NO340591B1 - Setteverktøy og framgangsmåte ved bruk av samme - Google Patents
Setteverktøy og framgangsmåte ved bruk av samme Download PDFInfo
- Publication number
- NO340591B1 NO340591B1 NO20130631A NO20130631A NO340591B1 NO 340591 B1 NO340591 B1 NO 340591B1 NO 20130631 A NO20130631 A NO 20130631A NO 20130631 A NO20130631 A NO 20130631A NO 340591 B1 NO340591 B1 NO 340591B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- wedge
- well
- setting tool
- wedge device
- hydraulic piston
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 36
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 15
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 12
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 40
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 20
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 16
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 14
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 3
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 241000234295 Musa Species 0.000 description 2
- 235000018290 Musa x paradisiaca Nutrition 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding 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
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/01—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for anchoring the tools or the like
-
- 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
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/04—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
SETTEVERKTØY OG FRAMGANGSMÅTE VED BRUK AV SAMME
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et brønnverktøy. Nærmere bestemt dreier det seg om et setteverktøy til bruk ved setting av en kileinnretning i en brønn, hvor kileinnretningen er tilkoplet setteverktøyet ved innkjøring av dette i brønnen. Kileinnretningen omfatter radielt bevegelige kileelementer som er innrettet til å kunne beveges fra en første, inaktiv stilling hvor kileelementene befinner seg i en avstand fra brøn-nens innvendige overflate, og til en andre, aktiv stilling hvor kileelementene er i kontakt med brønnens innvendige overflate.
Kileinnretningen kan for eksempel være en såkalt "gauge hanger" som er innrettet til å kunne bære et måleverktøy i en bestemt posisjon i en produksjons- eller injeksjons-brønn i petroleumsindustrien.
I petroleumsindustrien er det ofte behov for føre inn, operere og trekke ut ulike nedihullsverktøy fra en brønn. Slike operasjoner kalles ofte brønnintervensjoner, og kan utføres ved hjelp av mange typer utstyr som strekker seg fra brønnens overflate og til verktøyet. Slikt utstyr kan for eksempel være en borestreng, kveilrør, en såkalt E-line, vaier eller såkalt slick-line.
Ved bruk av en borestreng (drillpipeoperasjon) kan verktøyet tilføres krefter frembrakt ved hjelp av fluidtrykk, trekkraft, skyvekraft og torsjonskraft. For å kunne utføre en drillpipeoperasjon er det behov for en borerigg, hvilket gjør dette til en svært kostbar intervensjonsope rasjon.
Ved bruk kveilrør (coiled tubing) kan verktøyet tilføres krefter frembrakt ved hjelp av fluidtrykk, trekkraft og skyvekraft. Ved kveilrørsoperasjoner er det behov for en kveil-rørsenhet, hvilket gjør også dette til en relativt kostbar intervensjonsoperasjon.
Ved bruk av såkalt E-line kan elektriske signaler overføres til for eksempel en elektrisk motor eller en ventil anbrakt i eller ved nedihullsverktøyet.
Den minst kostbare intervensjonsoperasjonen oppnås ved bruk av såkalt slick-line, eventuelt wireline. En fagmann vil være kjent med at slick-line er en kabel med glatt overflate. Imidlertid har bruk av slick-line relativt store begrensinger idet denne kun kan manipulere verktøyet ved hjelp av en trekkraft, og altså ikke fluidtrykk, skyvekraft eller torsjonskraft. "Skyvekraft" kan imidlertid tilveiebringes i de tilfeller vekten av verktøyet kan utnyttes som en nedadrettet kraft. På grunn av kostnadene er bruk av slick-line den foretrukne metode for brønnintervensjon for de operasjoner hvor denne kan benyttes.
For å kunne sette et nedihullsverktøy som føres inn i brønnen ved hjelp av slick-line, er det kjent å benytte én av: nitrogen under høyt trykk; eller brønntrykk i kombinasjon med en utløsermekanisme som er basert på tidsforsinkelse. Tidsforsinkelsen (time delay) kan være elektronisk eller mekanisk slik det vil være velkjent for en fagmann på området. Etter at nedihullsverktøyet er ført til ønsket posisjon i brønnen, opprettholdes tidsforsinkelsen inntil tidsforsinkelsesmekanismen åpner en ventilinnret-ning som tillater enten nitrogen ved høyt trykk eller brønnfluid å påvirke et stempelar-rangement i nedihullsverktøyets setteinnretning. Settei nn retn ingen vil da typisk utøve en slagkraft som setter nedihullsverktøyet i brønnen, slik det vil være velkjent for en fagmann på området.
Som et alternativ til nevnte bruk av nitrogen under høyt trykk eller bruk av brønntrykk for å tilveiebringe kraft til setteverktøyet, brukes i enkelte tilfeller en vektanordning som trekker nedihullsverktøyet til ønsket posisjon. Ved bruk av denne "vektmetoden" kreves imidlertid en såkalt landing-profil eller en låseanordning som besørger fastholdelse av nedihullsverktøyet i en forutbestemt posisjon i brønnen. Landing-profilen må være anordnet i brønnens innvendige overflate, typisk i foringsrøret. Således må posi-sjonen til nedihullsverktøyet være planlagt allerede ved etablering av brønnen. Dette er i mange tilfeller lite hensiktsmessig. Derfor er ovennevnte bruk av nitrogen med høyt trykk eller bruk av brønntrykk den mest benyttede metode for å sette et nedihullsverktøy som føres inn i brønnen ved hjelp av slick-line.
Imidlertid er det knyttet betydelige ulemper til bruk av nitrogen eller brønntrykk for å kunne tilveiebringe kraft for å kunne sette et nedihullsverktøy.
Ulemper med å benytte nitrogen under høyt trykk for å tilveiebringe kraft til sette-verktøyet er blant annet følgende: En nitrogenflaske som er montert på setteverktøyet, må fylles med nitrogen. Dette må gjøres in situ, for eksempel på en offshore rigg, og krever spesialut-styr som for eksempel nitrogenpumpe, høytrykkslanger, overganger og koblinger. Dette medfører behov for transport av utstyret til bruksstedet og kan være logistikkmessig utfordrende og kostbart.
• Etter at en nitrogenflaske er fylt opp med nitrogen, er det normalt krav til en lekkasjekontroll. Dette fordrer at nitrogenflasken må oppbevares på riggen i noen timer før man kan kjøre setteverktøyet med nitrogenflasken inn i brøn-nen. Det øker total operasjonstid og kan medføre økte kostnader. • Nitrogen lades opp under høyt trykk, typisk 350-500 bar. Dette innebærer en økt risiko for skader på personell og utstyr i tilfelle eksplosjon, lekkasje og/eller koblinger som løsner. • Etter bruk vil nitrogenflasken alltid inneholde noe nitrogen under i trykk. Ved demontering, såkalt redressing, etter at setteverktøyet er trukket ut av brøn-nen, innebærer et slikt resttrykk en sikkerhetsrisiko for personell som gjen-nomfører redressingen. • Selv om setteverktøyet er testet for lekkasje før dette føres inn i brønnen, vil lekkasje kunne oppstå etter at innføringen i brønnen er igangsatt.
Dersom en så stor mengde av nitrogen er lekket ut at setteverktøyet ikke vil aktiveres, må dette trekkes ut av brønnen og prosedyren må gjentas. Uheldige konsekvenser av en slik situasjon vil kunne være relativt begrenset, idet ingen skade er skjedd utover tidstap og kostnader tilknyttet dette.
En langt mer alvorlig situasjon vil kunne oppstå dersom kun en andel av nitro-genet er lekket ut, men hvor gjenværende trykk er tilstrekkelig til å aktivere setteverktøyet, men utilstrekkelig til å tilveiebringe en fullgod setting av nedihullsverktøyet. Det vil da kunne oppstå en situasjon hvor det ikke er nok kraft i setteverktøyet til å frakobles nedihullsverktøyet, og det er ikke mulig å trekke slick-line med setteverktøy og nedihullsverktøy ut av brønnen siden sistnevnte allerede er forankret i brønnveggen. En fagmann vil være kjent med at en slik situasjon er vanskelig og svært kostbar å rette opp i idet det kan være nødvendig å iverksette en fiskeoperasjon eller freseoperasjon.
Ulemper med å benytte brønntrykk for å tilveiebringe kraft til setteverktøyet er blant annet følgende: Det kan være vanskelig å forutsi hvor mye trykk det er i brønnen på aktuell
settedybde. Således kan det aktuelle brønntrykket avvike til dels betydelig fra det som er forutsatt i beregninger som er lagt til grunn ved design av utstyret. Dersom det aktuelle trykket er lavere enn forutsatt, kan nedihullsverktøyet bli kun satt delvis. En alvorig situasjon tilsvarende den som er diskutert i forbindelse med lekkasje av nitrogen, vil da kunne oppstå.
Dersom det aktuelle trykket er høyere enn forutsatt, kan setteverktøyet og/eller nedihullsverktøyet bli overbelastet og skadet slik at det/disse ikke fungerer som forutsatt.
• Behov for kalibrering av utstyret med hensyn til den aktuelle brønn.
• Brønntrykk kan bli fanget inne i setteverktøyet og det kan være risikabelt å demontere eller redresse verktøyet etter bruk.
Fra publikasjonen EP 0216527 A2 er det kjent et brønnverktøy som innbefatter en mekanisme for hydraulisk setting av en pakning uten manipulering av en rørstreng. Et par hydrauliske stempler kan bevege seg i motsatte retninger og utøve krefter på en pakningsaktiveringshylse og et pakningshus for setting av pakningen. Brønnverktøyet omfatter innretninger for aktivering av brønnverktøyet ved utnyttelse av det hydrosta-tiske brønntrykket.
Fra publikasjonen WO 2007/014086 A2 er det kjent et setteverktøy med en fluidakti-verbar stempelsammenstilling og en utløsermekanisme for aktivering av en drivinnretning.
Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.
Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i etterfølgende patentkrav.
I et første aspekt vedrører oppfinnelsen et setteverktøy til bruk ved setting av en kileinnretning i en brønn, hvor kileinnretningen er tilkoplet setteverktøyet ved innkjøring
av dette i brønnen, idet kileinnretningen omfatter radielt bevegelige kilearmer som er innrettet til å kunne beveges fra en første, inaktiv stilling hvor kilearmene befinner seg i en avstand fra brønnens innvendige overflate, og til en andre, aktiv stilling hvor kilearmene er i kontakt med brønnens innvendige overflate og hvor setteverktøyet omfatter: - en første drivinnretning for å tilveiebringe en kraft som er innrettet til å overføres til kileinnretningen for å bevege kilearmene fra den første stilling og til den andre stilling og drive disse til inngrep med brønnens innvendige overflate med en første settekraft; og
- en utløsermekanisme for å aktivere den første drivinnretning.
Setteverktøyet ifølge oppfinnelsen omfatter videre:
- en andre drivinnretning for å tilveiebringe en andre settekraft som er større enn nevnte første settekraft, hvor den andre drivinnretning omfatter: - et første hydraulisk stempel som er innrettet til å kunne settes i bevegelse ved hjelp av en trekkraft som overføres utenfra brønnen og til det første hydrauliske stempel; og - et andre hydraulisk stempel som står i hydraulisk forbindelse med det første hydrauliske stempel, og hvor bevegelsen til det første hydrauliske stempel er motsatt rettet bevegelsen til det andre hydrauliske stempel.
Når den første drivinnretning aktiveres ved hjelp av utløsermekanismen, settes kileinnretningen med nevnte første, forutbestemt kraft mot brønnveggen. Den forutbestemte kraften tilveiebringer en nødvendig fastholdelse av kileinnretningen for å kunne aktivere den andre drivinnretning slik at kileinnretningen settes med en tilstrekkelig kraft mot brønnveggen til å kunne frigjøre setteverktøyet fra kileinnretningen og trekke dette ut av brønnen.
Den andre drivinnretningen aktiveres ved hjelp av en trekkraft som overføres fra brønnens overflate, for eksempel fra en flytende farkost. Den andre drivinnretning kan først aktiveres etter at den første drivinnretning er aktivert, ellers ville trekkraften fra overflaten simpelthen trekke setteinnretningen og kileinnretningen ut av brønnen.
I og med at den andre drivinnretningen aktiveres ved hjelp av utelukkende en trekkraft fra brønnens overflate, er slick-line velegnet til formålet. Således vil settekraften kunne styres nøyaktig fra overflaten, og ulemper relatert til bruk nitrogen eller brønn-trykk er eliminert.
For å forsterke kraften som overføres fra slick-line og til kileinnretningen, er det en fordel om stempelarealet til det første hydrauliske stempel er mindre enn stempelarealet til det andre hydrauliske stempel, slik at det tilveiebringes en "donkraft-effekt".
Den første drivinnretning kan være anordnet i et drivkammer avgrenset av et hylselegeme med en hylseskulder, og en stamme med en stammeskulder, hvor avstanden mellom hylseskulderen og stammeskulderen er innrettet til å kunne økes ved aktivering av utløsermekanisme som frigjør en låsemekanisme som er innrettet til å forhindre relativ bevegelse mellom hylselegemet og stammen.
I én utførelse er den første drivinnretning en fjær som initialt er fastholdt i en forspent stilling mellom hylseskulderen og stammeskulderen. Kraften fra den første drivinnretningen er dermed bestemt av fjærens karakteristika og forspenningskraften og kan således bestemmes relativt nøyaktig.
I én utførelse er den første drivinnretning en kjemisk ladning. Den kjemiske ladningen kan være anordnet i nevnte drivkammer. En slik kjemisk ladning kan for eksempel være en gassgenererende pyroteknisk sats eller en høyeksplosivladning som ved aktivering gjennom et strømsignal eller en tidsinnstilling vil utøve et tilstrekkelig stort gasstrykk for å tilveiebringe en første settekraft.
I én utførelse er den første drivinnretning en brønnvæske som er ført inn i drivkammeret gjennom en drivkammerport. Drivkammeret kan på forhånd være evakuert, slik at det oppstår en trykkforskjell mellom drivkammeret og den omkringliggende brønn-væsken. Drivkammerporten kan for eksempel være en ventil som styres fra overflaten. For eksempel kan ventilen styres ved hjelp av en servo som aktiveres ved hjelp av et signal fra overflaten eller ved hjelp av et tidsrelé. Alternativt til bruk av ventil, kan porten være åpen. Den første drivinnretningen kan da settes etter at brønntrykket utøver en kraft som bryter et brytelegeme og dermed aktiverer den første drivinnretningen.
Selv om beregning av kraften som tilveiebringes ved hjelp av brønntrykk er befengt med en større usikkerhet med hensyn til kraftens størrelse enn ovennevnte alternati-ver hvor det benyttes en fjærkraft eller kjemisk ladning, vil bruk av brønntrykk være tilstrekkelig nøyaktig til å kunne tilveiebringe en nødvendig første settekraft.
Utløsermekanismen for å aktivere den første drivinnretning kan være et tidsrelé eller et signal fra overflaten.
Nevnte hylselegeme som utgjør et parti av drivkammeret som huser den første drivinnretningen, kan være tilkoplet en hylselåseinnretning for å tillate relativ bevegelse mellom hylsen og stammen i en første retning hvor avstanden mellom hylseskulderen og stammeskulderen øker, men ikke i en motsatt andre retning. Dette har den effekt at nevnte økte avstand som er tilveiebrakt ved aktivering av den første drivinnretning, låses slik at nevnte forutbestemte kraft som kileinnretningen er satt med mot brønn-veggen, opprettholdes.
I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen en kileinnretning for bruk sammen med sette-verktøyet ifølge oppfinnelsens første aspekt, hvor kileinnretningen omfatter: - et hus med et veggparti avgrenset av to endepartier; - minst to med avstand anbrakte inngrepsmidler som hver omfatter en kilearm som er tilknyttet to lenkearmer, hvor hver av lenkearmene har et første endeparti og et andre endeparti, hvor det første endepartiet er dreibart festet til hver sin lenkestøtte anordnet inne i huset, og hvor det andre endepartiet er dreibart festet til kilearmen; og
- en aktiveringsmekanisme som er aksialt bevegelig i forhold til huset.
Det særegne med kileinnretningen er at:
- huset er forsynt med minst to langsgående spalter som er innrettet til å kunne oppta hvert sitt inngrepsmiddel; - i det minste én av lenkestøttene er anordnet aksialt forskyvbar i et parti mellom husets endepartier; og at - aktiveringsmekanismen omfatter minst ett skyvestag som ved aksiell bevegelse av aktiveringsmekanismen i forhold til huset, er innrettet til å kunne bevirke aksiell forskyvning av nevnte forskyvbare lenkestøtte slik at inngrepsmiddelet bringes fra en inaktiv stilling hvor kilearmen befinner seg i en avstand fra en innvendig overflate i en brønn og til en andre, aktiv stilling hvor kilearmen er i kontakt med brønnens innvendige overflate.
Aktiveringsmekanismen er tilknyttet og samvirker med setteverktøyet slik at ved ut-løsning av sette verktøyets utløsermekanisme frembringes en skyvekraft mot lenkes-tøtten og inngrepsmiddelet bringes fra nevnte inaktive stilling og til nevnte aktive stilling.
Hver av kilearmen og lenkearmen har en bredde og en lengde. Bredden til kilearmen kan være større enn bredden til lenkearmene. Dette har fordeler relatert til størrelsen av den trykkspenning som kilearmen utøver mot brønnveggen når kileinnretningen befinner seg i en aktiv stilling, og til den strømningsrestriksjon som lenkearmen representerer i den aktive stilling.
Spesielt i de tilfeller hvor kileinnretningen settes i et åpent eller uforet parti av en brønn, er det en fordel om trykkspenningen som utøves av kilearmen mot brønnveg-gen, er mindre enn brønnveggens bærekapasitet slik at brønnveggen ikke gir etter når kilearmen presses mot brønnveggen. Kileinnretningen kan i et slikt tilfelle vise seg å være problematisk å trekke ut av brønnen etter endt bruk, samtidig som kilearmen ikke gir en tilstrekkelig fastholdelse av kileinnretningen. Således er arealet til kilearmens pressflate av betydning.
Når kileinnretningen er i sin aktive stilling vil det normalt strømme fluider forbi denne. Spesielt dersom kileinnretningen benyttes som en såkalt gauge-hanger kan det være viktig at kileinnretningen oppviser minst mulig strømningsmotstand mot brønnfluide-ne. Det er derfor ønskelig at arealet til lenkearmene som rager ut i strømmen er minst mulig, og at kileinnretningen som helhet frembringer minst mulig strupning av fluid-strømmen.
For å sikre best mulig inngrep mellom kilearmen og brønnveggen, kan kilearmen være forsynt med minst ett friksjonselement. Friksjonselementet kan foreksempel være tilveiebrakt ved hjelp av et metallstykke som er forsynt med serrateringer. Serrateringene kan være av sagtanntypen, hvor hver "sagtann" er skråstilt i forhold til brøn-nens lengderetning. Friksjonselementet vil således oppvise større motstand mot bevegelse i én retning i brønnens lengderetning, enn i motsatt retning.
I og med at kileinnretningen må kunne oppta krefter i begge retninger, kan det være hensiktsmessig at friksjonselementer er optimalisert for dette, for eksempel ved hjelp av sagtenner som er motsatt rettet.
Ved håndtering ute av brønnen og innkjøring av setteverktøyet med kileinnretningen i brønnen, kan disse bli utsatt for røff behandling som for eksempel slag, støt og skra-ping. For å unngå skader på kileinnretningen som omfatter leddelementer, er det en fordel om husets radielle utstrekning er større enn kileinnretningens utstrekning når kileinnretningen befinner seg i den første, inaktive stilling. Kileinnretningen vil da være beskyttet av huset.
I et tredje aspekt vedrører oppfinnelsen en framgangsmåte for å aktivere en kileinnretning i en brønn ved hjelp av et setteverktøy, hvor kileinnretningen bringes fra en inaktiv stilling hvor kilearmer tilknyttet kileinnretningen befinner seg i en avstand fra brønnens innvendige overflate, og til en andre, aktiv stilling hvor kilearmene er i kontakt med brønnens innvendige overflate. Framgangsmåten omfatter trinnene: - å aktivere en første drivinnretning i setteverktøyet for å bringe kilearmene med en første kraft mot brønnens innvendige overflate; - å aktivere en andre drivinnretning i setteverktøyet ved hjelp av en trekkraft som tilføres utenfra brønnen, hvor trekkraften overføres til et første hydraulisk stempel som står i hydraulisk forbindelse med et andre hydraulisk stempel, hvor bevegelsen til det andre hydrauliske stempelet frembringer en kraft som overføres til kileinnretningens kilearmer, idet bevegelsen til det første hydrauliske stempelet er motsatt rettet bevegelsen til det andre hydrauliske stempelet.
En slick-line vil være velegnet til å aktivere nevnte andre drivinnretning. Således kan en slick-line anvendes for å manipulere et setteverktøy til å sette en kileinnretning i en brønn.
Framgangsmåten kan videre omfatte å ytterligere øke nevnte trekkraft inntil et brytelegeme som forbinder setteverktøyet med kileanordningen, brytes slik at setteverk-tøyet frigjøres fra kileinnretningen; og å trekke setteverktøyet ut av brønnen.
Selve kileinnretningen kan hentes ut av brønnen ved hjelp av et uthentingsverktøy som tilkoples et parti av kileinnretningen, hvoretter en trekkraft bevirker at kileinnret ningens aktive stilling opphører og inngrepsmidlene bringes i det minste mot den inaktive stilling i avstand fra brønnveggen. Uthentingsverktøyet vil i det etterfølgende også bli omtalt som fiskeverktøy.
I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et tverrsnittsoppriss av et setteverktøy ifølge den foreliggende oppfinnelse som er tilkoplet kileinnretningen ifølge den foreliggende oppfinnelse, hvor kileverktøyet befinner seg i en første inaktiv stilling; Fig. 2 viser det samme som fig. 1, men etter at en første drivinnretning er aktivert og kileinnretningens inngrepsmidler ligger an mot et parti av en brønnvegg; Fig. 3 viser et tverrsnittsoppriss av setteverktøyet i fig. 1, hvor formålet med figuren er å illustrere hvilke partier av setteverktøyet som er vist i større målestokk i påfølgende figurer 3a-3d; Fig. 3a-3b viser i større målestokk partier av setteverktøyet vist i fig. 1; Fig. 4 viser et tverrsnittsoppriss av et parti av setteverktøyet i fig. 2, hvor formålet med figuren er å illustrere hvilke partier av setteverktøyet som er vist i større målestokk i påfølgende figurer 4a-4d; Fig. 4b-4d viser i større målestokk detaljer av setteverktøyet vist i fig. 4; Fig. 5a viser i større målestokk et oppriss av kileinnretningen ifølge den foreliggende oppfinnelse, hvor kileinnretningen befinner seg i en første, inaktiv stilling; Fig. 5b viser et tverrsnittsoppriss i lengderetningen av kileinnretningen vist i fig.
5a; Fig. 5c-5e viser i større målestokk tverrsnittsoppriss tatt gjennom A-A, B-B, C-C og D-D vist i fig. 5b; Fig. 6a viser kileinnretningen i fig. 5a, men i en andre, aktiv stilling med inngrepsmidler som rager ut fra et parti av kileinnretningen; Fig. 6b viser et tverrsnittsoppriss i lengderetningen av kileinnretningen vist i fig.
6a; Fig. 7a viser kileinnretningen etter at en kilelåseinnretning er frigjort og inngrepsmidler er ført fra den aktive stilling vist i fig. 6a og til den inaktive stilling vist i fig. 5a; Fig. 7b viser et tverrsnittsoppriss i lengderetningen av kileinnretningen vist i fig.
7a; og
Fig. 8 viser i større målestokk et sammenføyningsparti mellom setteverktøyet og
kileinnretningen.
Posisjonsangivelser som for eksempel "over", "under", "øvre", "nedre", "høyre" og "venstre" henspeiler på apparatets bruksstilling i en brønn og/eller på det som er vist på figurene.
Enkelte av elementene som er vist på figurene vil forstås av en fagmann på området og er derfor ikke nærmere beskrevet eller angitt med henvisningstall.
For oversiktens skyld er ikke alle enkeltelementer angitt med henvisningstall på alle figurer.
På figurene angir henvisningsbetegnelsen ST et setteverktøy ifølge den foreliggende oppfinnelse som er innrettet til å kunne sette en kileinnretning GH som er velegnet til bruk sammen med setteverktøyet ST. Det skal imidlertid understrekes at setteverkt-øyet ST vil kunne benyttes sammen med en annen kileinnretning enn kileinnretningen ifølge den foreliggende oppfinnelse. Likeledes vil kileinnretningen GH ifølge den foreliggende oppfinnelse kunne settes ved hjelp av et annet setteverktøy enn setteverkt-øyet ifølge den foreliggende oppfinnelse.
I den viste utførelse er kileinnretningen en såkalt "gauge hanger" GH som benyttes til å anbringe måleinnretninger av ulik art i for eksempel en produksjons- eller injek-sjonsbrønn i petroleumsindustrien. Figurene 1 og 2 viser tverrsnittsoppriss i en lengderetning av setteverktøyet ST og kileinnretningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, i henholdsvis en ikke-aktivert og en aktivert stilling. Formålet med figurene 1 og 2 er å vise hvordan sette-verktøyet ST og kileinnretningen GH er koplet sammen. I figur 2 er også et parti av en brønnboring WB i form av et rør vist. I den viste utførelse er kileinnretningen forsynt med tre inngrepsmidler 12 som alle ligger an mot brønnveggen WB, men på grunn av tverrsnittsopprisset vises kun ett av inngrepsmidlene 12 mot brønnveggen WB. Figurene 3 og 4 viser tverrsnittsoppriss av en prototyp av selve setteverktøyet ST. På grunn av detaljrikdommen i setteverktøyet ST og størrelsen av dette, er formålet med figurene 3 og 4 først og fremst å fremstå som en oversiktsfigur for å klargjøre for le-seren innbyrdes forhold mellom de etterfølgende figurene henholdsvis 3a-3d og 4a-4d som viser setteverktøyet ST i større målestokk. For oversiktens skyld er kun et fåtall med henvisningsbetegnelser angitt på figurene 3 og 4.
Setteverktøyet ST utgjøres av bestanddeler som er satt sammen i tre grupper avheng-ig av hvordan innbyrdes bevegelse er mellom gruppene når setteverktøyet ST aktiveres: Gruppe én er bestanddeler som ved aktivering av setteverktøyet ST befinner i det alt vesentlige stasjonært i forhold til brønnen. Bestanddeler av setteverktøyet ST som inngår gruppe én er i den etterfølgende beskrivelse gitt henvisningsbetegnelser i nummerserien 100-199.
Gruppe to er bestanddeler som ved aktivering av setteverktøyet ST settes i en i det vesentlige nedadrettet bevegelse i forhold til en vertikal brønn. Bestanddeler av sette-verktøyet ST som inngår gruppe to er i den etterfølgende beskrivelse gitt henvisningsbetegnelser i nummerserien 200-299.
Gruppe tre er bestanddeler som ved aktivering av setteverktøyet ST settes i en i det vesentlige oppadrettet bevegelse i forhold til en vertikal brønn. Bestanddeler av sette-verktøyet ST som inngår gruppe tre er i den etterfølgende beskrivelse gitt henvisningsbetegnelser i nummerserien 300-399.
Bestanddeler som inngår i kileinnretningen GH ifølge oppfinnelsen, og som er velegnet til bruk sammen med setteverktøyet ST, er gitt henvisningsbetegnelser i nummerserien 1-99. Elementer med nummer fra 1 til 49 er bestanddeler som ved aktivering av setteverktøyet ST, og dermed kileinnretningen GH, befinner i det alt vesentlige stasjonært i forhold til brønnen. Elementer med nummer fra 50 til 99 er bestanddeler som ved aktivering av setteverktøyet ST, og dermed kileinnretningen GH, settes i en aksiell bevegelse i forhold til brønnen.
Setteverktøyet ST er i en lengderetning avgrenset av et øvre overgangsstykke 300 som er innrettet til å kunne koples til en ikke vist slick-line eller vaier som strekker seg ut av brønnen, og et forbindelseselement 100, en såkalt X-over, som er innrettet til å kunne koples til kileinnretningen GH som er vist i detalj i figurene 5a-7b.
Setteverktøyet ST omfatter en første drivinnretning 102 som i den viste utførelse ut-gjøres av en spiralfjær. Den første drivinnretningen vil derfor også bli omtalt som spiralfjær 102 i det etterfølgende. Spiralfjæren 102 ses best i figurene 3c og 4c.
Det skal imidlertid understrekes at den første drivinnretningen i alternative utførelser (ikke vist) vil kunne utgjøres av en kjemisk ladning eller av et i lengderetningen utvid-bart drivkammer innrettet til å kunne motta brønnfluid. Nevnte utvidbare drivkammer kan være av en tilsvarende art som det som er innrettet til å kunne huse spiralfjæren 102 slik det vil bli forklart i det etterfølgende.
Spiralfjæren 102 er anordnet i et drivkammer 104 avgrenset av et hylselegeme 200 med en hylseskulder 202, og av en stamme 106 med en stammeskulder 108, se figurene 3c og 4c. Stammeskulderen 108 utgjøres i den viste utførelse av en fjærmutter 109 fast anbrakt omkring stammen 106.
Hylselegemet 200 omslutter et parti av stammen 108 og er anordnet forskyvbart i forhold til denne slik at avstanden mellom hylseskulderen 202 og stammeskulderen 108 er innrettet til å kunne økes ved aktivering av en utløsermekanisme for frigjøring av en låsemekanisme 110.
Låsemekanismen 110 omfatter i utførelsen som er vist best i figurene 3d og 4d, en hylse 111 som er forsynt med en flerhet med fingre 112 som rager ut fra et parti av hylsen 111. I sitt endeparti er hver finger 112 forsynt med en radielt utragende tapp 114. Hver tapp 114 er innrettet til å kunne føres i inngrep med et komplementært tilpasset spor 214 anordnet i et parti av hylselegemets 200 innvendige overflate, slik at låsemekanismen 110 er i en aktivert stilling.
I den aktiverte stilling (se fig. 3d) er låsemekanismen 110 innrettet til å forhindre relativ bevegelse mellom hylselegemet 200 og stammen 106. Når låsemekanismen 110 er i en frakoplet stilling (se fig. 4d) tillates relativ bevegelse mellom hylselegemet 200 og stammen 106.
For å kunne aktivere kileinnretningen GH fra en inaktiv stilling som vist i fig. 5a og 5b, og til en aktiv stilling som vist i fig. 6a og 6b, drives tappene 114 til låsemekanismens 110 fingre 112 ut av inngrep med sporene 214 i hylselegemet 200. Dette gjøres ved hjelp av en motor 116 anordnet i tilknytning til låsemekanismen 110. Motoren 116 aktiveres ved hjelp av signal fra en forsinkelsesinnretning (timer unit) 118. Motoren 116 er tilknyttet en ikke vist batteripakke. Motoren 116 og forsinkelsesinnretningen 118 utgjør således nevnte utløsermekanisme.
Selve låsemekanismen 110, motoren 116 og forsinkelsesinnretning 118 er brukt blant annet i brønnverktøy i en årrekke og er således kjent for en fagmann på området. Av den grunn vil den ikke bli mer inngående forklart i dette dokumentet.
I figurene 1, 3, 3a-3d vises setteverktøyet ST i en innkjøringsstilling. Setteverktøyet ST er tilkoplet kileinnretningen GH ved hjelp av en skjærbolt 2. Dette er vist best i fig. 8. Skjærbolten 2 som er forsynt med et første gjengparti parti 2' og et andre gjenge-parti 2". Det første gjengpartiet 2' er skrudd inn i et komplementært passende mottaksparti i setteverktøy ets ST forbindelseselement 100, og det andre gjengepartiet 2" er skrudd i inn i et komplementært passende mottaksparti i en husstamme 4 i kileinnretningen GH.
Mellom det første gjengepartiet 2' og det andre gjengepartiet 2" er skjærbolten 2 ut-formet med et bryteparti 3 med redusert, forubestemt tverrsnittsareal, slik at skjærbolten 2 er innrettet til å brytes i brytepartiet 3 når en trekkraft som skjærbolten ut-settes for, overstiger en bestemt størrelse. En slik skjærbolt vil være velkjent for en fagmann på området.
Husstammen 4 er tilkoplet et hus 6 ved hjelp av en gjengeforbindelse.
Huset 6 er forsynt med et veggparti 8 som er avgrenset av husstammen 4 som utgjør et første endeparti, og av en såkalt bull-nose 10 som utgjør et andre endeparti. Bull-nosen 10 er i den viste utførelse innrettet til å kunne bære et måleverktøy (ikke vist).
Kileinnretningen GH omfatter videre tre inngrepsmidler 12 som hver omfatter et kile-element i form av en langstrakt kilearm 14 som i hvert av sine to endepartier er tilknyttet en lenkearm 16, 56. Selv om tre inngrepsmidler 12 er vist, skal det forstås at kileinnretningen GH kan forsynes med to eller flere enn de tre viste inngrepsmidlene 12, for eksempel fire. For å sikre tilstrekkelig sentrering av kileinnretningen GH i brønnen, bør antallet inngrepsmidler 12 helst være tre (som vist) eller flere. Ved bruk av to kilearmer 14 er det en fordel om disse har en utvendig radius som i det vesentlige er tilpasset brønnens WB innvendige radius, og at hver av kilearmene 14 ligger an mot minst 15-20 % av brønnens WB innvendige periferi.
I den viste utførelse er hver kilearm 14 forsynt med to blokkformende friksjonselementer 14'. Friksjonselementene 14' er forsynt med en sagtannformet overflate, hvor det øvre friksjonselementet 14' har sagtenner rettet på skrå nedover, mens det nedre friksjonselementet 14' har tenner rettet på skrå oppover. Hensikten med de motsatt rettede tenner er å kunne tilveiebringe best mulig friksjon for å oppta krefter i begge retninger. Det vil si i forbindelse med setting av kileinnretningen GH hvor den må kunne motstå en oppoverrettet kraft som inntrer blant annet ved aktivering av den andre drivinnretning, ved fluidstrømning i brønnen, og ved frigjøring av setteverktøyet ST fra kileinnretningen GH, og etter at setteverktøyet ST er fjernet fra kileinnretningen
GH hvor denne skal kunne bære en nedadrettet kraft fra for eksempel et måleverktøy.
Friksjonselementene 14' er i den viste utførelse fastgjort til kilearmen 14 ved hjelp av skruer. Dette har den fordel av friksjonselementene 14' enkelt kan skiftes ut ved behov. Alternativt eller i tillegg til skruer kan friksjonselementene 14' være festet til kilearmen 14 ved hjelp av et klebemiddel eller smeltesveising.
Huset 6 er forsynt med tre spalter 20 innrettet til å kunne oppta hvert sitt av de tre viste inngrepsmidlene 12.
Hver av lenkearmene 16, 56 har et første endeparti 16', 56' og et andre endeparti 16", 56". Hver av lenkearmenes første endeparti 16', 56' er dreibart festet til hver sin lenkestøtte 18, 58 som er anordnet inne i huset 6.
Den av lenkestøttene 18, 58 som i bruksstillingen befinner seg nærmest setteverkt-øyet ST, her lenkestøtte 58, vil i det etterfølgende bli omtalt som øvre lenkestøtte 58.
Den av lenkestøttene 18, 58 som i bruksstillingen befinner seg nærmest bull-nose 10, her lenkestøtte 18, vil i det etterfølgende bli omtalt som nedre lenkestøtte 18.
Lenkearmenes 16, 58 andre endeparti 16", 56" er dreibart festet til kilearmens 14 endepartier.
I den viste utførelse er den øvre lenkestøtte 58 anordnet aksialt forskyvbar i et parti av huset 6.
Som følge av en maskinert fjær 40 som ligger an mot et nedre parti av den nedre len-kestøtte 18, vil den nedre lenkestøtte 18 kunne beveges et kort stykke inne i huset 6 i retning mot bull-nose 10. Formålet med fjæren 40 og bevegelsen til den nedre lenke-støtte vil bli forklart i det etterfølgende. Sett i forhold til den øvre lenkestøtte 58 er den nedre lenkestøtte 18 å betrakte som i det alt vesentlige stasjonær i forhold til huset 6.
Radiell bevegelse av kilearmene 14 inntrer når den øvre lenkestøtte 58 påføres en aksiell bevegelse samtidig som den nedre lenkestøtte 18 i det alt vesentlige fastholdes mot aksiell bevegelse. Dette vil umiddelbart forstås av en fagmann og vil derfor ikke bli mer inngående forklart.
Den aksielle bevegelse av den øvre lenkestøtte 58 tilveiebringes ved hjelp av en aktiveringsmekanisme i form tre stag 60, se figur 5d, som er anordnet aksialt bevegelig i forhold til huset 6. Selv om tre stag 60 er vist, skal det forstås at kileinnretningen GH kan forsynes med færre eller flere enn tre stag 60. Den viste løsning med stag 60 som er festet til den øvre lenkestøtte 58 representerer store fordeler med hensyn til den stivhet som kileinnretningen GH oppviser, og til kileinnretningens GH totale lengde som er mindre enn kjente kileinnretningen
Med unntak av inngrepsmidlene 12 og husets 6 veggpartier 8 mellom spaltene 20, oppviser kileinnretningen GH i sin aktive stilling et åpent tverrsnitt mellom den øvre lenkestøtte 58 og den nedre lenkestøtte 18. Dette fremgår tydelig i blant annet fig. 6a. Ved i tillegg å utforme lenkearmene 16, 56 slanke i forhold til brønnens fluid-strømningsretning, vil kileinnretningen GH representere en mindre strøm ningsrestrik-sjon eller strupning enn det som søker kjenner til for liknende kileinnretninger.
Kjente kileinnretninger for å feste måleinnretninger i en brønn er befengt med pro-blemer relatert til såkalt "bananform", det vil si at kileinnretningens tilkoplingsparti for fiskeverktøy har en tendens til komme ut av senter i brønnen. Dette vanskeliggjør tilkopling av fiskeverktøyet når kileinnretningen skal hentes ut av brønnen. I den viste utførelse medfører stagene 60 som er anbrakt relativt nær kileinnretningens GH utvendige overflate, at kileinnretningen GH oppviser en stor motstand mot bøyning. Problemet med nevnte "bananform" er derfor nærmest eliminert.
Stagene 60 er i ett av sine to endepartier festet til den øvre lenkestøtte 58. I et motsatt endeparti er stagene 60 ved hjelp av en stagmutter 62 festet til et overgangsstykke 64.
Overgangsstykket 64 er festet til og omsluttes av en frigjøringshylse 66.
I sitt øvre, utvendige endeparti er frigjøringshylsen 66 glidbart omsluttet av et nedre parti av en fiskenakke 68. I tilsvarende indre endeparti er frigjøringshylsen 66 festet omkring en fiskenakkemutter 70. Fiskenakkemutteren 70 erfastgjort til fiskenakken 68 ved hjelp av en skjærskrue 72.
Idet sette verktøy ets ST første drivinnretning, som i utførelseseksemplet er en fjær 102, frigjøres, vil fjæren 102 skyve hylseskulderpartiet 202 bort fra stammeskulder-partiet 108 fra den stilling som er vist i fig. 3c og til den stilling som er vist i fig. 4c. Dette medfører en aksial, nedoverrettet bevegelse av hylselegemet 200.
I sitt nedre endeparti er hylselegemet 200 forsynt med en bunnhylse 216. Bunnhylsen 216 er festet via en settehylse 217 til hylselegemet 200 ved hjelp av gjengeforbindel-ser. Se for eksempel figurene 3c og 3d.
Setteverktøyets ST bunnhylse 216 er innrettet til å ligge an mot kileinnretningens GH fiskenakke 68 slik det vises best i fig. 8. En nedoverrettet bevegelse av setteverktøy-ets ST hylselegeme 200 og tilknyttede settehylse 217 og bunnhylse 216, vil derfor overføres til kileinnretningens stag 60 via kileinnretningens GH fiskenakke 68, fiskenakkemutter 70, frigjøringshylse 66, overgangsstykke 64 og stagmutter 62.
Stagenes 60 bevegelse vil overføres til øvre lenkestøtte 58 som er glidbart anordnet i huset 6. Inngrepsmidlene 12 vil som følge av bevegelsen til den øvre lenkestøtte 58 beveges fra en inaktiv stilling hvor kilearmene 14 befinner seg i en avstand fra en brønnvegg WB og til en aktiv stilling hvor kilearmene 14 er i kontakt med brønnveg-gen WB.
Den trykkraft som kilearmene 14 utøver mot brønnveggen WB ved denne første kontakt, er bestemt av den kraft som tilveiebringes ved hjelp av det første drivmiddelet som i utførelseseksempelet er fjæren 102. Setteverktøyet ST kan således dimensjone-res til å kunne frembringe en tilstrekkelig initial fastholdelse av kileinnretningen GH i brønnen.
Setteverktøyet ST er forsynt med en hylselåseinnretning 220 som omfatter en skrallemekanisme. Skrallemekanismen omfatteren skrallestamme 221 med serrateringer, en låseringholder 221' og en låsering 221" anbrakt mellom et parti av skralle-stammen 221 og låseringholderen 221'. Hylselåseinnretningen 220, som vises best i figurene 3b og 4b, tillater, på grunn av serrateringer i form av skråstilte tenner, relativ bevegelse mellom hylselegemet 200 og stammen 106 i en første retning hvor avstanden mellom hylseskulderen 202 og stammeskulderen 108 øker, men ikke i en motsatt andre retning. Dette har den effekt at nevnte økte avstand som er tilveiebrakt ved aktivering av den første drivinnretning, låses slik at nevnte forutbestemte kraft som kileinnretningen GH er satt med mot brønnveggen WB, opprettholdes.
Imidlertid vil en fagmann forstå at det vil være ønskelig eller et krav om at kileinnretningens GH kilearmer 14 settes mot brønnveggen WB med en langt større kraft enn det som er praktisk mulig ved hjelp av den første drivinnretningen 102.
Til dette benyttes en andre drivinnretning 301 ifølge den foreliggende oppfinnelse. Den andre drivinnretning 301 vises best i figurene 3b og 3c, samt figurene 4b.
Den andre drivinnretningen 301 omfatter et hydraulisk stempel 302 anordnet i en sy-linder som utgjøres av en boring 107 i stammen 106. Stempelet 302 er forsynt med tetninger 304 som ligger glidbart an mot et innvendig veggparti av sylinderen eller boringen 107, slik det vil være velkjent for en fagmann på området.
Stempelet 302 er forsynt med en stempelstang 308 som strekker seg koaksialt med en toppsylinder 130. Toppsylinderen 130 er gjengeforbundet til stammen 106 via et stammeovergangsstykke 122 som vist i fig. 3b.
Stempelstangen 308 er i sitt øvre endeparti fastgjort til et toppstempel 309. Videre er toppstempelet 309 fast forbundet til et øvre stag 310. Således er stempelstangen 308 forbundet med det øvre overgangsstykket 300 ved hjelp av toppstempelet 309 og det øvre staget 310 slik det er vist på fig. 3a.
I et øvre parti av toppsylinderen 130 er det anordnet en øvre tettehylse 131. Tettehylsen 131 er festet til toppsylinderen 130 ved hjelp av en gjengeforbindelse.
Foretrukne tetninger mellom det øvre staget 310 og tettehylsen 131 er vist på figurene, men ikke nærmere omtalt.
I fig. 4a ligger et øvre endeparti av toppstempelet 309 an mot et nedre endeparti av tettehylsen 131. Således befinner stempelstangen 308 og dermed stempelet 302 seg i sin øvre posisjon i setteverktøyet ST.
I den viste utførelse er setteverktøyet ST trykkbalansert. Dette fordi tverrsnittsarealet 309A (se fig. 4a) til toppstempelet 309 er like stort som summen av tverrsnittsarealet til stempelstangen 308 og det øvre staget 310.
Det øvre overgangsstykket 300 er av standard type for å kunne tilkoplet en slick-line (ikke vist).
Stammeovergangsstykket 122 er forsynt med en plugg 124 for hydraulikkolje. Videre er stammeovergangsstykket 122 forsynt med innvendige tetninger 126 for å tette mot stempelstangen 308.
Stammeovergangsstykkets 122 innvendige tetninger 126, stempelets 302 tetninger 304, stempelstangen 308 og stammens 106 boring 107 avgrenser således et hydrau-likkammer.
I sitt øvre parti er stammens 106 vegg forsynt med en gjennomgående åpning 132. Åpningen 132 tilveiebringer en fluidkommunikasjonskanal mellom hydraulikkammeret og et drivkammer C. Se figurene 3b og 4b.
Drivkammeret C er i den viste utførelse avgrenset av et utvendig parti av stammen 106, et kammerdeksel 222, et kammerdekselstempel 224 og et endeparti av stammeovergangsstykket 122. Dette ses best i fig. 4b.
Kammerdekselstempelet 224 er anbrakt glidbart mot et parti av stammen 106 og av-tettet mot denne ved hjelp av tetninger 226.
Ved bevegelse av stempelet 302 som følge av trekkrefter overført via nevnte slick-line, det vil si at stempelet beveges i en retning nedenfra og opp på figurene, vil hydraulikkolje i hydraulikkammeret presses ut av dette og inn i kammeret C.
For å kunne oppta hydraulikkoljen som strømmer inn i kammeret C, vil kammerdekselstempelet 224 drives fra i en retning nedover på figurene, slik at kammerets C volum øker fra et første volum vist i fig. 3b og til et andre volum som vist i fig. 4b.
Kammerdekselet 222 er fast forbundet til et parti av hylselåseinnretningen 220 ved hjelp av skruer 228. Således vil en bevegelse av kammerdekselet 222 overføres til hylselegemet 200 og videre til kileinnretningen GH som forklart over.
I den viste utførelse er det hydrauliske stempelarealet til det hydrauliske stempel 302, som også vil omtales som et første hydraulisk stempel 302, mindre enn det hydrauliske stempelarealet til kammerdekselstempelet 224, som også vil omtales som et andre hydraulisk stempel 224. Dette har den effekt at trekkraften som påføres fra slick-line forsterkes før den overføres til kileinnretningen GH. I utførelseseksemplet er arealfor-holdet mellom det andre hydrauliske stempelet 224 og det første hydrauliske stempelet 302 i størrelsesorden 18:1, hvilket betyr at en trekkraft med 1 tonn i slick-line vil bevirke en settekraft på omtrent 18 tonn mot kileinnretningens GH inngrepsmidler.
For å kunne opprettholde kraften som er overført fra slick-line og til kileinnretningens GH inngrepsmidler selv nå trekkraften fra slick-line opphører, er kileinnretningen GH forsynt med en kilelåseinnretning 80. Denne er vist blant annet i figurene 5a, 5b og 6a, 6b, men vises best i fig. 8.
Kilelåseinnretningen 80 er i den viste utførelse tilveiebrakt ved hjelp av en låsering 82 som omslutter et parti av kileinnretningens GH husstamme 4. Låseringen 82 er holdt på plass ved hjelp av en låseringholder 84 og en låseflens 86. Låseflensen 86 omfatter et bæreparti 86' som bærer flere med avstand anbrakte klemfingre 87. Klemfingrene 87 strekker seg i det alt vesentlige parallelt med en lengdeakse til kileinnretningen
GH.
I sitt endeparti er klemfingrene 87 forsynt med et kloparti 87'. Klopartiet 87' er innrettet til å mottas i et spor 65 i overgangsstykket 64, se figurene 7a og 8.
Låseringen 82 er forsynt med skråstilte, sagtannformede serrateringer (se fig. 8) som passer komplementært til serrateringer anbrakt på stammens 4 utvendige overflate. Utformingen av serrateringene er slik at blant annet fiskenakken 68 og frigjøringshyl-sen 66 tillates en aksiell forskyvning langs forbindelseselementet 100 og husstammen 4 i en retning mot huset 6 (nedover på figuren), men ikke motsatt. Kilelåseinnretningen 80 er således en skrallemekanisme.
Kilelåseinnretningen 80 tillater at setteverktøyet ST koples fra kileinnretningen GH samtidig som denne er fullstendig fastspent mot brønnveggen WB.
Den maskinerte fjæren 40 anordnet i et nedre parti av kileinnretningen GH sørger for en forspenning mot skrallemekanismen slik at inngrepsmidlene 112 har fullstendig inngrep mot brønnveggen WB.
Etter at kileinnretningen GH er satt i brønnen, koples setteverktøyet ST fra kileinnretningen GH og trekkes ut av brønnen.
En slik fråkopling av setteverktøyet ST fra kileinnretningen GH utføres som følger: Etter at en ønsket kraft ved hjelp av trekkraft i slick-line er påført kileinnretningens GH inngrepsmidler 12, tilføres setteverktøyet ST og dermed kileinnretningen GH en stadig økende kraft ved hjelp av slick-line. Når påført kraft fra slick-line og dermed den andre drivinnretning overstiger skjærboltens 2 bruddstyrke, brytes forbindelsen mellom sette verktøyets ST forbindelseselement 100 og kileinnretningens GH husstamme 4. Nødvendig bruddkraft er bestemt av tverrsnittsarealet til skjærboltens 2 bryteparti 3 og av skjærboltens 2 materialegenskaper slik det vil være velkjent for en fagmann. I og med at setteverktøyets ST bunnhylse 216 kun ligger an mot og ikke er fastgjort til kileinnretningens GH fiskenakke 68, kan forbindelseselementet 100 og dermed setteverktøyet ST skilles fra kileinnretningen GH og trekkes ut av brønnen.
Med den utforming av inngrepsmidlene 12 som er vist og ved hjelp av kilelåseinnretningen 80 vil kileinnretningen GH kunne benyttes for et vidt spekter av brønndiamet-re.
Ved uthenting av kileinnretningen GH fra brønnen bringes et fiskeverktøy (ikke vist) i inngrep med kileinnretningens GH fiskenakke 68. Et slikt fiskeverktøy er velkjent i bransjen og vil derfor ikke bli ytterligere forklart.
Ved uthenting av kileinnretningen GH må kilearmenes 14 inngrep med brønnveggen WB bringes til opphør. Altså må inngrepsmidlene 12 bringes fra nevnte aktive stilling og til nevnte inaktive stilling.
I den viste utførelse foretas uthenting av kileinnretningen GH på følgende måte: Etter at fiskeverktøyet (ikke vist) er brakt i inngrep med fiskenakken 68, påføres kileinnretning GH en så stor trekkraft at skjærskruen 72 som forbinder fiskenakken 68 til fiskenakkemutteren 70, brytes. Fiskenakken 68 vil da gjennomgå en aksiell bevegelse bort fra huset 6, hvor bevegelsen tilsvarer en aksiell lengde til et frigjøringskammer 73. Frigjøringskammeret 73 er ses best i fig. 8.
Den aksielle lengden til frigjøringskammeret 73 er tilpasset den aksielle lengden til overgangsstykkets 64 spor 65 og lengden til klemfingrenes 87 kloparti 87'.
I og med at kilelåseinnretningen 80 er låst mot en relativ bevegelse i en retning bort fra huset 6 (i en retning oppover figurene), vil nevnte aksielle bevegelse til fiskenakken 68 som nettopp er i en retning bort fra huset 6, medføre at klopartiene 87' trekkes ut av inngrep med sporet 65 i overgangsstykket 64.
Fiskenakken 68, frigjøringshylsen 66 og overgangsstykket 64 med tilkoplede stag 60 vil da kunne trekkes ytterligere bort fra huset 6. Den øvre lenkestøtte 58 som er festet til stagene 60, vil som følge av dette trekkes mot husets 6 første endeparti som utgjø-res av husstammen 4.
Når lenkestøtten 58 forskyves mot husstammen 4, vil inngrepsmidlene 12 trekkes bort fra brønnveggen WB og kileinnretningen GH kan trekkes ut av brønnen.
Claims (16)
1. Setteverktøy (ST) til bruk ved setting av en kileinnretning (GH) i en brønn, hvor kileinnretningen (GH) er tilkoplet setteverktøyet (ST) ved innkjøring av dette i brønnen, idet kileinnretningen (GH) omfatter radielt bevegelige kilearmer (14) som er innrettet til å kunne beveges fra en første, inaktiv stilling hvor kilearmene (14) befinner seg i en avstand fra brønnens innvendige overflate og til en andre, aktiv stilling hvor kilearmene (14) er i kontakt med brønnens innvendige overflate, hvor setteverktøyet (ST) omfatter: - en første drivinnretning (102) for å tilveiebringe en kraft som er innrettet til å overføres til kileinnretningen (GH) for å bevege kilearmene (14) fra den første stilling og til den andre stilling og drive disse til inngrep med brønnens innvendige overflate med en første settekraft; og - en utløsermekanisme (116, 118) for å aktivere den første drivinnretning (102);
karakterisert vedat setteverktøyet (ST) videre omfatter: - en andre drivinnretning (301), for å tilveiebringe en andre settekraft som er større enn nevnte første settekraft, hvor den andre drivinnretning (301) omfatter: - et første hydraulisk stempel (302) som er innrettet til å kunne settes i bevegelse ved hjelp av en trekkraft som overføres utenfra brønnen og til det første hydrauliske stempel (302); og - et andre hydraulisk stempel (224) som står i hydraulisk forbindelse med det første hydrauliske stempel (302), og hvor bevegelsen til det første hydrauliske stempel (302) er motsatt rettet bevegelsen til det andre hydrauliske stempel (224).
2. Setteverktøy i henhold til krav 1, hvor stempelarealet til det første hydrauliske stempel (302) er mindre enn stempelarealet til det andre hydrauliske stempel (224).
3. Setteverktøy i henhold til krav 1, hvor den første drivinnretning (102) er anordnet i et drivkammer (104) avgrenset av et hylselegeme (200) med en hylseskulder (202), og en stamme (106) med en stammeskulder (108), hvor avstanden mellom hylseskulderen (202) og stammeskulderen (108) er innrettet til å kunne økes ved aktivering av utløsermekanismen (116, 118) for frigjø-ring av en låsemekanisme (110) som er innrettet til å forhindre relativ bevegelse mellom hylselegemet (200) og stammen (106).
4. Setteverktøy i henhold til krav 3, hvor den første drivinnretning er en fjær (102) som initialt er fastholdt i en forspent stilling mellom hylseskulderen (202) og stammeskulderen (108).
5. Setteverktøy i henhold til krav 3, hvor den første drivinnretning (102) er en kjemisk ladning.
6. Setteverktøy i henhold til krav 3, hvor den første drivinnretning (102) er en brønnvæske som er ført inn i drivkammeret (104) gjennom en drivkammerport.
7. Setteverktøy i henhold til krav 3 i kombinasjon med et hvilket som helst av kravene 4-6, hvor utløsermekanismen (116, 118) omfatter én av: et tidsrelé; et signal fra overflaten.
8. Setteverktøy i henhold til krav 3, hvor hylselegemet (200) er tilkoplet en hylselåseinnretning (220) for å tillate relativ bevegelse mellom hylselegemet (200) og stammen (106) i en første retning hvor avstanden mellom hylseskulderen (202) og stammeskulderen (108) øker, men ikke i en motsatt andre retning.
9. Kileinnretning (GH) for bruk sammen med setteverktøyet (ST) ifølge krav 1, hvor kileinnretningen (GH) omfatter: - et hus (6) med et veggparti (8) avgrenset av to endepartier; - minst to med avstand anbrakte inngrepsmidler (12) som hver omfatter en kilearm (14) som er tilknyttet to lenkearmer (16, 56), hvor hver av lenkearmene (16, 56) har et første endeparti (16', 56') og et andre endeparti (16", 56"), hvor det første endepartiet (16', 56') er dreibart festet til hver sin len-kestøtte (18, 58) anordnet inne i huset (6), og hvor det andre endepartiet (16", 56") er dreibart festet til kilearmen (14); og - en aktiveringsmekanisme (60) som er aksialt bevegelig i forhold til huset (6),
karakterisert vedat: - huset (6) er forsynt med minst to langsgående spalter (20) som er innrettet til å kunne oppta hvert sitt inngrepsmiddel (12); - i det minste én av lenkestøttene (18, 58) er anordnet aksialt forskyvbar i et parti mellom husets (6) endepartier; og at - aktiveringsmekanismen (60) omfatter minst ett skyvestag som ved aksiell bevegelse av aktiveringsmekanismen i forhold til huset, er innrettet til å kun ne bevirke aksiell forskyvning av nevnte forskyvbare lenkestøtte (58) slik at inngrepsmiddelet (12) bringes fra en inaktiv stilling hvor kilearmen (14) befinner seg i en avstand fra en innvendig overflate i en brønn og til en andre, aktiv stilling hvor kilearmen (14) er i kontakt med brønnens innvendige overflate.
10. Kileinnretning ifølge krav 9, hvor hver av kilearmen (14) og lenkearmen (16, 56) har en bredde og en lengde, og hvor bredden til kilearmen (14) er større enn bredden til lenkearmen (16, 56).
11. Kileinnretning ifølge krav 9 eller 10, hvor kilearmen (14) ytterligere er forsynt med et friksjonselement (14').
12. Kileinnretning i henhold til krav 9, der husets (6) veggpartier (8) har større radiell utstrekning enn kileinnretningen (12) når kileinnretningen (12) er i en første, inaktiv stilling.
13. Framgangsmåte for å aktivere en kileinnretning (GH) i en brønn ved hjelp av et setteverktøy (ST), hvor kileinnretningen (GH) bringes fra en første, inaktiv stilling hvor kilearmer (14) tilknyttet kileinnretningen (GH) befinner seg i en avstand fra brønnens innvendige overflate og til en andre, aktiv stilling hvor kilearmene (14) er i kontakt med brønnens innvendige overflate,karakterisert vedat framgangsmåten omfatter trinnene: - å aktivere en første drivinnretning (102) i setteverktøyet (ST) for å bringe kilearmene (14) med en første kraft mot brønnens innvendige overflate; - å aktivere en andre drivinnretning (301) i setteverktøyet (ST) ved hjelp av en trekkraft som tilføres utenfra brønnens overflate, hvor trekkraften overfø-res til et første hydraulisk stempel (302) som står i hydraulisk forbindelse med et andre hydraulisk stempel (224), hvor bevegelsen til det andre hydrauliske stempel (224) frembringer en kraft som overføres til kileinnretningens (GH) kilearmer (14), idet bevegelsen til det første hydrauliske stempel (302) er motsatt rettet bevegelsen til det andre hydrauliske stempel (224).
14. Framgangsmåte ifølge krav 13, hvor trekkraften som tilføres utenfra brønnen og overføres til kilearmene (14) forsterkes ved å tilveiebringe det første hydrauliske stempel (302) med et mindre stempelareal enn det andre hydrauliske stempel (224).
15. Framgangsmåte ifølge krav 13 eller 14, hvor framgangsmåten omfatter å: - ytterligere øke nevnte trekkraft inntil et brytelegeme (2) som forbinder set- teverktøyet (ST) med kileinnretningen (GH) brytes slik at setteverktøyet (ST) frigjøres fra kileinnretningen (GH), og - å trekke setteverktøyet (ST) ut av brønnen.
16. Framgangsmåte ifølge krav 15, hvor framgangsmåten ytterligere omfatter å hente ut kileinnretningen (GH) ved hjelp av et uthentingsverktøy, idet - uthentingsverktøyet føres inn i brønnen og i inngrep med et parti av kileinnretningen (GH); - å påføre uthentingsverktøyet en trekkraft som bevirker deaktivering av kileinnretningens (GH) inngrep mot brønnveggen; og - å trekke kileinnretningen (GH) ut av brønnen.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20130631A NO340591B1 (no) | 2013-05-03 | 2013-05-03 | Setteverktøy og framgangsmåte ved bruk av samme |
PCT/NO2014/050067 WO2014178725A1 (en) | 2013-05-03 | 2014-04-30 | Setting tool and method of using same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20130631A NO340591B1 (no) | 2013-05-03 | 2013-05-03 | Setteverktøy og framgangsmåte ved bruk av samme |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20130631A1 NO20130631A1 (no) | 2014-11-04 |
NO340591B1 true NO340591B1 (no) | 2017-05-15 |
Family
ID=51843743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20130631A NO340591B1 (no) | 2013-05-03 | 2013-05-03 | Setteverktøy og framgangsmåte ved bruk av samme |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO340591B1 (no) |
WO (1) | WO2014178725A1 (no) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2016433796B2 (en) | 2016-12-28 | 2023-02-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Hydraulically assisted shear bolt |
GB201718255D0 (en) | 2017-11-03 | 2017-12-20 | Expro North Sea Ltd | Deployable devices and methods |
EP3775478B1 (en) | 2018-04-03 | 2022-03-16 | Ikm C6 Technologies As | Anchor device |
NO344871B1 (en) * | 2018-04-03 | 2020-06-08 | C6 Tech As | Anchor device |
US11808093B2 (en) | 2018-07-17 | 2023-11-07 | DynaEnergetics Europe GmbH | Oriented perforating system |
US11255147B2 (en) | 2019-05-14 | 2022-02-22 | DynaEnergetics Europe GmbH | Single use setting tool for actuating a tool in a wellbore |
US10927627B2 (en) | 2019-05-14 | 2021-02-23 | DynaEnergetics Europe GmbH | Single use setting tool for actuating a tool in a wellbore |
US11578549B2 (en) | 2019-05-14 | 2023-02-14 | DynaEnergetics Europe GmbH | Single use setting tool for actuating a tool in a wellbore |
US11204224B2 (en) | 2019-05-29 | 2021-12-21 | DynaEnergetics Europe GmbH | Reverse burn power charge for a wellbore tool |
US11761281B2 (en) | 2019-10-01 | 2023-09-19 | DynaEnergetics Europe GmbH | Shaped power charge with integrated initiator |
CZ2022302A3 (cs) | 2019-12-10 | 2022-08-24 | DynaEnergetics Europe GmbH | Sestava orientovatelné prorážecí trysky |
US12000267B2 (en) | 2021-09-24 | 2024-06-04 | DynaEnergetics Europe GmbH | Communication and location system for an autonomous frack system |
US11753889B1 (en) | 2022-07-13 | 2023-09-12 | DynaEnergetics Europe GmbH | Gas driven wireline release tool |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0216527A2 (en) * | 1985-08-27 | 1987-04-01 | Halliburton Company | Methods and apparatus for well completion operations |
WO2007014086A2 (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-01 | Baker Hughes Incorporated | Downhole trigger apparatus |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3419075A (en) * | 1966-06-27 | 1968-12-31 | Otis Eng Co | Well tools |
US4716963A (en) * | 1985-08-27 | 1988-01-05 | Halliburton Company | Apparatus for well completion operations |
US5146983A (en) * | 1991-03-15 | 1992-09-15 | Schlumberger Technology Corporation | Hydrostatic setting tool including a selectively operable apparatus initially blocking an orifice disposed between two chambers and opening in response to a signal |
-
2013
- 2013-05-03 NO NO20130631A patent/NO340591B1/no unknown
-
2014
- 2014-04-30 WO PCT/NO2014/050067 patent/WO2014178725A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0216527A2 (en) * | 1985-08-27 | 1987-04-01 | Halliburton Company | Methods and apparatus for well completion operations |
WO2007014086A2 (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-01 | Baker Hughes Incorporated | Downhole trigger apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20130631A1 (no) | 2014-11-04 |
WO2014178725A1 (en) | 2014-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO340591B1 (no) | Setteverktøy og framgangsmåte ved bruk av samme | |
NO317023B1 (no) | Bronnverktoy med et dobbelt aktueringssystem | |
NO334119B1 (no) | Apparat og fremgangsmåte for automatisk verktøyfrigjøring | |
CN106715825A (zh) | 密封孔的设备、包括该设备的系统和使用该设备的方法 | |
US20130213635A1 (en) | Hydraulic well packer | |
NO345290B1 (no) | Brønnberedskapsseparasjonsutstyr og en fremgangsmåte for å dele et rørformet element | |
NO326234B1 (no) | Bronnpakning samt fremgangsmate for plassering av en pakning i en underjordisk bronn | |
EP3063364B1 (en) | Downhole tool method and device | |
NO341052B1 (no) | Formasjonsinngrepselement for bruk i et åpenthullsanker | |
NO336064B1 (no) | Forankringsverktøy og fremgangsmåte for fiksering av et ekspanderbart anker | |
NO20130705A1 (no) | Rørstreng med sperresystem | |
NO332607B1 (no) | Bronnplugg med kuleventil for gjentatt utplassering | |
NO20111431A1 (no) | Skjaerforsterkerutloser- og flaskereduserendesystem og fremgangsmate | |
NO338863B1 (no) | Gripeelement for kveilerør av varierende størrelse. | |
BR112015005660B1 (pt) | unidade de expansão para expandir um tubular em um furo de poço, âncora de topo, e, método para expandir um tubular em um furo de poço | |
NO20111045A1 (no) | Trykkbegrensende anordning for bronnhodetre | |
NO20140738A1 (no) | Svakt ledd i stigerør | |
NO343616B1 (no) | Fremgangsmåte og sammenstilling for å forankre et nedihullsverktøy i et brønnhull, samt en aktiveringssammenstilling for aktivering av et anker nedihulls | |
NO318590B1 (no) | Nede-i-hullet utstyr | |
MX2013007714A (es) | Percutor hidraulico/mecanico de orificio hermetico. | |
NO327809B1 (no) | Hydraulisk setteverktoy med trykkmultiplikator | |
NO20140347A1 (no) | Brønnberedskapsseparasjonsutstyr for bruk til å separere et rørelement | |
NO20111557A1 (no) | Utlignet hydrostatisk bailer | |
NO20110630A1 (no) | Anordning og fremgangsmate for aktivering av nedihullsutstyr | |
NO338289B1 (no) | Brønnverktøyinnretning |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: INGINEERING AS, NO |