NO340863B1 - Stoppanordning ved nedihullsverktøy og framgangsmåte for bruk av samme - Google Patents

Description

STOPPANORDNING VED NEDIHULLSVERKTØY OG FRAMGANGSMÅTE FOR BRUKAV SAMME

Oppfinnelsen angår en stoppanordning ved et nedihullsverktøy. Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en stoppanordning ved et nedihullsverktøy i en petroleumsbrønn. Stoppanordningen omfatter en første krans og en andre krans fastgjort til en rør-streng. Den andre kransen er forsynt med skjærpinner slik at den andre kransen kan frigjøres ved anslag mot et foringsrør under operasjoner der et nedihullsverktøy skal frigjøres.

Ved en del nedihullsoperasjoner brukes en rørstreng forsynt med et verktøy som føres inn i et rør, eksempelvis et foringsrør. Verktøyet som er omfattet av rørstrengen, aktiveres en avstand inne i foringsrøret. For å sikre at verktøyet ikke føres for langt inn i foringsrøret, er det kjent å anordne en stoppanordning på rørstrengen.

Stoppanordningen utgjøres gjerne av en krans med en diameter større enn løpet i foringsrøret. Verktøyet kan således føres i ønsket posisjon i forhold til enden av foringsrøret ved at kransen møter enden av foringsrøret og hindrer at verktøyet vandrer videre inn i dette.

Ved en del nedihullsverktøy er det aktuelt å aktivere gripere som tar tak innvendig i foringsrøret. Slike gripere er ofte utført med en serratert eller tannet overflate som er innrettet til å komme i inngrep med rørveggen. Griperne kan være tildannet av radielt monterte segmenter med en innvendig kileform, slik at aksial bevegelse av et konisk presselement innenfor griperne kan presse griperne ut mot foringsrøret.

Det koniske presselementets aksielle bevegelse kan aktiveres ved rotasjon av rørstrengen hvor verktøyet inngår. Det er også kjent løsninger hvor den aksielle bevegelsen av det koniske presselementet aktiveres ved å trekke i retning ut av foringsrøret ved hjelp av en aktuator, eller ved strekk i rørstrengen.

Griperne aktiveres typisk ved at det koniske elementet beveges i retning ut av brønnen. Ved å trekke i rørstrengen fra overflaten, kan gripekraften økes ved å øke trekkraften. Griperne kan være vanskelige å få løs når en operasjon er avsluttet eller dersom operasjonen må avbrytes. Det koniske presselementet må beveges i retning innover i brønnen for å frigjøre griperne fra foringsrøret. Koniske presselementer som aktiveres ved rotasjon av rørstrengen, kan være vanskelige å få løs ved rotasjon i motsatt retning, og det kan være fare for at slik rotasjonen løsner eller overtrekker gjengeforbindelser i rørstrengen eller i verktøyet uten at griperne løsner. Stopperen som ligger an mot enden av røret, kan gjøre det umulig å bruke vekt fra rørstrengen til å presse det koniske elementet innover i røret slik at griperne kommer løs.

Det eksisterer derfor et behov for en stoppanordning som tillater en ytterligere vandring i aksiell retning ved frigjøring av et nedihullsverktøy i forhold til kjente stoppanordninger.

Patentpublikasjonene US3837398, US4311194, og US3610336 kan være nyttige for forståelsen av oppfinnelsen og dens forhold til teknikkens stilling.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent tek-nikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patent krav.

I et første aspekt vedrører oppfinnelsen en stoppanordning ved nedihullsverktøy, hvor stoppanordningen omfatter en første krans permanent fastgjort til et langstrakt legeme, og hvor stoppanordningen omfatter en andre krans fastgjort til det langstrakte legemet, og hvor den andre kransen er forskyvbart fastgjort til det langstrakte legemet med i det minste et brytelegeme, og hvor den første kransen og andre kransen er anbrakt med en innbyrdes avstand.

Den andre kransen kan være fastgjort nærmere det langstrakte legemets andre endeparti enn den første kransen. Det langstrakte legemet kan utgjøres av en rørstreng.

Rørstrengen kan utgjøres av en todelt rørstreng, og rørstrengens øvre seksjon og nedre seksjon kan være gjengeforbundet.

Rørstrengens nedre seksjon kan være forsynt med et kantparti innrettet til å komme til anslag mot den andre kransen.

Den første kransen kan ha en større utvendig diameter enn den andre kransen.

Det minst ene brytelegemet kan hentes fra gruppen bestående av skjærskruer og skjærpinner, og det minst ene brytelegemet kan være anordnet i det vesentlige normalt på det langstrakte legemets lengderetning.

Nedihullsverktøyet kan utgjøres av et gripeverktøy eller et avhengt verktøy, og nedihullsverktøyet kan være fastgjort til det langstrakte legemets andre endeparti.

Det langstrakte legemet kan være hentet fra gruppen bestående av rør, sylindere, firkantbolter, sekskantbolter, åttekantbolter, trekantbolter, splinebolter og vaiere.

I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen en framgangsmåte for bruk av en stoppanordning i henhold til det første aspekt til å frigjøre et nedihullsverktøy fra en underjordisk brønn, hvor fram-

gangsmåten omfatter trinnene:

- å fastgjøre et nedihullsverktøy til en stoppanordning, hvor stoppanordningen omfatter et langstrakt legeme, en første stoppkrans og en andre stoppkrans; - å føre inn nedihullsverktøyet fastgjort til stoppanordningen i en underjordisk brønn inntil stoppanordnningens andre stoppkrans kommer til anslag mot en ende av et foringsrør; - å sette nedihullsverktøyet i inngrep med foringsrøret ved å forskyve nedihullsverktøyet og stoppanordningen i retning ut av den underjordiske brønnen; - å løsne nedihullsverktøyets inngrep med foringsrøret ved å forskyve nedihullsverktøyet og stoppanordningen i en retning inn i brønnen slik at den andre stoppkransens skjærpinner brytes.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket fremgangsmåte og utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et delvis snitt av en stoppanordning i henhold til oppfinnelsen;

Fig. 2 viser et utsnitt av figur 1 i større målestokk; og

Fig. 3A-B viser et delvis snitt av stoppanordningen og et snitt av et foringsrør.

I beskrivelsen av tegningene er omtale av enkelte detaljer utelatt. Disse detaljene er ikke vesentlige for å framheve det nye ved oppfinnelsen. Disse detaljene kan ha betydning for produksjon av appa-ratet, men omtalen av disse er utelatt for å gjøre beskrivelsen enklere og oppfinnelsen klarere.

Like eller tilsvarende elementer vil bli angitt med samme henvisningstall på figurene.

Posisjonsangivelser som for eksempel «over», «under», «ovenfor», «nedenfor», «høyre» og «venstre» henspeiler på den plassering som er vist på figurene.

I det følgende angir henvisningstallet 1 en stoppanordning for et nedihullsverktøy i henhold til oppfinnelsen.

Stoppanordningen 1 som vist i figur 1, omfatter en første stoppkrans 4 og en andre stoppkrans 6 anordnet med en innbyrdes avstand A1.1 den viste utførelsesformen er stoppkransene 4, 6 fastgjort omkring en rørstreng 9, hvor rørstrengen 9 har et første endeparti 11 og et andre endeparti 19. Rørstrengen 9 er vist som en todelt rørstreng som utgjøres av en øvre rørstrengseksjon 2 og en nedre rørstrengseksjon 7. Rørstrengseksjonene 2, 7 er forbundet med komplementære gjengeforbindelser av i og for seg kjent type. I den viste utførelsesformen er det vist en rørstreng 9, men stoppanordningen 1 kan fastgjøres til andre langstrakte legemer, for eksempel en sylinder, en bolt eller andre legemer som oppfyller formålet med foreliggende oppfinnelse.

Den første stoppkransen 4 er permanent fastgjort til rørstrengen 9 ved hjelp av settskruer 3 og et gjengeparti 15. Den andre stoppkransen 6 er fastgjort til rørstrengen ved hjelp av skjærpinner 5. Den første stoppkransen 4 har noe større utvendig diameter D1 enn den andre stoppkransens 6 utvendige diameter D2, se figur 2. Derved oppnås at den andre stoppkransen 6 ikke kommer i kontakt med brønnveggen ved inn- og utføring av stoppanordningen 1 i en brønn. Det er ønskelig at den andre stoppkransen ikke kommer i kontakt med brønnveggen ved inn- og utføring i en brønn fordi dette kan medføre fare for at skjærpinnene 5 svekkes eller brytes. Stoppkransenes 4, 6 utvendige diametere D1, D2 er tilpasset slik at stoppkransene kan komme til anslag mot et foringsrør 8 ved innføring i en brønn, se figur 3. Det skal imidlertid forstås at den utvendige diameteren D1, D2 på stoppkransene 4, 6 kan være like.

Ved innføring av et nedihullsverktøy (ikke vist) i en brønn, kan nedihullsverktøyet være festet til rørstrengens 9 andre endeparti 19. Nedihullsverktøyet kan for eksempel være et trekkeverktøy med gripere. Ved innføring av trekkeverktøyet i brønnen, begrenses innføringsavstanden ved at stoppanordningens 1 andre stoppkrans 6 kommer til anslag mot foringsrøret 8, se figur 3A. Trekke-verktøyet låses ved at rørstrengen 9 trekkes i retning ut av brønnen.

Ved frigjøring av trekkeverktøyet trekkes rørstrengen 9 først et stykke i retning ut av brønnen, der-etter slippes rørstrengen 9 tilbake ned i brønnen slik at det oppnås en kraft tilstrekkelig stor til å bryte skjærpinnene 5 når den andre stoppkransen 6 kommer til anslag mot foringsrøret 8, se figur 3B. Videre bevegelse inn i foringsrøret 8 forhindres ved at den andre stoppkransen 6 videre kommer til anslag med den første stoppkransen 4.

Antall skjærpinner 5, skjærpinnenes 5 dimensjon og materialet de er utført i, velges på kjent måte ut fra hvilken aksial kraft som skal kreves for å bryte skjærpinnene 5. Skjærpinnene 5 kan på kjent måte være utført som skruer 5.

I en alternativ utførelsesform (ikke vist), kan den andre kransen 6 forskyvbart fastgjøres til rørs-trengen 9 med andre typer inntestinger som løsner eller bryter ved en gitt kraft. Slike inntestinger kan for eksempel utgjøres av, gjenger, utsparinger og komplementære spor. I en ytterligere alternativ utførelsesform kan den andre kransen 6 utgjøres av et materiale som gjør at kransen 6 i seg selv vil brytes ved en gitt kraft. Eksempler på slike materialer er aluminium, messing, andre metal-ler, polymermaterialer og komposittmaterialer.

Ved uttrekking av det frigjorte trekkeverktøyet fra brønnen unngås det at den andre stoppkransen 6 faller av rørstrengen 9 ved at rørstrengen 9 er forsynt med en kant 10 som kommer til anslag med den andre stoppkransen 6 når stoppkransen 6 beveger seg nedover.

Claims (13)

1. Stoppanordning (1) ved nedihullsverktøy, hvor stoppanordningen (1) omfatter en første krans (4) permanent fastgjort til et langstrakt legeme (9),karakterisertved at stoppanordningen (1) omfatter en andre krans (6) fastgjort til det langstrakte legemet (9), og hvor den andre kransen (6) er forskyvbart fastgjort til det langstrakte legemet (9) med i det minste et brytelegeme (5), og hvor den første kransen (4) og andre kransen (6) er anbrakt med en innbyrdes avstand (A1).

2. Stoppanordning (1) i henhold til krav 1, hvor den andre kransen (6) er fastgjort nærmere det langstrakte legemets (9) andre endeparti (19) enn den første kransen (4).

3. Stoppanordning (1) i henhold til krav 1, hvor det langstrakte legemet (9) utgjøres av en rørstreng (9).

4. Stoppanordning (1) i henhold til krav 3, hvor rørstrengen (9) utgjøres av en todelt rørs-treng (9).

5. Stoppanordning (1) i henhold til krav 4, hvor rørstrengens øvre seksjon (2) og nedre seksjon (7) er gjengeforbundet.

6. Stoppanordning (1) i henhold til krav 5, hvor rørstrengens (9) nedre seksjon (7) er forsynt med et kantparti (10) innrettet til å komme til anslag med den andre kransen (6).

7. Stoppanordning (1) i henhold til krav 1, hvor den første kransens (4) diameter (D1) er større enn den andre kransens (6) diameter (D2).

8. Stoppanordning (1) i henhold til krav 1, hvor det minst ene brytelegemet (5) er hentet fra gruppen bestående av skjærskruer og skjærpinner.

9. Stoppanordning (1) i henhold til krav 1, hvor det minst ene brytelegemet (5) er anordnet normalt på det langstrakte legemets (9) lengderetning.

10. Stoppanordning (1) i henhold til krav 1, hvor nedihullsverktøyet er hentet fra gruppen bestående av gripeverktøy, avhengte verktøy og trekkeverktøy.

11. Stoppanordning (1) i henhold til krav 1, hvor det langstrakte legemet (9) er hentet fra gruppen bestående av rør, sylindere, firkantbolter, sekskantbolter, åttekantbolter, trekantbolter, splinebolter og vaiere.

12. Stoppanordning (1) i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, hvor nedihullsverktøyet er fastgjort til det langstrakte legemets (9) andre endeparti (19).

13. Framgangsmåte for bruk av en stoppanordning (1) i henhold til krav 1 til å frigjøre et nedihullsverktøy fra en underjordisk brønn,karakterisert vedat framgangsmåten omfatter trinnene: - å fastgjøre et nedihullsverktøy til en stoppanordning (1), hvor stoppanordningen omfatter et langstrakt legeme, en første stoppkrans (4) og en andre stoppkrans (6); - å føre inn nedihullsverktøyet fastgjort til stoppanordningen (1) i en underjordisk brønn inntil stoppanordningens (1) andre stoppkrans (6) kommer til anslag mot en ende av et foringsrør (8); - å sette nedihullsverktøyet i inngrep med foringsrøret (8) ved å forskyve nedihullsverk-tøyet og stoppanordningen (1) i en retning ut av den underjordiske brønnen; - å løsne nedihullsverktøyets inngrep med foringsrøret (8) ved å forskyve nedihullsverk-tøyet og stoppanordningen (1) i en retning inn i brønnen slik at den andre stoppkransens (6) skjærpinner (5) brytes.