NO342049B1 - Ekspanderbar, føyelig kledningstetning/rørhenger. - Google Patents

Abstract

Et føyelig, integrert feste- og tetningssystem er lokalisert enten på enden av kledning eller på en forlengingsrørhenger. Det har som særtrekk fremspring i motstående retninger, hvis kontaktkanter fortrinnsvis er herdet. Fremspringene penetrerer det omgivende rør ved ekspansjon av det mindre rør. Tetninger er inkludert tilstøtende fremspringene, slik at tetninger mellom tilstøtende fremspring blir presset mot hverandre ved bøying av de fremspring som penetrerer det omgivende rør. Innfestingskonfigurasjonen er særlig egnet til bruk sammen med faste koniske utvidelsesverktøy eller variable koniske utvidelsesverktøy med begrenset dimensjonsjusterbarhet når den nøyaktige innvendige diameter av vertsfôringsrør eller et åpent hull er ukjent.

Description

Området for denne oppfinnelse er rør som ekspanderes inn i omgivende rør for en støtte og en tettende relasjon.

US 6691789 B2 omtaler et apparat og fremgangsmåte for å skape en tetning mellom to koaksiale rør for på den måte å skape et oppheng og en pakning. Et første rør er anbrakt koaksialt innen et parti av et andre, større rør. Et parti av det første rør er ekspandert til friksjonskontakt med det andre rør, og derved skaper en fôring og et oppheng. I en utførelse er et mønster av spor og profilsnitt dannet i overflaten av et parti av det første rørlegemet. Sporene danner i et aspekt et kontinuerlig mønster omkring omkretsen av rørlegemet som krysser for å danne et flertall av vesentlig identiske former, slik som diamanter. Sporene og profilkuttene tjener til å forbedre strekkfastheten av rørlegemet. Samtidig gir sporene og profilkuttene mulighet for ekspansjon av rørlegemet ved bruk av mindre radial kraft. Sporene og profilkuttene tilveiebringer videre en gripeinnretning, som tilveiebringer ytterligere friksjonsstøtte for opphenging av det ekspanderte rør på den indre overflate av et omgivende andre rør.

Det er ofte nødvendig med en utbedringskomponent for å isolere et utslitt fôringsrør eller en forlengningsrørstreng må settes inn i et fôringsrør og ekspanderes til en tettende og støttende relasjon med det omgivende rør. Mange ganger er de spesifikke dimensjoner til det omgivende rør eller den omgivende brønnboring ukjent, og den tid og kostnad det tar for å finne ut de innvendige dimensjoner for kledningen eller forlengningsrøret i det som er kjent som en kaliberkjøring er ikke innenfor planene eller budsjettet til brønnoperatøren. Problemet oppstår når kledningen skal ekspanderes med et fast konisk utvidelsesverktøy eller et variabelt konisk utvidelsesverktøy hvis utvendige dimensjoner ikke er kjente for å være tilstrekkelig store til korrekt å lokalisere kledningen for tettende støtte i brønnboringen eller de omgivende rør.

Forskjellige teknikker har blitt brukt for å bringe en tetning i inngrep mellom et rør og et omgivende rør. Enkelte har anvendt den hengende vekt av et rør til å aktivere en tetning mot det omgivende rør. Enkelte eksempler på slike design er US-patenter 5.031.695; 5.031.696; 5.799.730 og 6.488.084. Andre design som anvendte eksplosiv kraft eller konisk utviding, så som US-patenter 4.662.450 og 6.390.201. US-patent 6.098.717 viser bruken av utvendige tetninger på det indre rør som skal ekspanderes til kontakt med det omgivende rør for kontakt ved ekspansjon.

Det som mangler i de tidligere design er en utvendig behandling for det indre rør som er føyelig, for justering til variabiliteten i innvendige dimensjoner som man møter med det omgivende rør eller brønnboring, samtidig som man er i stand til å tilveiebringe passende støtte for laster i motstående retninger og/eller en vekselvirkning mellom et tetningsorgan og det forankringstrekk som fortrinnsvis penetrerer det ytre rør eller brønnboringens vegg. De som har fagkunnskap innen teknikken vil bedre forstå omfanget av oppfinnelsen fra en gjennomgang av beskrivelsen av den foretrukne utførelse og tegningene, som fremkommer nedenfor.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et ekspanderbart rør som avgrenser en utvendig vegg for forbindelse til et omgivende rør eller brønnboring, kjennetegnet ved at det omfatter:

en flerhet av fremspring på den utvendige vegg, idet fremspringene penetrerer den innvendige vegg av det omgivende rør eller overflaten av brønnboringen ved ekspansjon av den utvendige vegg, og fremspringene er også anordnet for å bøye seg i forhold til den utvendige vegg ved ekspansjon av denne.

Foretrukne utførelsesformer av det ekspanderte røret er videre utdypet i kravene 2 til og med 12.

Et føyelig, integrert feste- og tetningssystem er lokalisert enten på enden av kledning eller på en forlengningsrørhenger. Det har som særtrekk fremspring i motstående retninger, hvis kontaktkanter fortrinnsvis er herdet. Fremspringene penetrerer det omgivende rør ved ekspansjon av det mindre rør. Tetninger er inkludert tilstøtende fremspringene, slik at tetninger mellom tilstøtende fremspring blir presset mot hverandre ved bøying av de fremspring som penetrerer det omgivende rør. Innfestingskonfigurasjonen er særlig egnet til bruk sammen med faste koniske utvidelsesverktøy eller variable koniske utvidelsesverktøy med begrenset dimensjonsjusterbarhet når den nøyaktige innvendige diameter av vertsfôringsrør eller et åpent hull er ukjent.

Kort beskrivelse av tegningene:

Figur 1 er et snittriss av kledningen ifølge den foreliggende oppfinnelse; og Figur 2 er et nærere riss av den utvendige overflate av den kledning som er vist på figur 1.

Med henvisning til figur 1, kledningen eller rørstrengen 10 har åpninger 12 for innfesting av et setteverktøy (ikke vist), for plassering i en brønnboring som heller ikke er vist. Den utvendige overflate 14 har en serie av fremspring 16 som er vist i nærmere detalj på figur 2. Fremspring 18 er orientert oppover i hullet og bort fra fremspring 20 som er orientert nedover i hullet. En tetningsring 22 er opphulls og tilstøtende fremspring 18 og en tetningsring 24 er lokalisert nedhulls fra fremspring 20. I den foretrukne utførelse fremkommer det ovenfor beskrevne arrangement i et gjentakende mønster. Tetningene 24 og 22' er følgelig lokalisert mellom fremspring 20 og 18’.

Ekspansjon av kledningen eller rørstrengen 10 kan gjøres ved hvilke som helst av et mangfold av kjente midler, fra inne i passasjen 26. Fremspring 18 og 20 som avgrenser en U-form, beveges utover mot det omgivende rør. Tuppene eller kontaktpunktene på fremspringene er fortrinnsvis induksjonsherdet og er designet til å penetrere, fortrinnsvis minst 0,762 mm, veggen av det omgivende rør ved ekstrudering av det mykere vertfôringsrørmateriale. Fremspringene kan også bøye seg avhengig av dimensjonene av det omgivende rør og størrelsen av det ekspanderende verktøy som anvendes i passasjen 26. Når fremspringene 18 og 20 bøyer seg bort fra hverandre, oppnår det et fastere grep på en tilstøtende tetning, så som 22 eller 24. Tetningene 24 og 22’ skyves mot hverandre, og holdes samtidig på plass av sine tilstøtende fremspring, mer kraftfullt i forhold til bøyingen kombinert med penetreringen inn i det omgivende rør.

Fremspringene 18 og 20 kan være stumpe eller skarpt spissede. De kan strekke seg kontinuerlig rundt omkretsen av røret eller kledningen 10, eller de kan være diskontinuerlige. Selv om orienteringen av fremspringene 18 eller 20 er vist i 90 grader i forhold til lengdeaksen 28, er andre orienteringer mulige, inkludert et kontinuerlig eller segmentert spiralmønster som er pakket rundt den utvendige overflate 30. Tetningene 22 og 24 kan være laget av et materiale som er kompatibelt med nedhullsfluider og -temperatur, og kan være montert i en fordypning 32, for å hjelpe til med å holde dem bedre på plass på den utvendige overflate 30. Tetningene strekker seg fortrinnsvis radialt lenger ut og bort fra lengdeaksen 28 enn fremspringene 18 eller 20. Fortrinnsvis er i det minste halvparten av omkretsen av tetningene i inngrep med kledningen eller røret 10 i innkjøringsposisjonen. Penetrasjon av fremspringene så som 20 og 22' sammen med mulig nedbøying kan skyve inngripende tetninger mot hverandre, og til og med inn i kontakt. Penetrasjonen av fremspringene eliminerer muligheten for ekstrudering av tetninger i i det minste én retning. Tetningstrykk som kommer fra innoverbøying av fremspring så som 18 og 20 holder en dynamisk, konstant motstandskraft mot fremspringene, for å sørge for at de forblir aktivert når ytre krefter er tilbøyelige til å skyve kledningen eller forlengningsrørhenger opp eller ned.

Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet med en viss grad av særegenhet, er det innlysende at mange forandringer kan gjøres i detaljene ved konstruksjon og arrangement av komponenter uten å avvike fra omfanget definert av kravene. Det forstås at oppfinnelsen ikke begrenset til de eksemplifiserende utførelser som her er fremsatt, men at den kun skal begrenses av omfanget av de vedføyde krav, inkludert det fulle område av ekvivalens som hvert av dens elementer er berettiget til.