NO340038B1 - Mekanisk kopling, en verktøyssammenstilling og en oppblåsbar pakning som omfatter den mekaniske koplingen - Google Patents
Mekanisk kopling, en verktøyssammenstilling og en oppblåsbar pakning som omfatter den mekaniske koplingen Download PDFInfo
- Publication number
- NO340038B1 NO340038B1 NO20042170A NO20042170A NO340038B1 NO 340038 B1 NO340038 B1 NO 340038B1 NO 20042170 A NO20042170 A NO 20042170A NO 20042170 A NO20042170 A NO 20042170A NO 340038 B1 NO340038 B1 NO 340038B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- casing
- stem
- tool
- notch
- inflatable
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims description 18
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims description 18
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims description 18
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 31
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 27
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 21
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 9
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 8
- 241000601170 Clematis lasiantha Species 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 11
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/046—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like with ribs, pins, or jaws, and complementary grooves or the like, e.g. bayonet catches
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Valve Housings (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
- Pens And Brushes (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
MEKANISK KOPLING, EN VERKTØYSSAMMENSTILLING OG EN OPPBLÅSBAR PAKNING SOM OMFATTER DEN MEKANISKE KOPLINGEN
Generelt angår denne oppfinnelse brønnboring eller kompletteringsoperasjoner, samt festing av nedihulls isolasjons-, produksjons- eller testeverktøyer til foringsrør eller andre arbeidsstrenger. Oppfinnelsen er særlig rettet mot festing av isolasjonsverk-tøyer, slik som en oppblåsbar foringsrørpakning, eller andre produksjons- eller teste-verktøyer på en måte som reduserer eller eliminerer sveiste forbindelser.
I oljeindustrien festes ofte isolasjons-, produksjons- eller testeverktøyer til foringsrør
eller andre arbeidsstrenger for å kjøre verktøyet ned i et brønnhull. Generelt settes en foringsrørstreng, eller en arbeidsstreng, sammen av en rekke med sammenføyde stål-rør. Rørstrengen kjøres inn i brønnhullet med påfestede verktøyer for å utføre én eller flere bestemte funksjoner. Den foreliggende oppfinnelse angår hovedsakelig bruk av et verktøy kjent som en pakning ("packer").
En slik pakning brukes for å plugge et område av en brønn ved å avtette et ringrom mellom strengen som pakningen kjøres på, og neste utenforliggende foringsrør (eller selve brønnhullet). Slike pakninger er omfattet av den kjente teknikk. Én bestemt type pakning er en oppblåsbar pakning. Oppblåsbare pakninger kjøres inn på foringsrørs-trengen og blåses opp i den ønskede posisjon i brønnen, hvorved ringrommet avtettes på et bestemt sted. Slike oppblåsbare pakninger, også benevnt ringromsforingsrør-pakninger ("annulus casing packers") har en rekke med anvendelsesområder i brønn-operasjoner, innbefattende det å isolere produksjonssoner, å forhindre gassmigrering, å understøtte eller å presse inn sement, eller å isolere forlengingsrørhengere.
Generelt er oppblåsbare ringromsforingsrørpakninger satt sammen av en foringsrørs-tamme ("casing mandrel"), et oppblåsbart element og en oppblåsingsmekanisme. Tid-ligere, kjente ringromsforingsrørpakninger var vanligvis slik konstruert at verktøyets kropp ble sammensveist med foringsrørstammen. Ofte ble flere sveiser benyttet, hvor foringsrøret ble sammensveist med en hylse anbrakt mellom oppblåsingsmekanismen og en kopling ved enden av verktøyet, og hvor hylsen ble sammensveist med opp blåsingsmekanismen. Denne sveising øker den tid og kostnad som går med på å utvikle verktøyet. Viktigere er det at slik sveising kan påvirke foringsrørets metallurgi, slik at det sveiste området utsettes for angrep av eksempelvis korroderende brønnfluider. Således er sammensveising med foringsrøret eller koplingen i det minste uønsket, og dette kan være forbudt ifølge visse industristandardforskrifter.
Som et alternativ til sveiste forbindelser, har det vært forsøkt å sammenbinde oppblåsingsmekanismen og foringsrørstammen ved å bruke klebemiddel eller epoksy. Imidlertid kan de ekstreme forhold som verktøyet utsettes for når det kjøres ned til det aktuelle parti av brønnen, omfatte svært høye trykk, eksempelvis på flere hundre bar, og/eller svært høye temperaturer, eksempelvis på flere hundre °C. Slike forhold kan ha en ødeleggende virkning på nevnte vedheft mellom oppblåsingsmekanismen og foringsrørstammen, hvilket kan føre til svikt i verktøyet. Av denne grunn er mekaniske forbindelser å foretrekke.
Muligheten for å gjengeforbinde foringsrørstammen mekanisk med oppblåsingsmekanismen er begrenset av et behov for å opprettholde en minste akseptabel veggtykkelse og indre diameter i foringsrørstammen. Generelt bør ikke gjengedybden eller sporet i foringsrørstammen være mer enn 0,5% av den indre diameter av et foringsrør med en nominell diameter på 12,7 cm (5 tommer). Dette gjør det vanskelig å lage en gjengeforbindelse som er tilstrekkelig sterk til å motstå de forskjellige strekk-, trykk-og skjærkrefter som et fullt belastet verktøy utsettes for.
Fra publikasjonen US 6302200 Bl er det kjent en foringsrørsammenstilling som omfatter flere langstrakte foringsrør som er sammenkoplet i serie ved hjelp av måleport-koplinger. Sammenkoplingen er tilveiebrakt ved hjelp av en fleksibel låsering anordnet i et spor. Pakningselementer er omsluttende koplet til foringsrørene ved hjelp av klammer.
Fra publikasjonen US 2255695 A er det kjent en mekanisk kopling mellom to elemen-ter som er koplet sammen i serie ende mot ende.
Den foreliggende oppfinnelse hindrer ovennevnte ulemper ved sveiste, sammenklebe-de og gjengede forbindelser for å sammenkople oppblåsingssammenstillingen og fo-ringsrørstammen, og for å sammenkople en oppblåsbar ringromsforingsrørpakning og foringsrørstammen.
Selv om forbindelsen ifølge den foreliggende oppfinnelse er beskrevet med hensyn på å brukes sammen med en oppblåsbar pakning, er oppfinnelsen også anvendelig sammen med forskjellige andre oljerelaterte verktøyer som er tilknyttet foringsrør eller arbeidsstrenger for bruk i forbindelse med boring, komplettering, produksjon eller brønnoverhalingsope rasjoner.
Ifølge ett aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en mekanisk kopling mellom et foringsrør og et isolasjons-, produksjons- eller testeverktøy som er berøringsopplagret omkring foringsrøret, hvor koplingen omfatter: - minst ett hakk i foringsrøret sin ytre vegg;
- minst ett hakk i en indre flate av verktøyet; og
- en metalltråd radialt anbrakt i hakket i foringsrøret sin ytre vegg og i hakket i den indre flate av verktøyet for å motvirke aksialbevegelse av verktøyet i forhold til fo-ringsrøret, idet den minst ene metalltråd har en flytegrense som er større enn forings-rørets flytegrense.
Fordelaktige trekk ved den mekaniske koplingen fremgår av de uselvstendige kravene 2 til 4.
Ifølge et annet aspekt ved oppfinnelsen brukes den en mekaniske koplingen i en verk-tøysammenstilling ifølge krav 5 og i en oppblåsbar pakning ifølge krav 7.
Det er således et aspekt ved den foreliggende oppfinnelse at et verktøy, slik som en oppblåsbar ringromsforingsrørpakning beskrevet i detalj i det etterfølgende, eller andre isolasjons-, produksjons- eller testeverktøy, kan være festet til en rørstamme på en måte som gjør verktøyet svært motstandsdyktig mot aksial bevegelse. Et slikt verktøy kan utgjøres av den oppblåsbare ringromsforingsrørpakning som er beskrevet detaljert nedenunder, eller det kan utgjøres av et annet isolasjons-, produksjons- eller testeverktøy. Det er et ytterligere aspekt ved den foreliggende oppfinnelse at den mekaniske forbindelse er tildannet gjennom bruk av ikke-klebende komponenter som er satt sammen på en slik måte at de vil motstå de høye temperaturer, høye trykk og korroderende fluider som de vil støte på i brønnen.
I utførelsen som er beskrevet her, tilveiebringer systemet ifølge den foreliggende oppfinnelse en høystyrke, ikke-sveist mekanisk forbindelse mellom en rørstamme og en ventilsammenstilling som blir brukt til å regulere et hydraulisk trykk for derved å blåse opp det oppblåsbare element av en ringromsforingsrørpakning. Generelt innbefatter forbindelsessystemet minst ett spor eller en kanal utskåret i en ytre vegg av forings-rørstammen. I foretrukne utførelser er sporet eller kanalen tilstrekkelig grunn til at betydelig tynning av foringsrørets veggtykkelse unngås, hvilket sikrer vedvarende overholdelse av industristandarder.
Den indre flate av ventilsammenstillingen, eller av en annen oppblåsingsmekanisme, inneholder minst ett delvis eller fullstendig ringformet spor orientert slik at det samsvarer med sporet/sporene i den ytre vegg av foringsrørstammen.
Minst én låseanordning er anbrakt i nevnte samsvarende spor i oppblåsingsmekanismen og foringsrørstammen. Låseanordningen er i tilstrekkelig berøring med sporenes flanker til å motstå skjærbelastninger som tilføres pga. kompresjon og strekk i strengen, og derved motvirker låseanordningen aksial bevegelse av ventilsammenstillingen i forhold til foringsrørstammen. I en foretrukket utførelse består låseanordningen av én eller flere metalltråder, selv om andre mekaniske låseanordninger kan være montert for å gi den samme funksjon.
I en foretrukket utførelse innbefatter systemet ringformede spor både i den indre fo-ringsrørstamme og i oppblåsingsmekanismen eller et annet verktøy. Når flere spor blir benyttet, kan sporene være anbrakt i avstand fra hverandre, og flere metalltråder er ført inn i kanalene som er skapt av samsvarende par med spor. I andre utførelser kan det foreligge et enkelt par med innrettede, spiralformede spor hvori en enkelt metalltråd eller annen låseanordning er montert.
Ifølge oppfinnelsen har metalltråden eller låseanordningen relativt større flytegrense enn verktøyet eller rørstammen. Dersom bæreflatene i forbindelsen begynner å feile under skjærbelastninger, vil derved det ettergivende metall i verktøyet eller i rør-stammen bli skjøvet aksialt og til slutt klumpe seg sammen og fastkile mekanismen, hvilket motvirker ytterligere aksial bevegelse. Således tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse også en sviktmodus hvor oppblåsingsmekanismen er stivt fastgjort av det ettergivende metall, hvilket forsegler pakningen i sin posisjon og forhindrer svikt i det oppblåsbare parti.
Det er et annet aspekt ved den foreliggende oppfinnelse at tiden for å tilvirke verk-tøyet, samt kostnadene til dette, kan reduseres ved hjelp av denne nye form for festing. I tillegg elimineres sveising mellom ventilelementet og foringsrøret, hvilket reduserer endringer i verktøyets metallurgi, og oppfinnelsen reduserer det antall med om-råder som er særs utsatt for korrosjonsangrep.
For at oppfinnelsen skal bli bedre forstått, vil det nå bli henvist, som eksempler, til vedføyde tegninger, hvor: Figur 1 er et gjennomsnittet oppriss av et brønnhull, hvor figuren viser en forings-rørstreng og en oppblåsbar pakning som kjøres inn i brønnen; Figur 2A er et delvis gjennomsnittet oppriss av et oppstrøms parti av den oppblåsbare pakning; Figur 2B er et delvis gjennomsnittet oppriss av et nedstrøms parti av den oppblåsbare pakning; Figur 3 er et forstørret, delvis snitt av den oppblåsbare pakning, hvor figuren viser en grenseflate mellom foringsrørstammen, et oppblåsbart element og en oppblåsingsmekanisme; og Figur 4 er et forstørret, delvis snitt av én utførelse av retensjonsapparatet idet
dette kopler oppblåsingsmekanismen til foringsrørstammen.
På figur 1 er et foringsrør eller en arbeidsstreng 20 vist i et brønnhull 10. Foringsrøret eller arbeidsstrengen er satt sammen av en rekke med sammenføyde stålrør, og det/den kan inneholde ett eller flere nedihullsverktøy. På figur 1 innbefatter forings-rørstrengen en oppblåsbar pakning 30. Den oppblåsbare pakning er vist idet den isole-rer en produksjonssone 12 i brønnhullet 10.
Selv om det oppfinneriske verktøyretensjonsapparat er vist brukt på en oppblåsbar pakning, er ikke oppfinnelsen begrenset til bruk på et bestemt verktøy. Det oppfinneriske konsept, som består i å berøringsopplagre et verktøy omkring et foringsrør ved å bruke kanaler skåret inn i verktøyet og i foringsrøret sammen med én eller flere me-talltrådlåseanordninger, lagre eller andre låsemekanismer for å motvirke aksial bevegelse, er anvendelig sammen med andre pakningsformer, slik som sammen med kompresjonssatte pakninger og sammen med andre nedihulls isolasjons-, produksjons- eller testeverktøyer. Den oppblåsbare pakning som er vist på de vedføyde tegninger, er kun én mulig utførelse.
Med henvisning til figurene 2A og 2B, er den oppblåsbare ringromsforingsrørpakning 30 vist i delvise, gjennomsnittede oppriss. I andre utførelser kan pakningen 30 være en kompresjonssatt pakning eller andre verktøyer som på liknende måte er berørings-opplagret omkring en foringsrørstamme 40. Figurene 2A og 2B viser henholdsvis et øvre og et nedre parti av verktøyet, men partiene er ikke ment å være nærliggende.
En gjenget kopling 22 forbinder foringsrøret (ikke vist) med den oppblåsbar pakning
30 sin foringsrørstamme 40, jfr. figur 2A. Generelt er foringsrørstammen 40 sylindrisk og inneholder en generelt sylindrisk innvending og gjennomgående boring 42. Boring-en 42 har samme utstrekning som foringsrørets boring, hvilket muliggjør fulldiameter fluidstrømning til eller fra overflaten og inn og ut av brønnen, innbefattende høyt-rykks borefluider.
Minst én port 44 går gjennom foringsrørstammen 40 sin sidevegg. Før oppblåsing av et element 70 av pakningen 30, er porten 44 stengt for strømning ved hjelp av en utløserstav 46 som rager inn i den sentrale boring 42 mens verktøyet blir kjørt inn. Når verktøyet er kjørt inn til sin ønskede posisjon, føres en kule, dart eller annen an-ordning nedover i strengen og skjærer av det utsatte parti av utløserstaven 46. Dette utsetter porten 44 for høytrykksfluidet i strengen 20. Fluidet kanaliseres fra porten til en ventilsammenstilling, en annen oppblåsingsmekanisme eller et annet setteelement 50. Foren kompresjonssatt pakning eller annet verktøy, kan ventilsammenstillingen bestå av et mekanisk eller hydraulisk aktivert setteelement.
Sammenstillingen 50 er berøringsopplagret omkring foringsrørstammen 40 sin ytre vegg. En radial kanal 52 er skåret inn i sammenstillingen 50 sin indre vegg for å skape et parti med økt diameter som er rettet inn på linje med strømningsporten 44 for å motta fluidstrømning. Tetninger 54 og 55 er anbrakt på oppstrøms og nedstrøms side av den radiale kanalen 52 for å skape en korridor og avsondre fluidgjennomgangen til kommunikasjon mellom strømningsporten 44 og kanalen 52. Tetningene 54 og 55 kan være O-ring tetninger eller andre, kjente typer tetninger.
Fluidstrømning fra den radiale kanal 52, hvilken kanal brukes til hydraulisk aktivering av den oppblåsbare pakning, styres via én eller flere oppblåsingsventiler 56. Ventilene 56 kan være tilknyttet skjærpinner som blir avskåret ved forhåndsbestemte trykk, hvor ventilene 56 derved blir aktivert ved en bestemt trykkforskjell for å hindre at ventilen sirkulerer inn høytrykksfluid under innkjøring og blåser opp pakningen prema-turt, og for å unngå trykkavlastning straks pakningen er fullt oppblåst. Fluid fra ventilene 56 sine utløp (forskjøvet og ikke vist) passerer gjennom en port 58 som er generelt parallell med den sentrale boring 42, og som er rettet mot det oppblåsbare element 70.
Det er et bestemt aspekt ved den foreliggende oppfinnelse å motvirke aksial bevegelse av oppblåsingsmekanismen 50 i forhold til foringsrørstammen 40. Mens elementet 70 blåses opp, vil en utadrettet kraft på elementet 70 skape en trekkraft på mekanismen 50. Dersom oppblåsingsmekanismen 50 er bevegelig langs verktøyets akse, vil pakningen ikke være i stand til å utvikle tilstrekkelig med tetningstrykk mot ringroms-veggen. Av denne grunn har kjente oppblåsbare pakninger vanligvis sveist sammen ventilsammenstillingen 50 og foringsrøret 20 eller koplingen 22. Den foreliggende oppfinnelse unngår slik sveising eller reduserer det totale antall sveisesømmer.
I én utførelse av den inneværende oppfinnelse, som vist i figur 2A og figur 4, er ett eller flere spor, eller en rekke med radiale spor 48, skåret inn i den ytre vegg av foringsrørstammen 40. Sporene 48 behøver ikke å være skåret dypt inn i den utven-dige diameter av foringsrørstammen 40, og de kan være litt større enn hakk som er rettet inn på linje med en rekke med ett eller flere samsvarende, ringformede spor 62
i den indre vegg av ventilsammenstillingen 50. Hvert ringformet spor 62 er forbundet med en sideboring (ikke vist) mellom sporet og den ytre flate av ventilsammenstillingen 50.
Med ventilsammenstillingen 50, eller andre oppblåsingsmekanismer eller setteelemen-ter som er berøringsopplagret omkring foringsrørstammen 40, og med sporene 62 og 48 rettet inn på linje, kan en metalltråd eller rekke med metalltråder 64 anbringes i sporene 62 og 48. Metalltråder 64 kan installeres gjennom sideboringene, de kan kut-tes til passende lengder, og sideboringenes åpninger kan stenges, om ønskelig.
Metalltråder 64 avstøtter seg på sporene 62 og 48 sine flanker for å motvirke aksial bevegelse av oppblåsingsmekanismen 50 i forhold til foringsrørstammen 40. I en foretrukket utførelse vil flytegrensen for metalltrådene 64 være større enn flytegrensen for foringsrørstammen 40 og oppblåsingsmekanismen 50. Foreksempel kan flytegrensen for metalltrådene 64 være 4-5 ganger større enn flytegrensen for det stål som typisk brukes i foringsrørstammen 40 og i oppblåsingsmekanismen 50, og uten å øke verk-tøyets kostnad nevneverdig.
Under påvirkning av skjærkrefter, og pga. nevnte forskjell i flytegrenser, vil metallet i foringsrørstammen 40 og i oppblåsingsmekanismen 50 deformere eller svikte før metallet i trådene 64 gir etter. I tilfelle av svikt under skjærkraftpåvirkning, vil det ettergivende metall i oppblåsingsmekanismen 50 eller i foringsrørstammen 40 deformere i samsvar med de aktuelle aksiale krefter, hvilket til slutt fører til at det deformerte metall klumper seg sammen og fastkiler forbindelsen mellom verktøyet og foringsrør-stammen, hvilket motvirker ytterligere aksial bevegelse. Således tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse også en sviktmodus hvor oppblåsingsmekanismen 50 er stivt fastgjort av det ettergivende metall, hvilket forsegler pakningen 30 i sin posisjon og forhindrer svikt i det oppblåsbare element 70.
I alternative utførelser kan sporene 62 og 48 bestå av enkle, spiralformede spor, og en enkelt metalltråd 64 kan tres inn i de spiralformede spor. I tillegg kan sporene 48 bestå av fullstendige eller delvise kanaler, nøklespor eller andre gjennomganger. Metalltrådene 64 kan erstattes av en rekke med kulelagre som er tilpasset sporene, av rullelagre eller av nøkkelanordninger.
Tetningen 55 og en ytterligere tetning 66 er anbrakt over og under sporene 48 og 62 og metalltrådene 64 for å forhindre eller redusere fluidtilsig inn i sporene. Tilsig av fluider inn i det avstøttende området kan foranledige atskillelse av foringsrørstammen 40 og oppblåsingsmekanismen 50 så vel som å smøre sporene 48 og 62, hvilket reduserer retensjonsapparatets effektivitet.
Figur 2A og Figur 3 viser forbindelsen mellom ventilsammenstillingen eller en annen oppblåsingsmekanisme 50 og elementet 70, hvor begge deler er berøringsopplagret omkring foringsrørstammen 40. Forbindelsen tillater strømning av et hydraulisk fluid (eller et borefluid) gjennom spalter 74 i en mutter 76. Fluidet brukes til å trykksette rommet i det oppblåsbare element 70 mellom foringsrørstammen 40 og en gummi-kjerne 80.
Mutteren 76 er gjenget for å komme i berøring med gjenger på innsiden av en endehylse 72. Gjengene på innsiden av endehylsen 72 berører også gjenger på den nær-meste ende av oppblåsingsmekanismen 50.
Gummikjernen 80 er viklet omkring omkretsen av foringsrørstammen 40 og blir holdt tett mot endehylsen ved hjelp av en kile 78. Både kilen 78 og en første ende av gummikjernen 80 blir holdt på plass av den gjengede mutter 76. Flere stålribber 82 omgir gummikjernen 80 og har første ender som blir holdt på plass inni endehylsen 72. Som vist mer detaljert på figur 3, kan de første ender av stålribbene 82 være forbundet med endehylsen 72 via en sveist forbindelse 83. Ribbene 82 kan være, men behøver ikke å være, kontinuerlige langs verktøyets lengde.
Et ytre gummilag 84 kan være montert for å beskytte stålribbene 82 og gummikjernen 80 fra den ringformede flate som pakningen 30 blir ekspandert mot. Ytre gummilag 84 bidrar også til å beskytte det oppblåsbare parti fra forholdene i brønnen 10. I så måte kan det ytre gummilag 84 smeltes på stålribbene 82 og endehylsen 72 (samt en andre endehylse 86) før innkjøring av verktøyet.
Det bør bemerkes at liknende materialer kan brukes i stedet for gummien i gummikjernen 80 og i ytre gummilag 84, og for stålet i stålribbene 82. Formålet med disse komponenter og de bestemte materialer er å gjøre det mulig for det oppblåsbare element å ekspandere og fremdeles opprettholde en strukturell fasthet og motstand mot de aktuelle trykk- og temperaturforhold i brønnen. Hvilke som helst materialer som oppnår nevnte formål, kan benyttes i stedet.
Figur 2B viser en nedre, distal ende av gummikjernen 80 og stålribbene 82 huset inni nevnte andre endehylse 86. En låsemutter 88 og en kile 90 er holdt på plass ved hjelp av en gjengeforbindelse mellom mutteren 88 og innvendige gjenger på endehylsen 86.
Et tetningshus 92 er gjenget til den andre endehylse 86 og strekker seg aksialt ut fra endehylsen. Redundante tetninger 93 og 94 er anbrakt mellom tetningshuset og den ytre flate av foringsrørstammen 40, hovedsakelig for å stanse eller hindre passering av fluid og trykk.
I drift kjøres ringromsforingsrørpakningen 30 ned i hullet på foringsrør eller arbeidsstreng 20. På det ønskede sted avskjæres utløserstaven 46, slik at høytrykksfluidet kan strømme inn gjennom porten 58. Ventilene 56 styrer strømningen gjennom porten 58 og inn i forsenkningen 60. Fluidet passerer gjennom spalter 74 i mutteren 76 og kilen 78 og inn i det ringformede område mellom gummikjernen 80 og omkretsen av foringsrørstammen 40. Videre passering av fluidet stanses imidlertid av tetningene 93 og 94 i den nedre endehylse. Økt trykk får derved gummikjernen 80 og stålribbene 82 til å ekspandere utover fra foringsrørstammen 40 for derved å avtette det ringformede område. Det bør bemerkes at enhver forskyvningsbevegelse av oppblåsingsmekanismen 50 i forhold til foringsrørstammen 40 i løpet av eller etter oppblåsing av elementet 70 vil føre til forminsket eller ingen ringromtetningsevne. Derfor er det et trekk ved oppfinnelsen at metalltråder 64 i samarbeid med sporene 48 og 62 motvirker aksial bevegelse av ventilsammenstillingen i forhold til foringsrørstammen 40.
Den mekaniske kopling som er diskutert i detalj ovenfor, kan lett passes til andre isolasjons-, produksjons- og testeverktøyer for nedihulls bruk. En foringsrørstamme som omfatter en vegg som avgrenser en langsgående og gjennomgående boring, har i slike utførelser minst ett hakk i foringsrørets ytre vegg, minst ett hakk i en indre flate av verktøyet, samt en låseanordning som er anbrakt, i det minste delvis, i hakket i fo-ringsrørets ytre vegg og, i det minste delvis, i hakket i den indre flate av verktøyet for å motvirke bevegelse av verktøyet i forhold til foringsrøret. Låseanordningen kan bestå av en metalltråd, av en mekanisk nøkkelanordning av en hvilken som helst utfor-ming som bidrar til å motvirke den relative bevegelse, av lagre eller av andre mekaniske komponenter.
Claims (8)
1. Mekanisk kopling mellom et foringsrør (20) og et isolasjons-, produksjons- eller testeverktøy som er berøringsopplagret omkring foringsrøret (20),karakterisert vedat koplingen omfatter: - minst ett hakk i foringsrøret (20) sin ytre vegg; - minst ett hakk i en indre flate av verktøyet; og - en metalltråd (64) radialt anbrakt i hakket i foringsrøret (20) sin ytre vegg og i hakket i den indre flate av verktøyet for å motvirke aksialbevegelse av verktøyet i forhold til foringsrøret (20), idet den minst ene metalltråd (64) har en flytegrense som er større enn foringsrørets (20) flytegrense.
2. Mekanisk kopling ifølge krav 1, hvor det minst ene hakket er halvsirkelformet.
3. Mekanisk kopling ifølge krav 1, hvor det minst ene hakket omfatter et enkelt spiralformet spor (48) som er orientert samsvarende med et enkelt spiralformet spor (62).
4. Mekanisk kopling ifølge krav 1 eller 2, hvor det minst ene hakket i foringsrørets (20) ytre vegg omfatter flere spor (48), og det minst ene hakket i verktøyets indre flate omfatter flere spor (62) som er orientert samsvarende med nevnte spor (48) i foringsrørets (20) vegg.
5. Verktøysammenstilling,karakterisert vedat sammenstillingen omfatter: - et foringsrør (20); - en foringsrørstamme (40) koplet til foringsrøret (20); - en ventilsammenstilling (50) berøringsopplagret omkring foringsrørstammen (40); og - den mekaniske koplingen ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene , anbrakt mellom foringsrørstammen (40) og verktøyet.
6. Verktøysammenstilling ifølge krav 5, hvor sammenstillingen omfatter et pak-ningselement (70) som er berøringsopplagret omkring foringsrørstammen (40), og som blir aktivert ved hjelp av et fluid tilført ventilsammenstillingen (50) under trykk.
7. Oppblåsbar pakning (30),karakterisert vedat pakningen (30) omfatter: - en rørstamme (40); - et oppblåsbart element (70) berøringsopplagret omkring rørstammen (40); - tetninger (66, 93, 94) anbrakt mellom rørstammen (40) og elementet (70); - en oppblåsingsmekanisme (50) berøringsopplagret omkring rørstammen (40) og koplet til det oppblåsbare element (70); og - den mekaniske koplingen ifølge krav 1 eller 2 er anbrakt mellom foringsrør-stammen (40) og det oppblåsbare elementet (70).
8. Oppblåsbar pakning (30) ifølge krav 7, hvor: - rørstammen (40) omfatteren generelt sylindrisk vegg som avgrenser en innvending boring (42) gjennom rørstammen (40) sin lengde; - en første strømningsport (44) strekker seg gjennom foringsrørstammen (40) sin vegg; idet - oppblåsingsmekanismen (50) omfatteren ventilsammenstilling (50) som har en strømningspassasje rettet inn på linje med den første strømningsport (44); og - det oppblåsbare elementet (70) er ekspanderbart som svar på økt trykk i ventilsammenstillingen (50).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/995,942 US6691776B2 (en) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | Downhole tool retention apparatus |
PCT/GB2002/005354 WO2003048506A1 (en) | 2001-11-28 | 2002-11-27 | Downhole tool retention apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20042170L NO20042170L (no) | 2004-08-04 |
NO340038B1 true NO340038B1 (no) | 2017-03-06 |
Family
ID=25542355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20042170A NO340038B1 (no) | 2001-11-28 | 2004-05-26 | Mekanisk kopling, en verktøyssammenstilling og en oppblåsbar pakning som omfatter den mekaniske koplingen |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6691776B2 (no) |
AU (1) | AU2002365703A1 (no) |
CA (1) | CA2468895C (no) |
GB (1) | GB2402951B (no) |
NO (1) | NO340038B1 (no) |
WO (1) | WO2003048506A1 (no) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2389379B (en) * | 2002-04-02 | 2004-12-15 | Schlumberger Holdings | Method and apparatus for perforating a well |
US6981547B2 (en) * | 2002-12-06 | 2006-01-03 | Weatherford/Lamb, Inc. | Wire lock expandable connection |
US8371398B2 (en) * | 2004-10-20 | 2013-02-12 | Baker Hughes Incorporated | Downhole fluid loss control apparatus |
US7445050B2 (en) * | 2006-04-25 | 2008-11-04 | Canrig Drilling Technology Ltd. | Tubular running tool |
US7552764B2 (en) * | 2007-01-04 | 2009-06-30 | Nabors Global Holdings, Ltd. | Tubular handling device |
US20090121507A1 (en) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Willis Clyde A | Apparatus for gripping a down hole tubular for use in a drilling machine |
US8074711B2 (en) * | 2008-06-26 | 2011-12-13 | Canrig Drilling Technology Ltd. | Tubular handling device and methods |
US8720541B2 (en) | 2008-06-26 | 2014-05-13 | Canrig Drilling Technology Ltd. | Tubular handling device and methods |
US20110073325A1 (en) * | 2009-09-30 | 2011-03-31 | Schlumberger Technology Corporation | Torque resistant coupling for oilwell toolstring |
US8997849B2 (en) | 2011-08-02 | 2015-04-07 | Plainsman Manufacturing Inc. | Isolated shearing mechanism for downhole tools |
GB2521309B (en) * | 2012-10-12 | 2020-04-01 | Schlumberger Holdings | Non-threaded tubular connection |
US10161195B2 (en) | 2014-08-20 | 2018-12-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Low stress rope socket for downhole tool |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2255695A (en) * | 1938-05-12 | 1941-09-09 | Clinton H M Bull | Sucker rod locking means |
US6302200B1 (en) * | 1998-09-08 | 2001-10-16 | Westbay Instruments, Inc. | Measurement port coupler for use in a borehole monitoring system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5160172A (en) | 1990-12-18 | 1992-11-03 | Abb Vetco Gray Inc. | Threaded latch ring tubular connector |
US5109925A (en) * | 1991-01-17 | 1992-05-05 | Halliburton Company | Multiple stage inflation packer with secondary opening rupture disc |
US5143015A (en) * | 1991-01-18 | 1992-09-01 | Halliburton Company | Coiled tubing set inflatable packer, bridge plug and releasing tool therefor |
US5692564A (en) * | 1995-11-06 | 1997-12-02 | Baker Hughes Incorporated | Horizontal inflation tool selective mandrel locking device |
US6106024A (en) | 1998-06-04 | 2000-08-22 | Cooper Cameron Corporation | Riser joint and apparatus for its assembly |
-
2001
- 2001-11-28 US US09/995,942 patent/US6691776B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-11-27 CA CA002468895A patent/CA2468895C/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-27 WO PCT/GB2002/005354 patent/WO2003048506A1/en not_active Application Discontinuation
- 2002-11-27 GB GB0411009A patent/GB2402951B/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-27 AU AU2002365703A patent/AU2002365703A1/en not_active Abandoned
-
2004
- 2004-05-26 NO NO20042170A patent/NO340038B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2255695A (en) * | 1938-05-12 | 1941-09-09 | Clinton H M Bull | Sucker rod locking means |
US6302200B1 (en) * | 1998-09-08 | 2001-10-16 | Westbay Instruments, Inc. | Measurement port coupler for use in a borehole monitoring system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2402951A (en) | 2004-12-22 |
NO20042170L (no) | 2004-08-04 |
GB0411009D0 (en) | 2004-06-23 |
GB2402951B (en) | 2005-11-23 |
AU2002365703A1 (en) | 2003-06-17 |
CA2468895C (en) | 2008-07-22 |
CA2468895A1 (en) | 2003-06-12 |
WO2003048506A1 (en) | 2003-06-12 |
US20030098155A1 (en) | 2003-05-29 |
US6691776B2 (en) | 2004-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10494910B2 (en) | Active external casing packer (ECP) for frac operations in oil and gas wells | |
US7306033B2 (en) | Apparatus for isolating zones in a well | |
US20160194933A1 (en) | Improved Isolation Barrier | |
CA2847874C (en) | Apparatus and method for isolating a section of a pipe riser bore in the course of riser renewal | |
US9027602B2 (en) | Isolation tool | |
US9863208B2 (en) | Isolation barrier | |
US7380840B2 (en) | Expandable threaded connection | |
NO340038B1 (no) | Mekanisk kopling, en verktøyssammenstilling og en oppblåsbar pakning som omfatter den mekaniske koplingen | |
CA2986866A1 (en) | Expandable liner | |
US20160097254A1 (en) | Isolation Barrier | |
US9708879B2 (en) | Isolation barrier | |
EP3033478B1 (en) | Improved filling mechanism for a morphable sleeve | |
US20150337616A1 (en) | Isolation Barrier | |
US20240337172A1 (en) | System and methodology for utilizing anchoring element with expandable tubular | |
WO2015177546A1 (en) | Improved isolation barrier | |
NO20200768A1 (en) | Dual isolation bore seal system | |
GB2522205A (en) | Improved isolation barrier |
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 |