til festeelementene 990 på isolatorlegemet 950.
Isolatoradapteren 900 kan videre innbefatte én eller flere lagersammenstiIlinger 955, 960 for tilkopling av momentlegemet 925 til isolatorlegemet 950. Som vist på fig. 19, kan en aksiallagersam-menstilling 955 være plassert mellom en flens 927 på momentlegemet 925 og isolatorlegemet 950. Aksiallagersammenstillingen 955 er tilpasset og utformet til å overføre strekkbelastning eller aksial-belastning fra momentlegemet 925 til isolatorlegemet 950. Aksiallagersammenstillingen 955 kan innbefatte hvilken som helst egnet lagersammenstilling, slik som en rullelagersammenstilling, eller belastningsoverførende apparat kjent for en vanlig fagmann på området.
En eller flere radiallagersammenstillinger 960 kan være plassert i det ringformede område mellom momentlegemet 925 og isolatorlegemet 950. Radiallagersammenstillingene 960 er tilpasset og utformet til å lette rotasjon av momentlegemet 925 i forhold til isolatorlegemet 950. Som vist, kan radiallagersammenstillingene 960 være skilt fra hverandre av et avstandselement 963. En låsering 966 eller hvilket som helst annet egnet holdemiddel brukes for å holde inne lagersammenstillingene 960 i isolatorlegemet 950. Det skal forstås at en lagersammenstilling som virker både som et aksiallager og som et radiallager, slik som lagersammenstillingen beskrevet i løfteklaveutførelsen ovenfor, kan brukes uten at man går ut over den herværende oppfinnelses aspekter.
Under drift er isolatoradapteren 900 plassert mellom det toppdrevne rotasjonssystem 910 og boreapparatet 920. Det øvre legeme 930 er koplet til den hule aksel 915, mens det nedre legeme 940 er koplet til boreapparatet 920. Isolatorlegemet 950 er operativt forbundet med det toppdrevne rotasjonssystem 910 ved bruk av bøylene 985. Siden bøylene 985 er av en forhåndsbestemt lengde, tillater rille-og-spor-forbindelsen 937 det øvre legeme 930 å bevege seg aksialt i forhold til det nedre legeme 940 for å kompensere for den aksiale avstand som er nødvendig for å gjengekople det øvre legeme 930 til det toppdrevne rotasjonssystem 910. Når disse er koplet sammen, blir strekkbelastningen på boreapparatet 920 overført til det nedre legeme 940 som i sin tur overfører belastningen til isolatorlegemet 950 via aksiallagersammenstillingen 955. Strekkbelastningen blir til slutt overført til bøylene 985.1 dette henseende er strekkbelastningen isolert fra det toppdrevne rotasjonssystems 910 hule aksel 915. Ifølge et annet aspekt kan det valgfritt føyes inn et universal-ledd Okke vist) mellom hulakselgjengene 931 og legemet 930 for å tillate tilkopling av røret til gjengene 941 og/eller for å tillate gripeanordningen (ikke vist) å gripe foringsrøret eller røret når dette er plassert utenfor brønnsenteret.
Isolatoradapteren 900 kan også overføre dreiemoment fra det toppdrevne rotasjonssystem 910 til boreapparatet 920. Dreiemomentet blir innledningsvis overført fra den hule aksel 915 til det øvre legeme 930 gjennom gjengekoplingen 931. Deretter blir dreiemomentet overført til det nedre legeme 940 via rille-og-spor-forbindelsen 937. Det nedre legeme 940 overfører deretter dreiemomentet til boreapparatet 920 via en gjengkopling 941 og roterer derved boreapparatet 920.
En fordel med den herværende oppfinnelse er at eksisterende toppdrevne rotasjonssystemer kan etterutstyres for å håndtere høyere strekkbelastning under drift. Ifølge ett aspekt kan den første og den andre kopling 931, 941 være utformet og ha kapasitet til å bære ulike belastninger. Som vist skjematisk på fig. 19, er den andre kopling 941 større enn den første kopling 931. Den første kopling 931 er utformet til å koples til mange eksisterende hule aksler 915 i toppdrevne rotasjonssystemer. Den andre kopling 941 er utformet til å koples til et boreapparat 920 som er omformet med en større gjengekopling for å øke dets strekkbelastningskapasitet. For eksempel kan den første kopling 931 innbefatte en 16,8 cm (6 5/8) kopling for tilkopling til en hul aksel 915 i et eksisterende toppdrevet rotasjonssystem 910. Den andre kopling 941 kan derimot innbefatte en 21,9 cm (8 5/8) kopling for tilkopling til et omformet boreapparat 920. På denne måte kan mange eksisterende toppdrevne rotasjonssystemer etterutstyres for å håndtere høyere strekkbelastning under boring og derved tillate det samme toppdrevne rotasjonssystem å bore dypere.
Ifølge et annet aspekt tilveiebringer den herværende oppfinnelse et apparat 1000 for regulering av det dreiemoment som tilveiebringes av det toppdrevne rotasjonssystem 710 under rørsammenkop-ling eller rørfrakopling. Fig. 20 er en skjematisk fremstilling av apparatet 1000 for styring av et toppdrevet rotasjonssystem 710. Som vist på fig. 20, er det toppdrevne rotasjonssystem 710 forbundet med en pumpe 1010 som skal levere fluidtrykk. En trykkavlastningsvent.il 1020, eller ut-slippsventil, kan være plassert på fluidtilførselsledningen 1030 som forbinder pumpen 1010 med det toppdrevne rotasjonssystem 710. Trykkavlastningsventilen 1020 kan være tilpasset og utformet til å omdirigere fluid i tilførselsledningen 1030 til en returledning 1040 når trykket i tilførselsledning-en 1030 når et forhåndsbestemt trykk. I dette henseende blir dreiemomentet som genereres av det toppdrevne rotasjonssystem 710, begrenset av trykkavlastningsventilen 1020. På denne måte kan det dreiemoment som tilveiebringes for å kople til eller kople fra rør, reguleres for å forhindre skade på koplingsgjengene. Det må anmerkes at aspekter ved den herværende oppfinnelse kan brukes sammen med hvilken som helst egnet trykkavlastningsvent.il kjent for en vanlig fagmann på området.
Utførelsene som er vist og beskrevet i forbindelse med fig. 1-20, kan benyttes sammen med fo-ringsrør og/eller hvilket som helst annet rørformet legeme, herunder, men ikke begrenset til, bore-rør, rør og forlengningsrør. Utførelser på fig. 1-20 kan brukes ved kjøring av foringsrør, boring med foringsrør, nedføring eller kjøring av ett eller flere rør inn i et borehull, uthenting/utfisking av ett eller flere rør fra borehullet, og/eller sammenskruing av rør eller atskillelse av gjengekoplinger mellom ett eller flere rør. Systemene på fig. 1-20 kan benyttes for å rotere hele foringsrøret, et parti av fo-ringsrøret (slik som en boresko eller borekrone) kan roteres av en slammotor plassert på foringsrø-ret, og/eller foringsrøret kan føres ned i jorden mens borefluid sirkuleres uten at noe parti av fo-ringsrøret roteres.
En utførelse av den herværende oppfinnelse tilveiebringer et apparat til bruk mens det bores med
foringsrør, hvilket omfatter et gripeelement som skal gå i gripeinngrep med foringsrøret; og et sirkulasjonstetningselement for sirkulering av fluid gjennom foringsrøret mens det bores med foringsrø-ret, hvor sirkulasjonstetningselementet kan byttes ut med en sementeringspluggholder som har en gjennomgående fluidbane for sirkulering av fysisk foranderlig bindemateriale gjennom foringsrøret. Ifølge ett aspekt blir det fysisk foranderlige bindemateriale ført inn i foringsrøret nedenfor et toppdrevet rotasjonssystem tilkoplet ovenfor gripeelementet.
En annen utførelse av den herværende oppfinnelse tilveiebringer et apparat til bruk mens det bores med foringsrør, hvilket omfatter et gripeelement som skal gå i gripeinngrep med foringsrøret; og et sirkulasjonstetningselement for sirkulering av fluid gjennom foringsrøret mens det bores med fo-ringsrøret, hvor sirkulasjonstetningselementet kan byttes ut med en sementeringspluggholder som har en gjennomgående fluidbane for sirkulering av et fysisk foranderlig bindemateriale gjennom foringsrøret, og sementeringspluggholderen omfatter i det minste én plugg som kan bli sluppet inn i foringsrøret av en glidbar dor. Ifølge ett aspekt beveger den glidbare dor seg i lengderetningen for å utløse den i det minste ene plugg. Ifølge et annet aspekt forskyver fluid som blir ført inn bak den glidbare dor, den glidbare dor.
En annen utførelse av den herværende oppfinnelse tilveiebringer et apparat til bruk mens det bores med foringsrør, hvilket omfatter et gripeelement som skal gå i gripeinngrep med foringsrøret; og et sirkulasjonstetningselement for sirkulering av fluid gjennom foringsrøret mens det bores med fo-ringsrøret, hvor sirkulasjonstetningselementet kan byttes ut med en sementeringspluggholder som har en gjennomgående fluidbane for sirkulering av et fysisk foranderlig bindemateriale gjennom foringsrøret, og videre innbefatter et kompensatorapparat plassert i tilstøting til gripeelementet. Ifølge ett aspekt tillater kompensatorapparatet i det vesentlige koaksial bevegelse av foringsrøret i forhold til et toppdrevet rotasjonssystem. Ifølge et aspekt er det toppdrevne rotasjonssystem operativt forbundet med kompensatorapparatet.
En annen utførelse av den herværende oppfinnelse tilveiebringer et apparat til bruk mens det bores med foringsrør, hvilket omfatter et gripeelement som skal være i gripeinngrep med foringsrøret; og et sirkulasjonstetningselement for sirkulering av fluid gjennom foringsrøret mens det bores med foringsrøret, hvor sirkulasjonstetningselementet er kan byttes ut med en sementeringspluggholder som har en gjennomgående fluidbane for sirkulering av et fysisk foranderlig bindemateriale gjennom foringsrøret, og videre innbefatter et kompensatorapparat plassert i tilstøting til gripeelementet, hvor kompensatorapparatet innbefatter en sylinder som mekanisk er festet i den ene ende til gripeelementet, og en motsatt ende av sylinderen operativt er festet til en dor til dannelse av en momentkopling. Ifølge ett aspekt er momentkoplingen oppbygd og tildannet av et rillearrangement. Ifølge et annet aspekt er sylinderen bevegelig aksialt i forhold til doren og tillater derved gripeelementet å bevege seg aksialt i forhold til et toppdrevet rotasjonssystem mens momentkoplingen opprettholdes.
En annen utførelse av den herværende oppfinnelse tilveiebringer et apparat til bruk mens det bores med foringsrør, hvilket omfatter et gripeelement som skal være i gripeinngrep med foringsrøret; et sirkulasjonstetningselement for sirkulering av fluid gjennom foringsrøret mens det bores med fo-ringsrøret, hvor sirkulasjonstetningselementet kan byttes ut med en sementeringspluggholder som har en gjennomgående fluidbane for sirkulering av et fysisk foranderlig bindemateriale gjennom foringsrøret; et toppdrevet rotasjonssystem som har et med dette operativt forbundet isolatorlegeme, hvor gripeelementet er plassert i det minste delvis i isolatorlegemet og er roterbart i forhold til isolatorlegemet; og en lagersammenstilling plassert mellom isolatorlegemet og gripeelementet for å overføre en strekkbelastning fra gripeelementet til isolatorlegemet. Ifølge ett aspekt tillater lagersammenstillingen innbyrdes rotasjon mellom isolatorlegemet og gripeelementet.
I en annen utførelse innbefatter den herværende oppfinnelse et apparat for boring med foringsrør, hvilket omfatter et hode med i det minste én utløsningsplugg plassert i dette; et momenthode som skal gripe et foringsrør; og et sementeringshode innbefattende i det minste én plugg. Ifølge ett aspekt omfatter apparatet videre et toppdrevet rotasjonssystem som operativt er knyttet til hodet, hvor det toppdrevne rotasjonssystem leverer rotasjonsmoment til momenthodet. I en utførelse omfatter apparatet videre et kompenseringsapparat som er plassert i det minste delvis inne i momenthodet.
I enda en videre utførelse omfatter kompenseringsapparatet videre en sylinder som mekanisk er festet i den ene ende til momenthodet, og en motsatt ende av sylinderen er operativt festet til en dor til dannelse av en momentkopling. Ifølge ett aspekt er momentkoplingen et rillearrangement. I enda en ytterligere utførelse beveger sylinderen seg aksialt i forhold til doren og tillater derved momenthodet å bevege seg aksialt i forhold til det toppdrevne rotasjonssystem mens momentkoplingen opprettholdes.
I en annen utførelse innbefatter den herværende oppfinnelse et belastningsisolatorapparat til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem, hvilket toppdrevne rotasjonssystem er tilpasset for å rotere et rør, omfattende et isolatorlegeme som operativt er forbundet med det toppdrevne rotasjonssystem; et momentlegeme som i det minste delvis er plassert i isolatorlegemet, hvor momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet; og en lagersammenstilling plassert mellom isolatorlegemet og momentlegemet, hvor lagersammenstillingen overfører en strekkbelastning fra momentlegemet til isolatorlegemet. Ifølge ett aspekt tillater lagersammenstillingen innbyrdes rotasjon mellom isolatorlegemet og momentlegemet. I en annen utførelse innbefatter den herværende oppfinnelse et belastningsisolatorapparat til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem, hvilket toppdrevne rotasjonssystem er tilpasset for å rotere et rør, omfattende et isolatorlegeme som operativt er forbundet med det toppdrevne rotasjonssystem; et momentlegeme som i det minste delvis er plassert i isolatorlegemet, hvor momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet; en lagersammenstilling plassert mellom isolatorlegemet og momentlegemet, hvor lagersammenstillingen overfører en strekkbelastning fra momentlegemet til isolatorlegemet; og en radiallagersammenstilling som skal tillate innbyrdes rotasjon mellom isolatorlegemet og momentlegemet.
I en annen utførelse innbefatter den herværende oppfinnelse et belastningsisolatorapparat til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem, hvilket toppdrevne rotasjonssystem er tilpasset for å rotere et rør, omfattende et isolatorlegeme som operativt er forbundet med det toppdrevne rotasjonssystem; et momentlegeme som i det minste delvis er plassert i isolatorlegemet, hvor momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet; en lagersammenstilling plassert mellom isolatorlegemet og momentlegemet, hvor lagersammenstillingen overfører en strekkbelastning fra momentlegemet til isolatorlegemet; og ett eller flere gripeelementer som skal gripe røret. Ifølge ett aspekt er gripeelementet eller gripeelementene plassert i en boring i momentlegemet. I én utførel-se omfatter belastningsisolatorapparatet videre én eller flere innsatser plassert på en overflate av gripeelementet eller gripeelementene.
I en annen utførelse innbefatter den herværende oppfinnelse et belastningsisolatorapparat til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem, hvilket toppdrevne rotasjonssystem er tilpasset for å rotere et rør, omfattende et isolatorlegeme som operativt er forbundet med det toppdrevne rotasjonssystem; et momentlegeme som i det minste delvis er plassert i isolatorlegemet, hvor momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet; og en lagersammenstilling plassert mellom isolatorlegemet og momentlegemet, hvor lagersammenstillingen overfører en strekkbelastning fra momentlegemet til isolatorlegemet, hvor momentlegemet omfatter et øvre legeme koplet til et nedre legeme, slik at det øvre legeme er bevegelig aksialt i forhold til det nedre legeme og i stand til å overføre dreiemoment til dette. Ifølge ett aspekt er det øvre legeme koplet til det nedre legeme ved bruk av en rille-og-spor-forbindelse (spline and groove connection).
I en annen utførelse innbefatter den herværende oppfinnelse et belastningsisolatorapparat til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem, hvilket toppdrevne rotasjonssystem er tilpasset for å rotere et rør, omfattende et isolatorlegeme som operativt er forbundet med det toppdrevne rotasjonssystem; et momentlegeme som i det minste delvis er plassert i isolatorlegemet, hvor momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet; og en lagersammenstilling plassert mellom isolatorlegemet og momentlegemet, hvor lagersammenstillingen overfører en strekkbelastning fra momentlegemet til isolatorlegemet, hvor momentlegemet omfatter et øvre legeme koplet til et nedre legeme, slik at det øvre legeme er bevegelig aksialt i forhold til det nedre legeme og i stand til å overføre dreiemoment til dette, hvor de nominelle belastninger for en første gjengekopling i momentlegemet er høyere enn for en andre gjengekopling i momentlegemet. I en annen utførelse innbefatter den herværende oppfinnelse et belastningsisolatorapparat til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem, hvilket toppdrevne rotasjonssystem er tilpasset for å rotere et rør, omfattende et isolatorlegeme som operativt er forbundet med det toppdrevne rotasjonssystem; et momentlegeme som i det minste delvis er plassert i isolatorlegemet, hvor momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet; og en lagersammenstilling plassert mellom isolatorlegemet og momentlegemet, hvor lagersammenstillingen overfører en strekkbelastning fra momentlegemet til isolatorlegemet, hvor de nominelle belastninger for en første gjengekopling i momentlegemet er høyere enn for en andre gjengekopling i momentlegemet. Ifølge ett aspekt er den andre gjengekopling gjengekoplet til det toppdrevne rotasjonssystem. I én utførelse er den første gjengekopling gjengekoplet til røret.
I en annen utførelse innbefatter den herværende oppfinnelse en fremgangsmåte for rotering av et boreapparat som har en strekkbelastning, ved bruk av et toppdrevet rotasjonssystem, hvilken fremgangsmåte omfatter operativt å forbinde et belastningsisolatorapparat med det toppdrevne rotasjonssystem, hvilket belastningsisolatorapparat omfatter et momentlegeme plassert i et isolatorlegeme; å overføre strekkbelastningen til momentlegemet; å overføre strekkbelastningen fra momentlegemet til isolatorlegemet; og å rotere momentlegemet i forhold til isolatorlegemet og derved rotere boreapparatet. I én utførelse omfatter fremgangsmåten videre å forsyne belastningsisolatorapparatet med én eller flere lagersammenstillinger. Ifølge ett aspekt omfatter lagersammenstillingen eller lagersammenstillingene en aksiallagersammenstiIling. Ifølge et annet aspekt omfatter lagersammenstillingen eller lagersammenstillingene videre en radiallagersammenstilling.
I en annen utførelse innbefatter den herværende oppfinnelse en fremgangsmåte for rotering av et boreapparat som har en strekkbelastning, ved bruk av et toppdrevet rotasjonssystem, hvilken fremgangsmåte omfatter operativt å kople et belastningsisolatorapparat til det toppdrevne rotasjonssystem, hvilket belastningsisolatorapparat omfatter et momentlegeme plassert i et isolatorlegeme; å overføre strekkbelastningen til momentlegemet; å overføre strekkbelastningen fra momentlegemet til isolatorlegemet; og å rotere momentlegemet i forhold til isolatorlegemet og derved rotere boreapparatet; å forsyne belastningsisolatorapparatet med én eller flere lagersammenstillinger, hvor lagersammenstillingen eller lagersammenstillingene omfatter en aksiallagersammensti I-ling, hvor aksiallagersammenstillingen letter roteringen av momentlegemet i forhold til isolatorlegemet.
I en annen utførelse innbefatter den herværende oppfinnelse en fremgangsmåte for rotering av et boreapparat som har en strekkbelastning, ved bruk av et toppdrevet rotasjonssystem, hvilken fremgangsmåte omfatter operativt å kople et belastningsisolatorapparat til det toppdrevne rotasjonssystem, hvilket belastningsisolatorapparat omfatter et momentlegeme plassert i et isolatorlegeme; å overføre strekkbelastningen til momentlegemet; å overføre strekkbelastningen fra momentlegemet til isolatorlegemet; og å rotere momentlegemet i forhold til isolatorlegemet og derved rotere boreapparatet, hvor operativt å kople et belastningsisolatorapparat til det toppdrevne rotasjonssystem omfatter å gjengekople momentlegemet til en hul aksel i det toppdrevne rotasjonssystem; og å kople isolatorlegemet til det toppdrevne rotasjonssystem. Ifølge ett aspekt omfatter fremgangsmåten videre å kompensere for en aksial avstand i gjengekoplingen mellom momentlegemet og det toppdrevne rotasjonssystem. I en annen utførelse innbefatter den herværende oppfinnelse en fremgangsmåte for rotering av et boreapparat som har en strekkbelastning, ved bruk av et toppdrevet rotasjonssystem, hvilken fremgangsmåte omfatter operativt å kople et belastningsisolatorapparat til det toppdrevne rotasjonssystem, hvilket belastningsisolatorapparat omfatter et momentlegeme plassert i et isolatorlegeme; å overføre strekkbelastningen til momentlegemet; å overføre strekkbelastningen fra momentlegemet til isolatorlegemet; å rotere momentlegemet i forhold til isolatorlegemet og derved rotere boreapparatet; og å avtette et område mellom momentlegemet og isolatorlegemet for å forhindre lekkasje.
En annen utførelse av den herværende oppfinnelse innbefatter en løfteklave til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem, hvilken omfatter et isolatorlegeme; et momentlegeme i det minste delvis plassert i isolatorlegemet, hvilket momentlegeme avgrenser en konisk boring; ett eller flere holdekileelementer plassert i den koniske boring; ett eller flere lagerelementer plassert mellom momentlegemet og isolatorlegemet, hvor momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet, og hvor en strekkbelastning som virker på momentlegemet, blir overført til isolatorlegemet. I én utførelse omfatter løfteklaven videre ett eller flere festeelementer som skal festes til en bøyle som operativt er forbundet med det toppdrevne rotasjonssystem.
En annen utførelse av den herværende oppfinnelse innbefatter en løfteklave til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem, hvilken omfatter et isolatorlegeme; et momentlegeme i det minste delvis plassert i isolatorlegemet, hvilket momentlegeme avgrenser en konisk boring; ett eller flere holdekileelementer plassert i den koniske boring; ett eller flere lagerelementer plassert mellom momentlegemet og isolatorlegemet, hvor momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet, og hvor en strekkbelastning som virker på momentlegemet, blir overført til isolatorlegemet, hvor lagerelementet eller lagerelementene omfatter en radiallagersammenstilling og en aksiallager-sammenstilling. En annen utførelse av den herværende oppfinnelse innbefatter en løfteklave til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem, hvilken omfatter et isolatorlegeme; et momentlegeme i det minste delvis plassert i isolatorlegemet, hvilket momentlegeme avgrenser en konisk boring; ett eller flere holdekileelementer plassert i den koniske boring; ett eller flere lagerelementer plassert mellom momentlegemet og isolatorlegemet, hvor momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet, og hvor en strekkbelastning som virker på momentlegemet, blir overført til isolatorlegemet, hvor lagerelementet eller lagerelementene omfatter en lagersammenstilling som virker både som et aksiallager og som et radiallager.
En annen utførelse av den herværende oppfinnelse innbefatter en toppdrevet-rotasjonssystem-adapter til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem for å rotere et boreapparat, hvilken omfatter et isolatorlegeme; et momentlegeme i det minste delvis plassert i isolatorlegemet, hvilket momentlegeme har en første kopling og en andre kopling; ett eller flere lagerelementer plassert mellom momentlegemet og isolatorlegemet, hvor momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet, og hvor en strekkbelastning som virker på momentlegemet, blir overført til isolatorlegemet. I én utførelse omfatter adapteren videre ett eller flere festeelementer til å festes til en bøyle som operativt er forbundet med det toppdrevne rotasjonssystem.
En annen utførelse av den herværende oppfinnelse innbefatter en toppdrevet-rotasjonssystem-adapter til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem for å rotere et boreapparat, hvilken omfatter et isolatorlegeme; et momentlegeme i det minste delvis plassert i isolatorlegemet, hvilket momentlegeme har en første kopling og en andre kopling; ett eller flere lagerelementer plassert mellom momentlegemet og isolatorlegemet, hvor momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet, og hvor en strekkbelastning som virker på momentlegemet, blir overført til isolatorlegemet, hvor lagerelementet eller lagerelementene omfatter en radiallagersammenstilling og en aksial-lagersammenstilling. En annen utførelse av den herværende oppfinnelse innbefatter en toppdrevet-rotasjonssystem-adapter til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem for å rotere et boreapparat, hvilken omfatter et isolatorlegeme; et momentlegeme i det minste delvis plassert i isolatorlegemet, hvilket momentlegeme har en første kopling og en andre kopling; og ett eller flere lagerelementer plassert mellom momentlegemet og isolatorlegemet, hvor momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet, og hvor en strekkbelastning som virker på momentlegemet, blir overført til isolatorlegemet, hvor lagerelementet eller lagerelementene omfatter en lagersammenstilling som virker både som et aksiallager og som et radiallager. En annen utførelse av den herværende oppfinnelse innbefatter en toppdrevet-rotasjonssystem-adapter til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem for å rotere et boreapparat, hvilken omfatter et isolatorlegeme; et momentlegeme i det minste delvis plassert i isolatorlegemet, hvilket momentlegeme har en første kopling og en andre kopling; og ett eller flere lagerelementer plassert mellom momentlegemet og isolatorlegemet, hvor momentlegemet er roterbart i forhold til isolatorlegemet, og hvor en strekkbelastning som virker på momentlegemet, blir overført til isolatorlegemet, hvor momentlegemet omfatter et øvre legeme som i det minste delvis er plassert i et nedre legeme, hvor det øvre legeme er aksialt bevegelig i forhold til det nedre legeme og i stand til å overføre dreiemoment til det nedre legeme.
En annen utførelse av den herværende oppfinnelse innbefatter et apparat som skal regulere fluidtrykket i et toppdrevet rotasjonssystem, hvilket trykk leveres av en pumpe, hvor apparatet omfatter en fluidtilførselsledning plassert mellom pumpen og det toppdrevne rotasjonssystem for tilførsel av fluid til det toppdrevne rotasjonssystem; en trykkavlastningsvent.il plassert på fluidtilførselsledning- en mellom det toppdrevne rotasjonssystem og pumpen; og en fluidreturledning som forbinder trykkavlastningsventilen og pumpen med hverandre, hvor trykkavlastningsventilen omdirigerer fluid tilbake til pumpen via fluidreturledningen når et fluidtrykk når et forhåndsbestemt nivå. En annen utførelse av den herværende oppfinnelse innbefatter et apparat som skal regulere et driftsfluid fra en fluidkilde til et toppdrevet rotasjonssystem, hvilket apparat omfatter en ventil plassert mellom fluidkilden og det toppdrevne rotasjonssystem, hvor ventilen leder driftsfluidet bort fra det toppdrevne rotasjonssystem når et fluidtrykk i det toppdrevne rotasjonssystem når et forhåndsbestemt nivå.
En annen utførelse av den herværende oppfinnelse innbefatter et apparat for sementering av et foringsrør inne i en formasjon, hvilket apparat omfatter en gripemekanisme som skal gå tettende i gripeinngrep med foringsrøret; og en sementeringsanordning koplet til gripemekanismen, hvilken er i stand til å sende ut i det minste én plugg inne i foringsrøret uten å frigjøre det tettende gripeinngrep med foringsrøret. Ifølge ett aspekt er gripemekanismen et momenthode. Ifølge et annet aspekt er gripemekanismen et spyd.
En annen utførelse av den herværende oppfinnelse innbefatter et apparat for sementering av et foringsrør inne i en formasjon, hvilket apparat omfatter en gripemekanisme som skal gå tettende i gripeinngrep med foringsrøret; og en sementeringsanordning koplet til gripemekanismen, hvilken er i stand til å sende ut i det minste én plugg inne i foringsrøret uten å frigjøre det tettende gripeinngrep med foringsrøret, hvor et jordfjerningselement operativt er forbundet med en nedre ende av foringsrøret. En annen utførelse av den herværende oppfinnelse innbefatter et apparat for sementering av foringsrør inne i en formasjon, hvilket apparat omfatter en gripemekanisme som skal gå tettende i gripeinngrep med foringsrøret; og en sementeringsanordning koplet til gripemekanismen, hvilken er i stand til å sende ut i det minste én plugg inne i foringsrøret uten å frigjøre det tettende gripeinngrep med foringsrøret, hvor sementeringsanordningen sender ut den i det minste ene plugg ved aksialt å forskyve en dor plassert inne i sementeringsanordningen.
En annen utførelse av den herværende oppfinnelse innbefatter et apparat for sementering av et foringsrør inne i en formasjon, hvilket apparat omfatter en gripemekanisme som skal gå tettende i gripeinngrep med foringsrøret; og en sementeringsanordning koplet til gripemekanismen, hvilken er i stand til å sende ut i det minste én plugg inne i foringsrøret uten å frigjøre det tettende gripeinngrep med foringsrøret, hvor sementeringsanordningen sender i det minste én kule inn i en fluid-strøm.
Selv om foranstående er rettet mot utførelser av den herværende oppfinnelse, kan andre og ytterligere utførelser av oppfinnelsen utledes uten at man går ut over dens grunnleggende ramme, og dens ramme bestemmes av de etterfølgende patentkrav.

Claims (15)

1. Apparat (2) til bruk ved boring med foringsrør (300, 400), hvor apparatet (2) omfatter et rørformet legeme (13) som har en gjennomgående fluidstrømningsbane; et sirkulasjonstetningselement og en sementeringsplugg (75, 80) som operativt kan koples til det rør-formede legemet (13); et gripeelement (135) som skal gripe foringsrøret (300, 400); og et toppdrevet rotasjonssystem (200, 710, 910) som skal rotere det rørformede legemet (13),karakterisert vedat sementeringspluggen (75, 80) omfatter i det minste to plugger (75, 80), hvor de i det minste to plugger (75, 80) kan utløses ved langsgående forskyvning av en dor (70) inne i en boring i det rørformede legemet (13).
2. Apparat (2) ifølge krav 1,karakterisert vedat pluggen (75, 80) kan utløses med fluidtrykk.
3. Apparat (2) ifølge krav 1,karakterisert vedat sirkulasjonstetningselementet kan koples til det rørformede legemet (13) for å sirkulere fluid mens det bores med foringsrøret (300, 400) inn i en formasjon.
4. Apparat (2) ifølge krav 1,karakterisert vedat sementeringspluggen (75, 80) kan koples til det rørformede legemet (13) for å sette foringsrøret (300, 400) i formasjonen ved bruk av et fysisk foranderlig bindemateriale.
5. Apparat (2) ifølge krav 1,karakterisert vedat det videre omfatter et aktivt tetningselement som aktiveres av sirkulasjonstetningselementet.
6. Apparat (2) ifølge krav 1,karakterisert vedat det rørformede legemet (13) er tilpasset for å kunne sirkulere et borefluid eller sement.
7. Fremgangsmåte for sementering av et foringsrør (300, 400) inne i en formasjon, hvor fremgangsmåten omfatter: å tilveiebringe en gripemekanisme som er koplet til en sementeringssammenstilling og et toppdrevet rotasjonssystem (200, 710, 910); å bringe gripemekanismen i gripeinngrep med foringsrøret (300, 400); å bringe et sirkulasjonstetningselement i tettende inngrep med foringsrøret (300, 400); å bevege foringsrøret (300, 400) til en dybde i formasjonen; og å sementere foringsrøret (300, 400) inne i formasjonen ved bruk av sementeringssammenstillingen uten å frigjøre grepet og det tettende inngrep med foringsrøret (300, 400),karakterisert vedat sementering av foringsrøret (300, 400) omfatter selektivt å slippe i det minste én plugg (75, 80) inn i foringsrøret (300, 400), og hvor den i det minste ene plugg (75, 80) blir frigjort ved aksial forskyvning av en glidbar dor (70) plassert inne i sementeringssammenstillingen.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 22,karakterisert vedat gripemekanismen er et momenthode.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat gripemekanismen er et spyd.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat å bevege foringsrøret (300, 400) omfatter å senke ned og rotere i det minste et parti av foringsrøret (300, 400) inn i formasjonen.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10,karakterisert vedat partiet av foringsrøret (300, 400) er et jordfjerningselement som operativt er forbundet med dets nedre ende.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat den i det minste ene plugg blir frigjort av i det minste én kule som selektivt sendes inn i en fluidstrøm ved bruk av en plugginjek-tor plassert ovenfor sementeringssammenstillingen.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat å opprette tettende inngrep med det første rør omfatter å presse et første tetningselement mot det første rør.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 13,karakterisert vedat å presse det første tetningselement mot det første rør aktiverer et andre tetningselement.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat den videre omfatter å rotere gripemekanismen mens det sementeres.
NO20054174A 2003-03-05 2005-09-08 Apparat til bruk ved boring med fôringsrør og fremgangsmåte for sementering av et fôringsrør NO338651B1 (no)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US45219203P 2003-03-05 2003-03-05
US45215603P 2003-03-05 2003-03-05
US10/389,483 US7712523B2 (en) 2000-04-17 2003-03-14 Top drive casing system
PCT/US2004/006750 WO2004079155A2 (en) 2003-03-05 2004-03-05 Methods and apparatus for handling and drilling with tubulars or casing

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20054174D0 NO20054174D0 (no) 2005-09-08
NO20054174L NO20054174L (no) 2005-11-10
NO338651B1 true NO338651B1 (no) 2016-09-26

Family

ID=32966424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20054174A NO338651B1 (no) 2003-03-05 2005-09-08 Apparat til bruk ved boring med fôringsrør og fremgangsmåte for sementering av et fôringsrør

Country Status (4)

Country Link
CA (1) CA2517990C (no)
GB (1) GB2414757B (no)
NO (1) NO338651B1 (no)
WO (1) WO2004079155A2 (no)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7694744B2 (en) * 2005-01-12 2010-04-13 Weatherford/Lamb, Inc. One-position fill-up and circulating tool and method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000066879A1 (en) * 1999-04-30 2000-11-09 Frank's International, Inc. Method and multi-purpose apparatus for control of fluid in wellbore casing
WO2001046550A1 (en) * 1999-12-22 2001-06-28 Weatherford/Lamb, Inc. Drilling bit for drilling while running casing
US6431626B1 (en) * 1999-04-09 2002-08-13 Frankis Casing Crew And Rental Tools, Inc. Tubular running tool
EP1256691A2 (en) * 1997-05-02 2002-11-13 Frank's International, Inc. Fill-up and circulation tool with torque assembly

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO934805L (no) * 1993-03-26 1994-09-27 Masx Energy Services Group Inc Manifoldanordning
US5850877A (en) * 1996-08-23 1998-12-22 Weatherford/Lamb, Inc. Joint compensator
US6536520B1 (en) * 2000-04-17 2003-03-25 Weatherford/Lamb, Inc. Top drive casing system
GB2345074A (en) * 1998-12-24 2000-06-28 Weatherford Lamb Floating joint to facilitate the connection of tubulars using a top drive
US6626248B1 (en) * 1999-05-05 2003-09-30 Smith International, Inc. Assembly and method for jarring a drilling drive pipe into undersea formation
US7325610B2 (en) * 2000-04-17 2008-02-05 Weatherford/Lamb, Inc. Methods and apparatus for handling and drilling with tubulars or casing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1256691A2 (en) * 1997-05-02 2002-11-13 Frank's International, Inc. Fill-up and circulation tool with torque assembly
US6431626B1 (en) * 1999-04-09 2002-08-13 Frankis Casing Crew And Rental Tools, Inc. Tubular running tool
WO2000066879A1 (en) * 1999-04-30 2000-11-09 Frank's International, Inc. Method and multi-purpose apparatus for control of fluid in wellbore casing
WO2001046550A1 (en) * 1999-12-22 2001-06-28 Weatherford/Lamb, Inc. Drilling bit for drilling while running casing

Also Published As

Publication number Publication date
NO20054174L (no) 2005-11-10
WO2004079155A2 (en) 2004-09-16
GB0517930D0 (en) 2005-10-12
CA2517990C (en) 2010-05-18
GB2414757A (en) 2005-12-07
CA2517990A1 (en) 2004-09-16
WO2004079155A3 (en) 2005-01-27
GB2414757B (en) 2007-01-10
NO20054174D0 (no) 2005-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7325610B2 (en) Methods and apparatus for handling and drilling with tubulars or casing
US8281877B2 (en) Method and apparatus for drilling with casing
US5918673A (en) Method and multi-purpose apparatus for dispensing and circulating fluid in wellbore casing
US6309002B1 (en) Tubular running tool
CA2399786C (en) Improved tubular running tool
US6595288B2 (en) Method and multi-purpose apparatus for dispensing and circulating fluid in wellbore casing
CA2717638C (en) Flowback tool
NO335633B1 (no) Rørgripingselement til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem for å håndtere et rør
NO20161192A1 (no) Tårnmontert boremaskinapparat og fremgangsmåte for å underlette fjerning av et element koplet til en hovedaksel i en tårnmontert boremaskin
NO335288B1 (no) En rørformet gripekomponent og metode for håndtering av et rør
NO332003B1 (no) Apparat og fremgangsmate for sirkulering av fluid gjennom en rorstreng
NO330839B1 (no) Pakningssystem og fremgangsmåte for å sette dette
NO338651B1 (no) Apparat til bruk ved boring med fôringsrør og fremgangsmåte for sementering av et fôringsrør
CA2714327C (en) Method and apparatus for drilling with casing
CA2517993C (en) Method and apparatus for drilling with casing

Legal Events

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

Owner name: WEATHERFORD TECHNOLOGY HOLDINGS, US

MM1K Lapsed by not paying the annual fees