NO343648B1 - Rotasjonsaktuert stigerørforbindelse av spennhylsetypen - Google Patents

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Område for oppfinnelsen:

[0001] Denne oppfinnelse angår generelt boring og produksjon av olje- og gassbrønner, og spesielt en konstruksjon av en kosteffektiv hurtig oppbygnings (tildragnings) kobling for rørdeler som benytter en gjenget sammenfoldbar spennhylse eller ring.

Kort beskrivelse av relatert teknikk

[0002] US 2007/0252387 A1 omtaler en marin stigerørsammenstilling som har et første rørelement med en utvendig overflate med et flertall av første aksialt atskilte formasjoner, et andre rørelement som har en utvendig overflate med et flertall av andre aksialt atskilte formasjoner derpå, en segmentert ring i omgivende forhold til de første og andre rørelementer, den segmenterte ring har en indre overflate med et flertall av formasjoner som kan gå i inngrep med formasjonene på de første og andre rørelementene. Inngrepsformasjonene tjener til å presse de første og andre rørelementene mot hverandre når den segmenterte ring utsettes for radialt innadrettede kompresjonskrefter. Videre innbefatter stigerørsammenstillingen en hylse i omgivende forhold for å tvinge inngrepsformasjonene sammen og en tetningssammenstilling for å tette mot utvendige og innvendige trykk.

[0003] Et borestigerør er et rør med stor diameter benyttet innen offshore boreoperasjoner for å styre borestrengen fra offshore-plattformen til og fra undervannsbrønnhodet og for å tilveiebringe middel for sirkulering av borefluid. Borestrengen senkes gjennom borestigerøret. Borefluid sirkulerer ned fra plattformen gjennom borestrengen, ut gjennom borkronen og returnerer til plattformen i rommet mellom den indre diameter av stigerøret og den ytre diameter av borestrengen. Miljøkrefter forårsaket av bølger, strømmer og bevegelsen av offshore-plattformen, så vel som innvendige krefter forårsaket av vekten av de tunge borefluider bidrar alle til de sekvensielle belastninger påført borestigerøret. I tillegg kan høytrykks borestigerør, som benytter overflateutblåsningssikringer, eksponeres for fullt borehullstrykk. Forbindelsen mellom hver suksessive skjøt av borestigerør må være i stand til å motstå slike belastninger.

[0004] Den tidligere kjente teknikk bygger opp stigerøret eller skjøtforbindelsene med boltede flenstypekoblinger eller med radialt orienterte skruer som beveger klør inn i og ut av inngrep med et profil på stigerør-røret. Begge disse fremgangsmåter krever manipulering med en tang eller boltoppstrammingsanordning som plasserer personell i umiddelbar nærhet av boremuffene for lengre tidsperioder og øker farenivået for utføring av oppgaven.

[0005] Andre tidligere kjente fremgangsmåter innbefatter bruk av sokkel- og boltende-skruetype som krever rotasjon av stigerørdelene gjennom flere omdreininger for å stramme rørdelene til en sikker forbindelse. Som ved de tidligere omtalte fremgangsmåter, krever disse forbindelsestyper manipulering med en tanganordning, som medfører at personell plasseres i umiddelbar nærhet av brønnslissene for lengre tidsperioder, og øker farenivået for å utføre oppgaven. Der hvor stigerørdiametrene er store, er vridningsmomentkravene for å tilveiebringe typiske separasjonskrefter for en konvensjonell direkte gjenget oppbygning ekstremt høye. Videre kan tiden nødvendig for enten å bolte stigerørskjøtene sammen, skru låseklør i inngrep, eller skru sokkel- og boltende-skjøter i inngrep være ganske lang. Dette kan tilføre betydelig tid til den totale tid som er nødvendig for å operere riggen, og i høy grad øke kostnadene for prosjektet.

[0006] I en annen tidligere kjent utførelse er stigerørsokkelendene formet med lommer og låsedeler posisjonert innen lommene. Låsedelene har et profil som passer sammen med et profil på en boltende av det tilstøtende stigerør. Denne stigerørsammenstilling innbefatter en spesiell kamring som aktueres ved spesielt utstyr på plattformen. Det spesielle utstyr bevirker at kammen beveger låsedelene i inngrep med profilet til boltenden for å feste stigerørene. Disse kamsammenstillinger kan betydelig øke kostnaden for plattformen på grunn av de økte kapitalkostnader for det spesielle utstyr og mer kostbare stigerørsdeler. Derfor vil en stigerørskjøt som sørger for en sterk forbindelse som hurtig kan bygges opp uten å stille personell i umiddelbar nærhet av brønnslissene for lengre tidsperioder og ved en lavere kostnad, være ønskelig.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0007] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en undervanns stigerørsammenstilling omfattende:

en øvre rørdel med en ende og en akse;

en nedre rørdel med en ende, den nedre rørdel er koaksial med den øvre rørdel;

hvori enden til den øvre rørdel er nær til enden av den nedre rørdel;

en radialt sammentrekkbar del delvis i inngrep med enden til i det minste én rørdel idet den er i en initiell posisjon;

hvori den radiale sammentrekkbare del har gjenger på en ytre diameter av den radialt sammentrekkbare delen;

en ytre hylse med gjenger på en indre diameter som fullstendig opptar gjengene på den ytre diameter av den radialt sammentrekkbare del i den initielle posisjon, den ytre hylse er skrudd på den radialt sammentrekkbare del;

hvori rotasjon av den ytre hylse i forhold til den radialt sammentrekkbare del i en første retning bevirker radial forskyvning mellom gjengene på den indre diameter av den ytre hylse og gjengene på den ytre diameter av den radialt sammentrekkbare del, derved delvis frakopler gjengene på den ytre diameter av den radialt sammentrekkbare del fra gjengene på den indre diameter av den ytre hylse, og flytter den radialt sammentrekkbare del innover til en tildragningsposisjon som fester den nedre rørdel til den øvre rørdel, og kjennetegnet ved at:

den radialt sammentrekkbare del omfatter:

en radialt sammentrekkbar spennhylse som omskriver endene til de øvre og nedre rørdeler;

et øvre parti av spennhylsen er koaksial med den øvre rørdel idet den er i en initiell posisjon;

et nedre parti av spennhylsen er delvis i inngrep med den nedre rørdel i den initielle posisjon;

rotasjonen av den ytre hylse og spennhylsen i forhold til hverandre bevirker at spennhylsen fullstendig opptar de øvre og nedre rørdeler; og rotasjonen bevirker at den ytre hylsegjenge beveger seg fra en fullstendig inngrepsposisjon til en delvis inngrepsposisjon, og derved holder spennhylsen i tildragningsposisjonen som fester den nedre rørdel til den øvre rørdel, og

den nedre rørdel har spor formet på et ytre diameterparti av den nedre rørdelende;

spennhylsen er landet i den initielle posisjon på en oppover-vendende spennhylseskulder formet på det ytre diameterparti av den nedre rørdelende, skulderen er aksialt under den nedre rørdelendes ytre diameterspor;

hvori spennhylsen har nedre indre diameter spennhylsespor formet på et nedre indre diameterparti av spennhylsen, og indre øvre diameter spennhylsespor formet på et øvre indre diameterparti av spennhylsen;

hvori de indre nedre diameter spennhylsespor delvis opptar den nedre rørdelendes ytre diameterspor i den initielle posisjon;

den øvre rørdelende med ytre diameterspor formet på et ytre diameterparti til den øvre rørdelende, den øvre rørdelende er innsatt i spennhylsen slik at de ytre diameterspor på den nedre rørdelende og de ytre diameterspor på den øvre rørdelende er tilstøtende de indre diameterspor til spennhylsen i den initielle posisjon; og

hvori de øvre og nedre indre diameterspor til spennhylsen opptar de ytre diameterspor til de øvre og nedre rørdelender etter at rotasjonen flytter spennhylsen til tildragningsposisjonen og derved fester den nedre rørdel til den øvre rørdel i tildragningsposisjonen.

[0008] Foretrukne utførelsesformer av undervanns stigerørsammenstillingen er utdypet i kravene 2 til og med 9.

[0009] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås videre ved en undervanns stigerørsammenstilling, kjennetegnet ved at den omfatter:

en første rørdel med en sentral boring med en akse og en ende med ytre diameterspor formet på et ytre diameterparti av den første rørdelende;

en spennhylse landet i en initiell posisjon på en oppover-vendende spennhylseskulder formet på den ytre diameter av den første rørdelende, skulderen er aksial under den første rørdelendes ytre diameterspor;

hvori spennhylsen har nedre indre diameterspennhylsespor formet på en indre diameter av nedre parti av spennhylsen delvis i inngrep med de ytre diameterspor til den første rørdel i den initielle posisjon, øvre indre diameterspennhylsespor formet på en indre diameter av øvre parti av spennhylsen, og ytre diameterspennhylsegjenger formet på et ytre diameterparti av spennhylsen som strekker seg i en aksial lengde av spennhylsen;

hvori spennhylsen er radialt sammentrekkbar fra den initielle posisjon til en tildragningsposisjon;

en ytre ringformet hylse med hylsegjenger formet på en indre diameteroverflate av den ytre ringformede hylse, hylsen skrudd på de ytre diameterspennhylsegjenger i den initielle posisjon;

en andre rørdel med en sentral boring og en akse koaksial med den første rørdels sentrale boring og akse, den andre rørdel har en ende med ytre diameterspor formet på et ytre diameterparti av den andre rørdelende innført i spennhylsen slik at de ytre diameterspor på en første rørdelende og de ytre diameterspor på en andre rørdelende er tilstøtende til henholdsvis de nedre og øvre indre diameterspor av spennhylsen, i den initielle posisjonen;

hvori en rotasjon på mindre enn 360<o>av den ytre ringformede hylse i forhold til spennhylsen bevirker radial forskyvning mellom gjengene på den indre diameteroverflate av den ytre ringformede hylse og de ytre diameterspennhylsegjenger for å bevege spennhylsen til tildragningsposisjonen;

hvori gjengene på den ytre diameter av spennhylsen er delvis i inngrep med de indre diametergjenger til den ytre ringformede hylse i tildragningsposisjonen for på den måten å holde spennhylsen i tildragsningsposisjonen; og

hvori de øvre og nedre diameterspor til spennhylsen opptar de ytre diameterspor til de første og andre rørdelender, og derved fester den første rørdel til den andre rørdel i tildragningsposisjonen.

[0010] Foretrukne utførelsesformer av undervanns stigerørsammenstillingen er utdypet i kravene 11 til og med 13.

[0011] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås videre ved en undervanns stigerørsammenstilling, kjennetegnet ved at den omfatter:

en rørdel med rørdelgjenger på en ytre overflate;

en ringformet spennhylse som omskriver et parti av rørdelen og som omfatter:

en indre overflate med indre spennhylsegjenger som selektivt opptar rørdelgjengene på den ytre overflate av rørdelen;

en ytre overflate med ytre spennhylsegjenger som stikker frem radialt utover og som hver har en ytre radial overflate som ligger i et plan som er skrått til en akse av rørdelen; og

en ringformet ytre hylse som omgir spennhylsen og har en indre overflate med hylsegjenger som har en indre radial overflate som er komplementær til og i kontakt med den ytre radiale overflate av de ytre spennhylsegjenger, slik at når den ytre hylse er rotert, beveger hylsegjengene seg aksialt inn i radial inngrepskontakt med de ytre spennhylsegjenger og presser spennhylsen radialt innover og inn i inngrepskontakt med rørdelen.

[0012] Foretrukne utførelsesformer av undervanns stigerørsammenstillingen er videre utdypet i krav 15 og 16.

[0013] Disse og andre problemer er generelt løst eller avhjulpet, og tekniske fordeler er generelt oppnådd, ved foretrukne utførelser av den foreliggende oppfinnelse som tilveiebringer en kosteffektiv hurtig oppbygningskobling for rørdeler.

[0014] I henhold til en utførelse er en undersjøisk stigerørsammenstilling omtalt. Sammenstillingen innbefatter en øvre rørdel med en ende og en akse, og en nedre rørdel som har en ende, den nedre rørdel er koaksial med den øvre rørdel. Enden av den øvre rørdel er nær enden av den nedre rørdel. Sammenstillingen innbefatter en radialt sammentrekkbar del delvis koblet med enden til i det minste en rørdel når den er i en initiell posisjon. Den radiale sammentrekkbare del har gjenger med konstant diameter på en ytre diameter av delen. Sammenstillingen innbefatter også en ytre hylse med gjenger på en indre diameter som fullstendig opptar gjengene på den ytre diameter av den radialt sammentrekkbare del i den initielle posisjon, den ytre hylse skrudd på den radialt sammentrekkbare del.

Rotasjon av den ytre hylse i forhold til den radialt sammentrekkbare del er en første retning som bevirker at den ytre hylsegjenge beveger seg fra en fullstendig inngrepsposisjon til en delvis inngrepsposisjon, og derved beveger den radialt sammentrekkbare del innover til en oppbygningsposisjon som fester den nedre rørdel til den øvre rørdel.

[0015] I henhold til en annen utførelse er en undervanns stigerørsammenstilling omtalt. Undervanns stigerørsammenstillingen innbefatter en første rørdel med en sentral boring med en akse og en ende med ytre diameterspor formet på et ytre diameterparti av den første rørdelende. Sammenstillingen innbefatter også en spennhylse landet i en initiell posisjon på en oppover-vendende spennhylseskulder formet på den ytre diameter av den første rørdelende, skulderen er aksialt under den første rørdelendes ytre diameterspor. Spennhylsen har nedre indre diameter spennhylsespor formet på et nedre indre diameterparti av spennhylsen delvis i inngrep med de ytre diameterspor til den første rørdel i den initielle posisjon, indre øvre diameter spennhylsespor formet på et øvre indre diameterparti av spennhylsen, og ytre diameter spennhylsegjenger med konstant diameter formet på et ytre diameterparti av spennhylsen som strekker seg den aksiale lengde av spennhylsen. Spennhylsen er radialt sammentrekkbar fra den initielle posisjon til en oppbygningsposisjon. Sammenstillingen innbefatter også en ytre ringformet hylse med hylsegjenger formet på en indre diameteroverflate av den ytre ringformede hylse, hylsen er gjenget på spennhylsegjengenes ytre diameter i den initielle posisjon. Sammenstillingen innbefatter videre en andre rørdel med en sentral boring og en akse koaksial med den første rørdels sentrale boring og akse. Den andre rørdel har en ende med ytre diameterspor formet på et ytre diameterparti av den andre rørdelende. Den andre rørdelende er innført i spennhylsen slik at de ytre diameterspor på den første rørdelende og de ytre diameterspor på den andre rørdelende er tilstøtende henholdsvis de nedre og øvre indre diameterspor til spennhylsen, i den initielle posisjon. En rotasjon på mindre 360° av den ytre ringformede hylse i forhold til spennhylsen bevirker at spennhylsen beveger seg til oppbygnings (tildragnings) posisjonen. Gjengene på den ytre diameter av spennhylsen er delvis i inngrep med de indre diametergjenger til den ytre ringformede hylse i tildragningsposisjonen for på denne måten å holde spennhylsene i tildragningsposisjonen. De øvre og nedre indre diameterspor til spennhylsen opptar de ytre diameterspor til de første og andre rørformede delender, og derved fester den første rørdel til den andre rørdel i tildragningsposisjonen.

[0016] I henhold til en annen utførelse er en undervanns stigerørsammenstilling omtalt. Undervanns stigerørsammenstillingen innbefatter en øvre rørdel med en ende, og en nedre rørdel med en ende, den nedre rørdel er koaksial med den øvre rørdel. Den øvre rørdelende er nær den nedre rørdelende. Sammenstillingen innbefatter en radialt sammentrekkbar spennhylse med en nedover-vendende skulder på en indre diameter øvre ende og en oppover-vendende skulder på en indre diameter nedre ende. Den øvre rørformede del har en oppover-vendende skulder på en ende til den øvre rørdel i kontakt med den nedover-vendende skulder på den øvre ende av spennhylsen. Den nedre rørdel har en nedover-vendende skulder på en ende av den nedre rørdel i kontakt med en oppover-vendende skulder på den nedre ende av spennhylsen. Et nedre parti av spennhylsen er delvis i inngrep med den nedre rørdel i den initielle posisjon. Spennhylsen har gjenger med konstant diameter på en ytre diameter av spennhylsen. En ytre hylse har gjenget på en indre diameter som fullstendig opptar gjengene på den ytre diameter av spennhylsen i den initielle posisjon. Rotasjon av den ytre hylse og spennhylsen i forhold til hverandre bevirker at spennhylsen fullstendig opptar den nedover-vendende spennhylseskulder med den oppover-vendende skulder til den øvre rørdel og den oppover-vendende spennhylseskulder med den nedover-vendende skulder til den nedre rørdel. Rotasjon bevirker at den ytre hylse skrur for å bevege seg fra en fullstendig inngrepsposisjon til en delvis inngrepsposisjon, og derved holder spennhylsen i en tildragningsposisjon som fester den nedre rørdel til den øvre rørdel.

[0017] I enda en annen utførelse er en undervanns stigerørsammenstilling omtalt. Sammenstillingen innbefatter en øvre rørdel med en ende, og en nedre rørdel med en ende, med et flertall av sokkelendefingre atskilt ved spor, den nedre rørdel er koaksial med den øvre rørdel. Enden av den øvre rørdel er innført i enden av den nedre rørdel. Spor er formet på en ytre diameter av den øvre rørdelende, og spor er formet på en indre diameter av den nedre rørdel slik at sporene til den øvre rørdel er nær sporene til den nedre rørdel når den øvre rørdel er innført i enden til den nedre rørdel. En radialt sammentrekkbar splittspennhylsering er delvis i inngrep med enden av den nedre rørdel idet den er i en initiell posisjon. Splittspennhylseringen har gjenger med konstant diameter på en ytre diameter av delen, og en ytre hylse har gjenger på en indre diameter som fullstendig opptar gjengene på den ytre diameter til splittspennhylseringen i den initielle posisjon. Rotasjon av den ytre hylse i forhold til splittspennhylseringen bevirker at den ytre hylsegjenge beveger seg fra en fullstendig inngrepsposisjon til en delvis inngrepsposisjon, og derved bevirker at splittspennhylseringen trekker seg sammen radielt og sokkelendefingrene trekker seg sammen radialt. Den radiale sammentrekning av sokkelendefingrene bevirker at sporene på den øvre ende av den øvre rørdel fullstendig opptar sporene på enden til den nedre rørdel, og derved fester den øvre rørdel til den nedre rørdel.

[0018] En fordel med en foretrukket utførelse er at den sørger for en kostnadseffektiv hurtig tildragningskobling for rørdeler. Koblingen kan dras til med en tang eller boltoppstrammingsanordning, som stiller personell i umiddelbar nærhet av brønnslissene for kortere tidsperioder, og minsker farenivået for å utføre oppgaven. I tillegg kan koblingen tildras med færre omdreininger, som betydelig minsker tiden påkrevd for å dra til forbindelsen. Enda videre benytter koblingen ikke en betydelig mengde av spesielt utstyr for å dra til forbindelsen, som videre reduserer totale kostnader av stigerørsammenstilling. Enda videre benytter forbindelsen en spesielt utformet gjenge og radialt sammentrekkbare deler for å generere en høyere radial og aksial forbelastningskraft enn nåværende rørforbindelsessystemer.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0019] Slik at måten som egenskapene, fordelene og målene med oppfinnelsen, så vel som andre vil fremkomme, er oppnådd, og kan forstås i mer detalj, vil en mer spesiell beskrivelse av oppfinnelsen kort oppsummert ovenfor gjøres med referanse til utførelsene av denne som er illustrert i de vedføyde tegninger som danner en del av denne beskrivelse. Det skal imidlertid nevnes at tegningene illustrerer kun en foretrukket utførelse av oppfinnelsen og skal derfor ikke anses som begrensende for dens omfang, da oppfinnelsen kan tillate andre like effektive utførelser.

[0020] Figur 1 er et sidesnittriss av et rør som er tilpasset med en nesetetning i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

[0021] Figur 2 er et sidesnittriss av røret i fig.1 som er tilpasset med en spennhylse i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

[0022] Figur 3 er et sidesnittriss av en utførelse i fig.2 med en hylse som omgir spennhylsen i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

[0023] Figur 4 er et sidesnittriss av et temporært endetyperør som innføres i spennhylsen og hylsen, og former en forbindelsessammenstilling for sokkel og boltrørene i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

[0024] Figur 5 er et sidesnittriss av forbindelsessammenstillingen i fig.4 i en forbundet utforming i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

[0025] Figur 5A-5C er sidesnittriss av inngrepet av gjenger og profiler til utførelsen i fig.5.

[0026] Figur 6 er en alternativ utførelse av forbundne rør med en kilering for frigjøring av forbindelsessammenstillingen i fig.5 i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

[0027] Figur 7 er et detaljert riss av et parti av utførelsen i fig.6 i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

[0028] Figur 8 er et delvis sidesnittriss av en fremgangsmåte for sammenstilling av et stigerør i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

[0029] Figur 9 er et sidesnittriss av alternative utførelser av en fremgangsmåte for sammenstilling av et stigerør i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

[0030] Figur 9A-9D er sidesnittriss av inngrep av gjenger og profiler til utførelsen i fig. 9.

[0031] Figur 10 er et sidesnittriss av alternative utførelser av en fremgangsmåte for sammenstilling av et stigerør i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

[0032] Figur 10A-10D er sidesnittriss av inngrep av gjenger og profiler til utførelsen i fig.10.

[0033] Figur 11 er et sidesnittriss av alternative utførelser av en fremgangsmåte for sammenstilling av et stigerør i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

[0034] Figur 11A-11D er sidesnittriss av inngrep av gjenger og profiler til utførelsen i fig.11.

[0035] Figur 12 er et sidesnittriss av alternative utførelser av en fremgangsmåte for sammenstilling et stigerør i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

[0036] Figur 12A-12D er sidesnittriss av inngrep av gjenger og profiler til utførelsen i fig.12.

[0037] Figur 13 er et sidesnittriss av alternative utførelser av forbundne rør.

[0038] Figur 14-15 er sidesnittriss av alternative utførelser av forbundne rør.

[0039] Figur 15 er et toppriss av en sokkelende til et første rør i fig.14.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSE

[0040] Den foreliggende oppfinnelse vil beskrives mer fullstendig heretter med referanse til de vedføyde tegninger som illustrerer utførelser av oppfinnelsen.

Denne oppfinnelse kan imidlertid legemliggjøres på mange forskjellige former og skal ikke betraktes som begrensende til de illustrerte utførelser som fremlagt heri.

Isteden er disse utførelser fremskaffet slik at denne beskrivelse vil være gjennomgående og fullstendig, og vil fullstendig dekke omfanget av oppfinnelsen for de som er faglært på området. Like numre refererer gjennomgående til like elementer.

[0041] I den følgende omtale er mange spesifikke detaljer fremlagt for å tilveiebringe en gjennomgående forståelse av den foreliggende oppfinnelse. Det vil imidlertid være åpenbart for de som er faglært på området at den foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten slike spesifikke detaljer. I tillegg har for det meste detaljer angående riggoperasjon, undervanns sammenstillingsforbindelser, stigerørsbruk og lignende blitt utelatt så lenge som slike detaljer ikke anses nødvendig for å oppnå en fullstendig forståelse av den foreliggende oppfinnelse, og anses for å være innen fagkunnskapene til personer som er faglært på området.

[0042] Beskrevet heri er eksempelutførelser av forbindelsesrør for å danne en streng av rør. Et trinn for å forbinde rør er fremskaffet i eksempelet i fig.1 som illustrerer et sidesnittriss av et eksempel på en gjenget ende 10 til et ringformet rør 12 og som har spor eller gjenger 14 på den gjengede ende 10. I utførelsen i fig.1 er kammer (eller belastningsflanker) på gjengene 14 vist vinklet nedover og bort fra åpningen av røret 12. En nesetetning 16 er vist, som er beskrevet nedenfor, og vil lande på den øvre avslutningsende av røret 12.

[0043] Fremskaffet i et sidesnittriss i fig.2 er et annet eksempeltrinn for å forbinde rør. I eksempelet i fig.2 er en ringformet spennhylse 18 vist landet over den gjengede ende 10 til røret 12. Spennhylser 18 er boltet til gjenget ende 10 for å forhindre rotasjon av spennhylsedel 18 i forhold til rørdel 12 med en setteskrue 65. En fagmann på området vil forstå at idet setteskrue 65 begrenser rotasjon, vil setteskrue 65 tillate noe aksial bevegelse av spennhylsedel 18 i forhold til rørdel 12 som beskrevet i mer detalj nedenfor. Spennhylser 18 innbefatter gjenger 20 langs et vesentlig parti av sin ytre overflate. Den indre overflate av spennhylsedel 18 er vist som også har maskinerte eller på annen måte formede periferiske profiler 23 og med et generelt glatt parti 21 langs sitt midtparti som atskiller øvre og nedre profilerte partier. Spor eller gjenger 22 er anordnet på det nedre profilerte parti på den indre overflate av spennhylsedelen 18 som vender mot gjengene 14 på røret 12. I utførelsen på fig.2 vender kammer på gjengene 22 generelt oppover og mot det glatte partiet 21. Idet det er noe inngrep mellom gjengene 14, 22, er det ved dette punkt lite. Profilene 23 på den motsatte side av det glatte partiet 21 kan være gjenger, spor eller begge deler. I et eksempel kan spor være atskilt fra gjenger idet spor er en rekke av generelt parallelle profiler på en overflate istedenfor et enkelt spiralprofil. Vist på den ytre radiale overflate av røret 12 er en sokkelskulder 24, som er en flenslignende del integrerende formet på røret 12 og er vist som å være en opplagring for den nedre ende 26 til spennhylsedelen 18. Et spor 28 er vist aksialt forløpende gjennom spennhylsedel 18 for å tillate elastisk radial deformasjon av spennhylsedelen 18. I en valgfri utførelse kan sporet 28 ha et serpentinprofil.

[0044] Vist i fig.3 er et annet trinn for å forme en rørforbindelse hvor en ringformet ytre hylse 30 er skrudd på den ytre overflate av spennhylsedelen 18. Gjenger 32 er vist formet langs et parti av den indre radiale overflate av den ytre hylse 30 som kan passe sammen med gjengene 20 på den ytre overflate av spennhylsedelen 18 og danne en gjenget forbindelse 34. I et brukseksempel er enden av røret 12 motsatt den gjengede ende 10 innført i den ytre hylse 30, og den ytre hylse 30 er flyttet aksialt langs røret 12 for å oppta gjengene 20, 32. Rotering av den ytre hylse 30 så opptas den ytre hylse 30 skrubart med spennhylsedelen 18 som vist. Hylse 30 danner en oppover-vendende skulder 36 på en nedre ende av hylse 30. Oppover-vendende skulder 36 kontakter en nedover-vendende skulder til sokkelskulder 24. Valgfritt er en holdering 38, som kan være en sneppetypering, montert på den ytre overflate av rør 12 for å opplagre den ytre hylse 30 i sin posisjon. Videre i utførelsen i fig.3, er nesetetningen 16 landet på den øvre avslutningsende til røret 12. Nesetetningen 16 har et ringlignende midtparti konfigurert for koaksialt å gli innen den åpne ende av røret 12, og en flens som strekker seg radialt utover fra et midtparti av den ringlignende seksjon. Flensen har en indre og ytre radius lik med eller overlappende den til avslutningskanten til røret 12. Utførelsen i fig.3 danner en sokkelforbindelse som er klar for å motta en tilpasset bolt.

[0045] Figur 4 fremskaffer et innvendig snittriss av et eksempeltrinn for forming av en rørforbindelse hvor et andre rør er innført for forbindelse til det opprinnelige viste rør i fig.1-3. Mer nøyaktig, i fig.4 er et rør 42 vist med sin profilerte ende 44 som innføres aksial inn i en ende av spennhylsedelen 18 anbrakt motsatt den gjengede ende 10 til røret 12. Profiler 46 på den ytre omkrets av den profilerte ende 44 er vist tilstøtende profilene 23 formet på den indre overflate av spennhylsedelen 18 og over det glatte parti 21. En fremføring kan anskueliggjøres i en eksempelutførelse hvor profiler 23 og profiler 46 er begge spor, slik at den profilerte ende 44 kan være aksialt innført i spennhylsedelen 18 for å oppta profilene 23, 46 uten å rotere den ene eller den andre av rør 12, 42. I utførelsen i fig.4 er det intet inngrep mellom profil 23 og profil 46. Profiler 46 er periferiske spor i denne utførelse, som har den samme konfigurasjon som profiler 23. Figur 4 illustrerer generelt en initiell posisjon for forbindelsen av rørdeler som omtalt heri.

[0046] Også vist i fig.4, ved en aksial lokalisering over den øvre avslutningsenden til profilene 46, strekker den ytre diameter av røret 42 seg ut en aksial distanse for å danne en boltskulder 48. I tillegg er de radiale dimensjoner av rørene 12, 42 vesentlig like slik at når det er forbundet ende til ende er et ringrom 50 dannet som strekker seg gjennom det hule partiet til respektive rør 12, 42. Boltskulder 48 er atskilt over enden av spennhylse 18. Dessuten er den nedre avslutningsende til røret 42 vist landet på en side av det radiale ryggpartiet til nesetetningen 16. Det ringlignende partiet til nesetetningen 16 strekker seg koaksialt mellom de åpne endene til rørene 12, 42 og danner en tetningsgrenseflate langs kontaktoverflaten. Et trykkdifferensial mellom ringrommet 50 og det utvendige av rørene 12, 42 er opprettholdt ved nesetetningen 16. I en valgfri utførelse er spennhylsen 18 forspent radialt innover slik at når rør 46 er innført innen spennhylsen 18, opptar profilene 23 profilene 46 på en sperrelignende måte. Således er profilene 23, 46 delvis i inngrep for å danne en kobling mellom spennhylsen 18 og røret 42 som er "kroket", men ikke låst.

[0047] Sammenstillingen i fig.4 danner en ulåst gjenget forbindelse 52. Mer nøyaktig er gjengene 22 eller profilene 23 på den indre omkrets av spennhylsedelen 18 ikke fullstendig i inngrep med tilhørende gjenger 14 eller profiler 46 på de gjengede endene 10, 44 til rørene 12, 42. I et trinn i fremgangsmåten for å forbinde rør som beskrevet heri, forandrer påføring av motsatt rettede vridningsmomenter TT, TC henholdsvis på røret 12 og den ytre hylse 30, den ulåste gjengede forbindelse 52 til en låst gjenget forbindelse 52 (fig.5), og derved forbinder rørene 12, 42. Som illustrert i sidesnittrisset i fig.5C, bevirker påføring av vridningsmomenter TT, TC på den ytre hylse 30 og rør 12 (fig.4) at gjengene 20, 32 opptar hverandre på deres respektive kammer og derved presser spennhylsedelen 18 radialt innover. Som et resultat er gjengene 14 og profilene 46 på de respektive ytre overflater av de gjengede ender 10, 44 nå i forbindelsesinngrepskontakt med gjengene 22 og profilene 23 på den indre omkrets av spennhylsedelen 18. Fremskaffet henholdsvis i fig.5A og 5B er illustrasjoner på hvorledes lastflankene til profilene 23, 46 og gjengene 14, 22 opptar hverandre. Mer nøyaktig kontakter de nedre flanker 25 til de nedover-hengende profiler 23 de øvre flanker 27 til profilene 46. Imidlertid kan disse skrått orienterte flanker 29, 31 til henholdsvis profilene 23, 46 ha en klaring mellom hverandre. Likeledes, i det illustrerte eksempel, kontakter de nedre flanker 33 til de nedover-hengende gjenger 22 de øvre flanker 35 til gjengene 14 idet de skrått orienterte flanker 37, 39 til henholdsvis gjengene 22, 44, kan ha en klaring mellom hverandre.

[0048] Den sammenstilte gjengede (skrudde) forbindelse 52A i fig.5 illustrerer også den nedre ende 26 til spennhylsedelen 18 flyttet opp og bort fra sokkelskulderen 24. Således er spennhylsedelen 18 skjøvet radialt innover, og derved genererer en forhåndsbelastning på den gjengede forbindelse 52A. Forhåndsbelastning av den gjengede forbindelse 52A med det påførte vridningsmoment klargjør forbindelsen for anvendelsen av strekk, bøyning, så vel som innvendig trykk, kompresjon, utvendig trykk, og enhver kombinasjon av disse belastninger. Gjengene 14, 22 og profilene 23, 46 er vist med orienteringer skrått til en akse til ringrommet 50. Den skråe orientering til aksen av ringrommet 50 vil generere en aksial forhåndsbelastningskraft på rørene 12, 42.

[0049] Som illustrert i fig.5C er rørdel 42 fullstendig tildratt rørdel 12. I denne posisjon er gjenger 20, 32 delvis i inngrep, slik at kammene til hver gjenge er i kontakt for å opprettholde en radial innoverkraft på spennhylsedel 18. Gjenger 20 har en ytre grunn flanke 20' med en liten vinkel til en akse AX til ringrommet 50 og en indre dyp flanke 20'' ved en større vinkel til aksen AX til ringrommet 50. Likeledes har gjenger 32 en indre dyp flanke 32' ved en vinkel til aksen AX til ringrommet 50 som er vesentlig lik med vinkelen til den indre dype flanke 20'' og en ytre grunn flanke 32' ved en liten vinkel til aksen AX til ringrommet 50 som er vesentlig lik med vinkelen til den ytre grunne flanke 20'. Generelt er vinkelen til den ytre grunne flanke 20' og den ytre grunne flanke 32' mindre i forhold til aksen til boringen 50 enn vinkelen til den indre dype flanke 20'' og den indre dype flanke 32''.

Den indre dype flanke 20'' og den indre dype flanke 32'' vil passe sammen når gjenger 20, 32 er i den initielle posisjon. Likeledes vil den ytre grunne flanke 20' og den ytre grunne 32' passe sammen når gjenger 20, 32 er i sluttposisjonen. Ettersom hylsen 30 er rotert i forhold til den øvre rørdel 42, vil vinkelen til den ytre grunne flanke 20' og den ytre grunne flanke 32' tillate at gjenger 20, 32 forblir i det minste delvis i inngrep slik at den ytre hylse 30 kan utøve en radial innoverkraft på spennhylsen 18. Når rotert resulterer inngrep mellom den indre dype flanke 20'' og den indre dype flanke 32'' initielt i at spennhylsedel 18 hurtig tvinges radialt innover av den ytre hylse 30. Ettersom den ytre grunne flanke 32' opptar den ytre grunne flanke 20', beveger den grunne (lille) vinkel spennhylsedelen 18 ved en lavere hastighet og en økt radial kraft. I tillegg er noe aksial kraft generert. Figur 5 illustrerer generelt en oppbygget posisjon i forbindelsen av rør som omtalt heri.

[0050] Nå med referanse til fig.6 og 7, er en alternativ utførelse av den gjengede forbindelse 52B vist i et sidesnittriss. I denne utførelse er en kilering 54 vist anbrakt i et ringformet rom som eksisterer mellom røret 42B og den ytre hylse 30B. Vist i tverrsnitt, har kileringen 54 et generelt triangulærformet tverrsnitt med en indre overflate som løper generelt parallell med en akse AX til ringrommet 50. Den indre overflate av kileringen 54 er vist koaksialt omskrivende et utover forløpende parti på røret 42B som danner et kileringsete 56. En øvre eller lateral overflate av kileringen 54 strekker seg radialt utover fra røret 42B og inn i et spor 58 formet på den indre overflate av den ytre hylse 30B. I utførelsen i fig.6 er sporet 58 vist med et generelt rektangulært tverrsnitt. Kileringen 54 har en nedre lateral overflate vist forløpende fra partiet innen sporet 58 og som vinkler nedover mot røret 52B.

Denne vinklede overflate svarer til et vinklet profil på den øvre avslutningsenden til spennhylsedelen 18. Nå med referanse til fig.7 er et splittriss av de respektive vinklede overflater til kileringen 54 og spennhylsedelen 18 illustrert og vender mot hverandre i det ringformede rom mellom den ytre hylse 30B og røret 42B. Konfigurasjonene i fig.6 og 7 viser den gjengede forbindelse 52B i en låst posisjon. Opplåsing (frigjøring) av den gjengede forbindelse 52B kan utføres ved å tilveiebringe et vridningsmoment på den gjengede forbindelse 52B og i en retning motsatt den som påført for å danne en låst gjenget forbindelse 52A. De motsatt hellende overflater til den laterale side av kileringen 54 og den øvre ende av spennhylsedelen 18 kommer i kontakt. Ettersom kilen 54 er beveget nedover, er sporene i spennhylsedelen 18 tvunget for å frigjøre seg fra røret 42B, og derved bevege den gjengede forbindelse til en frigjort posisjon.

[0051] Vist i et sideriss i fig.8 er et eksempel på en offshore-plattform 60 med et stigerør 62 som henger ned under vann for forbindelse med en undervanns brønnhodesammenstilling 64 vist på sjøbunnen. I utførelsen i fig.8 er stigerøret 62 sammenstilt ved å forbinde rør 12, 42 med den foran angitte fremgangsmåte for forbinding og å tilveiebringe en låst forbindelse 52A mellom rørene 12, 42. Av de mange fordeler med fremgangsmåten omtalt heri er hastigheten som stigerøret 62 kan bygges opp på ved forbindelsen 52A så vel som det lave vridningsmoment for forbelastningsforhold.

[0052] Figurer 9 til og med 12 tilveiebringer detaljer av grenseflater mellom gjengene og profilene i en eksempelutførelse av en vridningspåføring (eller oppbygnings) prosedyre for å danne en gjenget forbindelse 34 som beskrevet heri. Forstørrede riss er innbefattet i hver av figurer 9 til og med 12 som viser partier av grenseflaten mellom profilene 23 til spennhylsen 18 og profilene 46 til røret 42, grenseflaten til nesetetningen 16 og rørene 12, 42, grenseflaten mellom gjengene 22 på spennhylsen 18 og gjengene 14A på den gjengede ende 10, og grenseflaten mellom gjengene 20 på spennhylsen 18 og gjengene 32 på den ytre hylse 30. Nå med referanse til fig.9 er det illustrert en eksempelutførelse av den gjengede forbindelse 52 i en ulåst konfigurasjon. Som vist i fig.9B er profiler 23 og 46 vist atskilt fra hverandre og derved tillater klaring for røret 42 til å bevege seg aksialt med hensyn til spennhylsen 18. Et rom 66 er også tilstede i den ulåste konfigurasjon mellom nesetetningen 16 og én eller begge av avslutningsendene til rørene 12, 42, som vist i fig.9C. Med referanse til fig.9D er gjengene 14A vist som å ha en gjengespiss 68 med en buet overflate på en overflate som vender mot det motstående rør 42 og vesentlig plan på en motsatt overflate. Den alternative gjengeform som vist tillater spennhylsen 18 å sperre i forhold til røret 12 idet røret 42 entrer spennhylsen 18 motsatt røret 12. Således kan gjenger 22 bevege seg aksialt nedover i forhold til røret 12, men ikke aksialt oppover ettersom røret 42 bringes inn i systemet for senere forbindelse. Gjengene 22 overlapper gjengene 14A noe på den plane side av gjengespissen 68. Videre, som vist i fig.9, opptar gjengene 20 fullstendig gjengene 32 og derved eliminerer hulrom mellom spennhylsen 18 og den ytre hylse 30. Som vist i fig.9A opptar indre dype flanker 20'' ikke initielt indre dype flanker 32''. Likeledes opptar ikke ytre grunne flanker 20' initielt ytre grunne flanker 32'. Antirotasjonsbolt eller setteskrue 65 er vist i fig.9 og strekker seg radialt gjennom en passasje i spennhylsen 18 og kobler til røret 12. Forbinding av bolten 65 til røret 12, slik som ved en gjenget forbindelse 34, kan forhindre spennhylsen 18 fra å rotere ettersom den ytre hylse 30 er rotert med hensyn til spennhylsen 18. Som beskrevet i mer detalj nedenfor vil bolten 65 ikke forhindre radial sammentrekning av spennhylsen 18.

[0053] Figur 10 viser en konfigurasjon av den gjengede forbindelse 52 hvori et rotasjonsmoment påføres den ytre hylse 30 og derved roterer hylsen 30 med hensyn til spennhylsen 18. Som vist produserer dette noe overlapp mellom profilene 23, 46 og øker overlapp mellom gjenger 14A, 22, som illustrert i henholdsvis fig.10A og 10B. Åpningen 66 forblir mellom nesetetningen 16 og rørene 12, 42, som vist i fig.10C. Som vist i fig.10D bevirker rotasjon av den ytre hylse 30 i forhold til spennhylsen 18 at indre dype flanker 20'' opptar indre dype flanker 32''. Ettersom den ytre hylse 30 roterer i forhold til spennhylsen 18 langs indre dype flanke 20'' og indre dype flanke 32'' bevirker vinkelen av indre dype flanke 20'' og indre dype flanke 32'' at ytre hylse 30 hurtig beveger spennhylse 18 radialt innover. Som vist i fig.11 øker fortsatt rotasjon av den ytre hylse 30 overlappet mellom gjenger 23, 46 og forandrer kontakten mellom gjenger 14A, 22 slik at gjengene 22 på spennhylsen 18 opptar en lastflanke på gjengene 14A, som vist i henholdsvis figurer 11A og 11B. Dette trekker rørene 12, 42 mot nesetetningen 16 for å danne tetningsgrenseflater 70, 71 mellom nesetetningen 16 og rørene 12, 42 som vist i fig.11C. Med referanse til fig.11D flytter inngrepet mellom gjenger 20 til spennhylsedel 18 og den ytre hylse 30 fra indre dype flanke 20'' og indre dype flanke 32'' til ytre grunne flanke 20' og ytre grunne flanke 32'. Ytre grunne flanke 20' og ytre grunne flanke 32' har en mindre vinkel i forhold til en akse av rørdelene 12, 42. Den mindre vinkel til ytre grunne flanke 20' og ytre grunne flanke 32' bevirker at spennhylsedel 18 trekker seg radialt sammen innover ved en lavere hastighet men med en større radial kraft, idet en aksial forhåndsbelastning genereres. Med enda ytterligere rotasjon er en låst konfigurasjon illustrert i fig.12. I denne utførelse øker overlappet av gjengene 23, 46 ytterligere, som vist i fig.12A, så vel som overlappet av gjengene 12 på lastflankene til gjenger 14A, som vist i fig. 12B. Tetningsgrenseflater 70, 71 forblir mellom nesetetningen 16 og rørene 12, 42 som vist i fig.12C. Med referanse til fig.12D vil gjengene 20, 32 til spennhylsedelen 18, og den ytre hylse 30 gå i inngrep langs ytre grunne flanke 20' og ytre grunne flanke 32', for å oppta spennhylsedelen 18 med rørene 12, 42, idet en sterk aksial forspenningskraft påføres rørdelene 12, 42.

[0054] Vist i et sidesnittriss i fig.13 er en alternativ utførelse for kobling av rør 12A, 42A ved å benytte en spennhylse 18A og ytre hylse 30A. Som vist innbefatter overflaten av spennhylsen 18A som vender mot rørene 12A, 42A en kanal 72. De øvre og nedre ender av rørene 12A, 42A er anordnet med tilhørende flenser 74, 76 som vist satt mot nesetetningen 16A. En ende av kanalen 72 opptar en skulder 78 dannet på den nedover-vendende side av flens 74 og en distal ende av kanalen 72 opptar en skulder 80 dannet på en oppover-vendende side av flens 76. Gjenger 20A på en side av spennhylsen 18A motsatt kanalen 72 strekker seg radialt utover fra spennhylsen 18A med et generelt nedover-vendende fremspring. Et generelt plant parti 82 til gjengene 20A er vist å oppta en generelt plant parti 84 til gjenger 32A på den ytre hylse 30A.

[0055] Med referanse til fig.14 er en alternativ utførelse av koblingsrørene vist. Et første rør 86 har en sokkelende 88 som danner en nedover-vendende skulder 90 på et ytre diameterparti til det første rør 86. Som vist i fig.16 innbefatter sokkelenden 88 et flertall av sokkelendefingre 92 med spor 94 satt inn mellom hver sokkelendefinger 92. Med referanse til fig.14 er sokkelendefingre 92 aksialt over den nedover-vendende skulder 90 og er tilstøtende en oppover-vendende skulder 96 formet på den indre diameter av det første rør 86. I den illustrerte utførelse er en valgfri nesetetning 98 anbrakt på den oppover-vendende skulder 96. En fagmann på området vil forstå at utførelser uten nesetetning 98 er overveid og innbefattet i de omtalte utførelser. Hver sokkelendefinger 92 har spor eller gjenger 100 formet på en indre diameter av sokkelendefingre 92. Gjenger 100 strekker seg fra en øvre ende av sokkelendefingrene 92 mot den oppover-vendende skulder 96. I den illustrerte utførelse strekker gjenger 100 seg kun delvis mot den oppovervendende skulder 96. Gjenger 100 kan ha en økende dybde langs lengden av sokkelendefingrene 92 slik at gjenger 100 ved en ende av sokkelendefingrene 92 har en større dybde enn gjenger 100 nær den oppover-vendende skulder 96.

[0056] Sokkelenden 88 innbefatter også en splittspennhylsering 102 på den ytre diameter av sokkelenden 88. Som vist har sokkelenden 88 og sokkelendefingrene 92 en varierende bredde fra den nedover-vendende skulder 90 til en ende av sokkelenden 88. Sokkelenden 88 har en bredere diameter ved den nedovervendende skulder 90 og en smalere diameter ved en ende av sokkelenden 88. Den splittede spennhylsering 102 innbefatter et ringformet boss 104 formet på den indre diameter av den splittede spennhylseringen 102. Bossen 104 kan passe innen en lomme 106 på en ende av hver sokkelendefinger 92 til sokkelenden 88, som tillater den splittede spennhylseringen 102 å dreie på bossen 104 i lommen 106. Sokkelendefingrene 92 kan ha et ytre diameterprofil, og splittspennhylseringen 102 kan ha et sampassende indre diameterprofil som tillater splittspennhylseringen 102 å kontakte sokkelendefingrene 92 som illustrert i fig.15. Splittspennhylseringen 102 innbefatter også gjenger 108 formet på en ytre diameter av splittspennhylseringen 102 og som strekker en lengde av splittspennhylseringen 102 fra en ende nær til bossen 104.

[0057] Med referanse til fig.14 innbefatter også sokkelenden 88 en ytre diameterhylse 110. Hylsen 110 innbefatter en ringformet sokkel på en nedre ende av hylse 110 som danner en oppover-vendende skulder 112. En indre diameter av hylsen 110 kan tette mot en nedre ende av sokkelenden 88 nær til den nedovervendende skulder 90. En øvre indre diameter av hylsen 110 har gjenger 114 formet derpå. Gjenger 114 er nær til og strekker seg en ekvivalent lengde til gjenger 108 av splittspennhylseringen 102. I en ukoblet posisjon, som vist i fig.14, kan gjenger 108 til splittspennhylseringen 102 oppta og passe sammen med gjenger 114 til hylsen 110. Den oppover-vendende skulder 112 vil ikke være i kontakt med den nedover-vendende skulder 90.

[0058] En andre rørdel 116 har en boltende 118 som går inn i sokkelenden 88 til den første rørdel 86. Boltenden 118 har en indre diameter ekvivalent med den indre diameter til den første rørdel 86 og en ytre diameter mindre enn den indre diameter til sokkelenden 88. En ende av boltenden 118 vil lande på nesetetningen 98 eller alternativt den oppover-vendende skulder 96. En ringformet ring 120 er formet på en ytre diameter av boltenden 118 og danner en nedover-vendende skulder 122. I den illustrerte utførelse kan en øvre indre diameterende av hylsen 110 aksialt over gjenger 114 tette mot den ringformede ring 120. Spor eller gjenger 130 er formet på et ytre diameterparti av boltenden 118. Gjenger 130 er nær til og kan oppta gjenger 100 til sokkelenden 88. Gjenger 130 har en økende gjengedybde som forløper fra en ende av boltenden 118 mot det ringformede fremspring 120.

[0059] En frigjøringsring 124 kan være satt inn mellom boltenden 118 og hylsen 110 aksialt over sokkelenden 88 og splittspennhylseringen 102. Frigjøringsringen 124 innbefatter et fremspring 126 med en rampeoverflate 128 på en ende nær til den ytre diameter av boltenden 118. Rampeoverflaten 128 kan vende mot hylsen 110. En motsatt ende av frigjøringsringen 124 vil være anordnet innen et spor 132 til hylsen 110. På denne måte vil aksial bevegelse av hylsen 110 resultere i aksial bevegelse av frigjøringsringen 124. I den ulåste posisjon i fig.14 vil fremspringet 126 være satt inn mellom gjenger 100 og gjenger 130, og en åpning vil være tilstede mellom en topp av frigjøringsringen 124 og den nedover-vendende skulder 122.

[0060] Med referanse til fig.15 vil rotasjon av hylsen 110 i forhold til den første rørdel 86 bevirke at hylse 110 beveger seg aksialt oppover i forhold til den første rørdel 110 og splittspennhylseringen 102. Som et resultat vil gjenger 114 bevege seg aksialt oppover i forhold til splittspennhylseringen 102, som bevirker at gjenger 114 glir langs flanker av gjenger 108 inntil kammer til gjenger 114 og kammer til gjenge 108 er i kontakt og danner en radial innoverkraft. Den resulterende innover radialkraft bevirker at splittspennhylseringen 102 først trekker seg sammen mot sokkelenden 88, og så beveger splittspennhylseringen 102 og sokkelendefingrene 92 radialt innover for å oppta gjenger 100 til gjenger 130, og derved feste den første rørdel 86 til den andre rørdel 116. Sokkelendefingrene 92 bøyer seg en større distanse ved endene av sokkelendefingrene 92 enn hvor sokkelendefingrene 92 sammenføyer den første rørdel 86 over den nedover-vendende skulder 90. Den økte dybde av gjenger 100, 130 sørger således for inngrep av gjenger 100, 130 langs hele lengden av gjenger 100, 130. En fagmann på området vil forstå at gjenger 100, 108, 114 og 130 kan være lik med de som beskrevet ovenfor med hensyn til figurer 1-5 og 9-12.

[0061] Når hylsen 110 beveger seg aksialt oppover kan sporet 132 føre frigjøringsringen 124 aksialt oppover inntil toppen av frigjøringsringen 124 kontakter den nedover-vendende skulder 122. I alternative utførelser behøver ikke frigjøringsringen 124 å kontakte den nedover-vendende skulder 122. Oppover aksial bevegelse av hylsen 110 er begrenset ved kontakt av den oppover-vendende skulder 112 med den nedover-vendende skulder 90. For å frigjøre rørdelene vil hylsen 110 roteres i den motsatte retning som bevirker at hylsen 110 beveger seg aksialt nedover. Nedoverbevegelsen vil bevirke at fremspringet 126 innføres i sampassende gjenger 100, 130. Fortsatt nedoverbevegelse vil tvinge fremspringet 126 ytterligere mellom gjenger 100, 130 til sokkelendefingrene 92 fra gjenger 132 til boltenden 118 og derved frakoble den første rørdel 86 fra den andre rørdel 116.

[0062] Følgelig tilveiebringer de omtalte utførelser mange fordeler. For eksempel tilveiebringer de omtalte utførelser en kostnadseffektiv hurtig tildragningskobling for rørdeler. Koblingen kan dras til uten en tang eller boltoppstrammingsanordning og plasserer personell i umiddelbar nærhet av brønnslissene for kortere tidsperioder, og minsker farenivået for utføring av oppgaven. I tillegg kan koblingen dras til med færre omdreininger, og betydelig minske tiden påkrevd for å dra til forbindelsen. Enda videre benytter koblingen ikke en betydelig mengde av spesielt utstyr for å dra til forbindelsen, som videre reduserer totale kostnader for stigerørsammenstilling. Enda videre benytter forbindelsen en spesielt formet gjenge og radialt sammentrekkbare deler for å generere en høyere aksial forspenningskraft enn nåværende rørforbindelsessystemer som benytter rotasjon og vridningsmoment for å dras til.

Claims (16)

PATENTKRAV

1. Undervanns stigerørsammenstilling omfattende:

en øvre rørdel (42) med en ende (44) og en akse;

en nedre rørdel (12) med en ende (10), den nedre rørdel (12) er koaksial med den øvre rørdel (42);

hvori enden (44) til den øvre rørdel (42) er nær til enden (10) av den nedre rørdel (12);

en radialt sammentrekkbar del (18) delvis i inngrep med enden (10, 44) til i det minste én rørdel (12, 42) idet den er i en initiell posisjon;

hvori den radiale sammentrekkbare del (18) har gjenger (20) på en ytre diameter av den radialt sammentrekkbare delen (18);

en ytre hylse (30) med gjenger (32) på en indre diameter som fullstendig opptar gjengene (20) på den ytre diameter av den radialt sammentrekkbare del (18) i den initielle posisjon, den ytre hylse (30) er skrudd på den radialt sammentrekkbare del (18);

hvori rotasjon av den ytre hylse (30) i forhold til den radialt sammentrekkbare del (18) i en første retning bevirker radial forskyvning mellom gjengene (32) på den indre diameter av den ytre hylse (30) og gjengene (20) på den ytre diameter av den radialt sammentrekkbare del (18), derved delvis frakopler gjengene (20) på den ytre diameter av den radialt sammentrekkbare del (18) fra gjengene (32) på den indre diameter av den ytre hylse (30), og flytter den radialt sammentrekkbare del (18) innover til en tildragningsposisjon som fester den nedre rørdel (12) til den øvre rørdel (42), og

k a r a k t e r i s e r t v e d a t :

den radialt sammentrekkbare del (18) omfatter:

en radialt sammentrekkbar spennhylse (18) som omskriver endene (10, 44) til de øvre og nedre rørdeler (42, 12);

et øvre parti av spennhylsen (18) er koaksial med den øvre rørdel (42) idet den er i en initiell posisjon;

et nedre parti av spennhylsen (18) er delvis i inngrep med den nedre rørdel (12) i den initielle posisjon;

rotasjonen av den ytre hylse (30) og spennhylsen (18) i forhold til hverandre bevirker at spennhylsen (18) fullstendig opptar de øvre og nedre rørdeler (42, 12); og

rotasjonen bevirker at den ytre hylsegjenge (32) beveger seg fra en fullstendig inngrepsposisjon til en delvis inngrepsposisjon, og derved holder spennhylsen (18) i tildragningsposisjonen som fester den nedre rørdel (12) til den øvre rørdel (42), og

den nedre rørdel (12) har spor (14) formet på et ytre diameterparti av den nedre rørdelende (10);

spennhylsen (18) er landet i den initielle posisjon på en oppover-vendende spennhylseskulder (24) formet på det ytre diameterparti av den nedre rørdelende (10), skulderen er aksialt under den nedre rørdelendes ytre diameterspor (14); hvori spennhylsen (18) har nedre indre diameter spennhylsespor (22) formet på et nedre indre diameterparti av spennhylsen (18), og indre øvre diameter spennhylsespor (23) formet på et øvre indre diameterparti av spennhylsen (18);

hvori de indre nedre diameter spennhylsespor (22) delvis opptar den nedre rørdelendes ytre diameterspor (14) i den initielle posisjon;

den øvre rørdelende (14) med ytre diameterspor (46) formet på et ytre diameterparti til den øvre rørdelende (44), den øvre rørdelende (44) er innsatt i spennhylsen (18) slik at de ytre diameterspor (46) på den nedre rørdelende og de ytre diameterspor på den øvre rørdelende (14) er tilstøtende de indre diameterspor (23, 22) til spennhylsen (18) i den initielle posisjon; og

hvori de øvre og nedre indre diameterspor (23, 22) til spennhylsen (18) opptar de ytre diameterspor (46, 14) til de øvre og nedre rørdelender (44, 10) etter at rotasjonen flytter spennhylsen (18) til tildragningsposisjonen og derved fester den nedre rørdel (12) til den øvre rørdel (42) i tildragningsposisjonen.

2. Undervanns stigerørsammenstilling ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t en åpning er formet mellom spennhylsen (18) og den oppover-vendende spennhylseskulder (24) i tildragningsposisjonen;

3. Undervanns stigerørsammenstilling ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t de ytre diameterspor (14) til den nedre rørdelende (10) omfatter gjenger, og de nedre indre diameter spennhylsespor (22) omfatter gjenger.

4. Undervanns stigerørsammenstilling ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t de ytre diameterspor (46) til den øvre rørdelende (44) omfatter gjenger, og de indre øvre diameter spennhylsespor (23) omfatter gjenger.

5. Undervanns stigerørsammenstilling ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den nedre rørdelendes ytre diameterspor (14) innbefatter en spiss (68) og en plan nedre flanke delvis i inngrep med sporet (23) til det nedre indre diameter spennhylsespor (23).

6. Undervanns stigerørsammenstilling ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den omfatter en nesetetning (16) satt inn mellom endene (10, 44) til de nedre og øvre rørdeler (12, 44).

7. Undervanns stigerørsammenstilling ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t :

hver gjenge (20) på den ytre diameter av den radialt sammentrekkbare del (18) har en ytre grunn flanke (20') ved en liten vinkel til aksen;

hver gjenge (32) på den indre diameter av den ytre hylse (30) har en ytre grunn flanke (32') tilpasset for å passe sammen med den ytre grunne flanke (20') til gjengen (20) på den ytre diameter av den radialt sammentrekkbare del (18); og hvori rotasjon av den ytre hylse (30) i forhold til den radialt sammentrekkbare del (18) langs den lille vinkel genererer en radial innoverkraft som bevirker radial sammentrekning av den radialt sammentrekkbare del (18) og en aksial forspenning.

8. Undervanns stigerørsammenstilling ifølge krav 7,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den ytre grunne flanke (20') til gjengen (20) på den ytre diameter av den radialt sammentrekkbare del (18) har et parti (20'') ved en større vinkel til aksen enn den lille vinkel for å øke den radiale sammentrekning av den radialt sammentrekkbare del (18); og

partiet (20'') ved en større vinkel til aksen er atskilt fra en kam av gjengen (20).

9. Undervanns stigerørsammenstilling ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t en rotasjon på mindre enn 360 av den ytre hylse (30) i forhold til den radialt sammentrekkbare del (18) bevirker at radiale ytre flanker til gjengende (32) på den indre diameter av den ytre hylse (30) og gjengene (20) på den ytre diameter av den radialt sammentrekkbare del (18) kopler med hverandre og derved bevirker at den radialt sammentrekkbare del (18) beveger seg til tildragningsposisjonen.

10. Undervanns stigerørsammenstilling,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den omfatter:

en første rørdel (86) med en sentral boring med en akse og en ende med ytre diameterspor formet på et ytre diameterparti av den første rørdelende;

en spennhylse (18) landet i en initiell posisjon på en oppovervendende spennhylseskulder formet på den ytre diameter av den første rørdelende, skulderen er aksial under den første rørdelendes ytre diameterspor;

hvori spennhylsen (18) har nedre indre diameterspennhylsespor formet på en indre diameter av nedre parti av spennhylsen (18) delvis i inngrep med de ytre diameterspor til den første rørdel (86) i den initielle posisjon, øvre indre diameterspennhylsespor formet på en indre diameter av øvre parti av spennhylsen (18), og ytre diameterspennhylsegjenger formet på et ytre diameterparti av spennhylsen (18) som strekker seg i en aksial lengde av spennhylsen (18);

hvori spennhylsen (18) er radialt sammentrekkbar fra den initielle posisjon til en tildragningsposisjon;

en ytre ringformet hylse (30) med hylsegjenger (32) formet på en indre diameteroverflate av den ytre ringformede hylse (30), hylsen (30) skrudd på de ytre diameterspennhylsegjenger i den initielle posisjon;

en andre rørdel (116) med en sentral boring og en akse koaksial med den første rørdels sentrale boring og akse, den andre rørdel (116) har en ende med ytre diameterspor formet på et ytre diameterparti av den andre rørdelende innført i spennhylsen (18) slik at de ytre diameterspor på en første rørdelende og de ytre diameterspor på en andre rørdelende er tilstøtende til henholdsvis de nedre og øvre indre diameterspor av spennhylsen (18), i den initielle posisjonen;

hvori en rotasjon på mindre enn 360<o>av den ytre ringformede hylse (30) i forhold til spennhylsen (18) bevirker radial forskyvning mellom gjengene på den indre diameteroverflate av den ytre ringformede hylse (30) og de ytre diameterspennhylsegjenger for å bevege spennhylsen (18) til tildragningsposisjonen;

hvori gjengene på den ytre diameter av spennhylsen (18) er delvis i inngrep med de indre diametergjenger til den ytre ringformede hylse (30) i tildragningsposisjonen for på den måten å holde spennhylsen (18) i tildragsningsposisjonen; og

hvori de øvre og nedre diameterspor til spennhylsen (18) opptar de ytre diameterspor til de første og andre rørdelender, og derved fester den første rørdel (86) til den andre rørdel (116) i tildragningsposisjonen.

11. Undervanns stigerørsammenstilling ifølge krav 10,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t :

hver gjenge på den ytre diameter av spennhylsen (18) har en ytre grunn flanke (20') ved en liten vinkel til aksen;

hver gjenge på den indre diameter av den ytre ringformede hylse (30) har en ytre grunn flanke (32') innrettet for å passe sammen med den ytre grunne flanke (20') til gjengen på den ytre diameter av spennhylsen (18); og

hvori rotasjon av den ytre ringformede hylse (30) i forhold til spennhylsen (18) langs den lille vinkel genererer en radial innoverkraft som bevirker radial sammentrekning av spennhylsen (18) og en aksial forbelastning.

12. Undervanns stigerørsammenstilling ifølge krav 11,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t

den ytre grunne forankring (20') til gjengen på den ytre diameter av spennhylsen (18) har et parti ved en større vinkel til aksen enn den lille vinkel for å øke den radiale sammentrekning av spennhylsen (18); og

partiet ved en større vinkel til aksen er adskilt fra en kam av gjengen (20).

13. Undervanns stigerørsammenstilling ifølge krav 10,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t de ytre diameterspor til de første og andre rørdelender omfatter gjenger, og de øvre og nedre indre diameter spennhylsespor omfatter gjenger.

14. Undervanns stigerørsammenstilling,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den omfatter:

en rørdel med rørdelgjenger på en ytre overflate;

en ringformet spennhylse (18) som omskriver et parti av rørdelen og som omfatter:

en indre overflate med indre spennhylsegjenger som selektivt opptar rørdelgjengene på den ytre overflate av rørdelen;

en ytre overflate med ytre spennhylsegjenger som stikker frem radialt utover og som hver har en ytre radial overflate som ligger i et plan som er skrått til en akse av rørdelen; og

en ringformet ytre hylse som omgir spennhylsen (18) og har en indre overflate med hylsegjenger som har en indre radial overflate som er komplementær til og i kontakt med den ytre radiale overflate av de ytre spennhylsegjenger, slik at når den ytre hylse er rotert, beveger hylsegjengene seg aksialt inn i radial inngrepskontakt med de ytre spennhylsegjenger og presser spennhylsen (18) radialt innover og inn i inngrepskontakt med rørdelen.

15. Undervanns stigerørsammenstilling ifølge krav 14,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t rørdelen omfatter en første del (86), stigerørsammenstillingen omfatter videre en andre rørdel (116) koaksial med den første rørdel (86) og med andre rørdelgjenger på en ende tilstøtende den første rørdel (86), hvori de andre rørdelgjenger er i inngrep med de indre spennhylsegjenger og derved kopler de første og andre rørdeler (86, 116).

16. Undervanns stigerørsammenstilling ifølge krav 15,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den videre omfatter en skulder på en ytre overflate av den andre rørdel (116) som er i inngripende kontakt med en motsatt vendende skulder på en indre overflate av den ytre hylse.