NO344218B1

NO344218B1 - Setteverktøy og fremgangsmåte for å sette og teste en ringformet tetning med en aktiveringsring i ringrommet mellom en indre brønnhodedel og en ytre brønnhodedel til en brønn

Info

Publication number: NO344218B1
Application number: NO20111100A
Authority: NO
Inventors: Nicholas Peter Gette; Guilherme Eppinghaus
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2010-08-13
Filing date: 2011-08-04
Publication date: 2019-10-14
Also published as: BRPI1104092A2; GB2482770A; GB201113069D0; NO20111100A1; GB2482770B; SG178665A1; US8408309B2; US20120037382A1; BRPI1104092B1; GB2482770A8; MY155391A; AU2011211436A1

Description

Område for oppfinnelsen:

Denne teknikk angår generelt verktøy for setting og testing av brønnrøropphengstetninger i undervannsbrønner, og spesielt et setteverktøy med en innvendig testegenskap som forhindrer setting av en tetning i en uriktig posisjon.

Bakgrunn for oppfinnelsen:

En undervannsbrønn av typen omtalt heri vil ha et brønnhode opplagret på havbunnen. Én eller flere strenger med fôringsrør vil senkes inn i brønnhodet fra overflaten, hver opplagret på et fôringsrøroppheng. Fôringsrøropphenget er en rørformet del som er festet til den gjengede øvre ende av strengen til fôringsrøret. Fôringsrøropphenget lander på en landingsskulder i brønnhodet, eller på et tidligere installert fôringsrøroppheng med fôringsrør med større diameter. Sement pumpes ned strengen til fôringsrøret for å strømme tilbake opp ringrommet rundt strengen til fôringsrøret. Deretter, er en pakning posisjonert mellom brønnhodeboringen og et øvre parti av fôringsrørhengeren. Dette tetter fôringsrøropphengsringrommet.

Fôringrøroppheng-setteverktøy utfører mange funksjoner slik som kjøring og landing av fôringsrørstrenger, sementering av strenger på plass, og avlevering, installering og testing av tetninger. En tetning (tetningslegeme) er ofte avlevert til en landingsposisjonen ved et fall eller langsgående nedoverbevegelse av spindelen til et setteverktøy. Imidlertid, hvis spindelen ikke beveger seg en tilstrekkelig distanse for å lande tetningselementet riktig, kan tetningen settes i en uriktig posisjon. Konsekvensen av en feilaktig satt tetning kan resultere i at et setteverktøy setter seg fast i et oppheng, eller alternativt, kan kreve flere turer for å gjenvinne tetningen, rengjøre området og sette en annen tetning. Videre, hvis setteverktøy-stempelet ikke treffer tetningen tilstrekkelig når den er landet, vil tetningen ikke bli riktig satt.

Et behov eksisterer for en teknikk som sikrer at en tetning landes i en korrekt posisjon og at tetningen er fullstendig satt ved slaget fra stempelet. Den følgende teknikk kan løse én eller flere av disse problemer.

Sammenfatning av oppfinnelsen:

I en utførelse av den foreliggende teknikk, har et setteverktøy for setting og testing av en tetning til et brønnrørsoppheng en langstrakt spindel med en aksial passasje. Et legeme omgir vesentlige og er forbundet til spindelen. En kam er posisjonert mellom og forbundet til legemet og spindelen slik at rotasjon av spindelen bevirker at kammen forflytter seg aksialt i forhold til legemet. En kamende er forbundet til kammen slik at den forflytter seg sammen med kammen. Et spindelinngreps-element er båret av legemet og er tilpasset for å kobles med spindelen ved en innkjøringsposisjon, og en landingsposisjon for å begrense aksial forflytning av spindelen i forhold til legemet. Kam-enden fungerer for å opprettholde inngrepet av inngrepselementet med spindelen i innkjøringsposisjonen, og for å frigjøre inngrepselementet fra inngrep med spindelen i en avleveringsposisjon. Et stempel er forbundet til spindelen slik at stempelet og spindelen roterer sammen. Stempelet omgir vesentlig partier av spindelen og legemet.

I en utførelse av den foreliggende teknikk, har et setteverktøy for setting og testing av en ringformet tetning med en aktueringsring i en undervannsbrønn en del tilpasset for å posisjonere den ringformede tetning innen undervannsbrønnen. Et stempel er tilpasset for å drive aktueringsringen for å sette den ringformede tetning i undervannsbrønnen. Et inngrepssystem er tilpasset for å tilveiebringe en indikasjon om delen er avlevert til den ringformede tetning i en korrekt lokalisering i undervannsbrønnen, og derved sikre at den ringformede tetning er satt i et riktig sted innen undervannsbrønnen.

I en utførelse av den foreliggende teknikk, innbefatter en fremgangsmåte for setting og testing av en pakning i et brønnrørsoppheng, å tilveiebringe et setteverktøy med en langstrakt spindel med en aksial passasje. Et legeme omgir og er forbundet til spindelen. En kam er posisjonert mellom og forbundet til legemet og spindelen slik at rotasjon av spindelen bevirker kammen å forflytte seg aksialt i forhold til legemet. En kam-ende er forbundet til kammen slik at den forflytter seg sammen med kammen. Et spindelinngrepselement er initielt koblet med spindelen og er holdt i inngrep med spindelen ved kam-enden. Et stempel omgir vesentlig partier av spindelen og legemet og er nedover bevegbart i forhold til spindelen. Setteverktøyet er senket inn i et undervanns-brønnhode. Spindelen er rotert i forhold til legemet til en avleveringsposisjon, og derved fjerne opplagringen av kam-enden og frigjøre inngrepselementet fra spindelen. Spindelen beveger seg aksialt nedover i forhold til legemet for å lande tetningen. Spindelinngrepselementet er gjenkoblet med spindelen i en landingsposisjon. I landingsposisjonen er fluidtrykk påført den aksiale passasje til spindelen for å bevirke at tetningen setter og tetter, og derved forflytter setteverktøyet til en satt posisjon.

Kort beskrivelse av tegningene:

Fig. 1 er et snittriss av et setteverktøy konstruert i henhold til den foreliggende teknikk.

Fig. 2 er et perspektivriss av en kam-ende konstruert i henhold til den foreliggende teknikk.

Fig. 3 er et snittriss av setteverktøyet tatt langs linjen 3-3 i fig.1.

Fig. 4 er et isolert og forstørret riss av stempellåseringen til setteverktøyet i fig. 1.

Fig. 5 er snittriss av setteverktøyet innført i et fôringsrøroppheng og i en innkjøringsposisjon.

Fig. 6 er et snittriss av setteverktøyet koblet med fôringsrør-opphenget og innført i et brønnhodehus.

Fig. 7 er et isolert og forstørret riss av spindel-låseklørne til setteverktøyet i fig. 6.

Fig. 8 er et isolert og forstørret riss av spindel-låseklørne til setteverktøyet. Fig. 9 er et snittriss av setteverktøyet i en landingsposisjon.

Fig. 10 er et isolert og forstørret riss av et parti av stemplet til setteverktøyet i fig.9.

Fig. 11 er et snittriss av setteverktøyet i en satt posisjon.

Fig. 12 er et isolert og forstørret riss av et parti av kammen til setteverktøyet i fig.11.

Fig. 13 er et isolert og forstørret riss av stempellåseringen til setteverktøyet i fig. 11.

Fig. 14 er et snittriss av setteverktøyet i en testposisjon.

Fig. 15 er et isolert og forstørret riss av et parti av kammen til setteverktøyet i fig.14.

Fig. 16 er et snittriss av setteverktøyet i en innkjøringsposisjon.

Fig. 17 er et isolert og forstørret riss av et parti av kammen til setteverktøyet i fig.16.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen:

Med referanse til fig.1, er det der generelt vist en utførelse av et setteverktøy 11 som er benyttet for å sette og innvendig teste en fôringsrøropphengstetning. I denne utførelse, er setteverktøyet 11 et to-ports fôringsrøropphengssetteverktøy. Setteverktøyet 11 består av en spindel 13. I denne utførelse er spindelen 13 en rørformet del med en aksial passasje 14 som strekker seg derigjennom. Spindelen 13 er på sin øvre ende forbundet til en streng av borerør (ikke vist). Spindelen 13 har en øvre spindelport 15 og en nedre spindelport 17 posisjonert i og som strekker seg radialt derigjennom som tillater fluidkommunikasjon mellom det ytre av setteverktøyet 11 og den aksiale passasje 14 til spindelen 13. Spindelen 13 har en øvre konturert overflate 19 og en nedre konturert overflate 21 lokalisert i den ytre diameter av spindelen 13 ved en avstand under den nedre spindelport 17. Den øvre konturerte overflaten 19 er atskilt fra den nedre konturerte overflate 21 med en spesifiserte størrelse.

Et kam 23 er en hylse forbundet til og som vesentlig omgir spindelen 13. I denne utførelse har kammen 23 aksialt forløpende spor (ikke vist) langs partier av sin indre diameter. Fjæropplagrede anti-rotasjonsnøkler (ikke vist) strekker seg radialt fra et ytre diameterparti av spindelen 13 og er fanget i de aksialt forløpende spor (ikke vist) på de indre diameterpartier av kammen 23, slik at spindelen 13 og kammen 23 roterer sammen (unisont). De aksialt forløpne spor (ikke vist) tillater kammen 23 å bevege seg aksialt i forhold til spindelen 13. Partier av den ytre diameter til kammen 23 har gjenger 25 holdt deri. Kammen 23 har en øvre kamport 27 og en nedre kam-port 29 posisjonert i og som strekker seg radialt derigjennom som tillater fluidkommunikasjon mellom det ytre og indre av kammen 23. Kammen 23 har et øvre kam-parti 31, et midtre kam-parti 33 og et nedre kam-parti 35. Kam-portene 27, 29 er lokalisert i det øvre kam-parti 31 til kammen 23. Det midtre kam-parti 33 har en generelt enhetlig ytterdiameter som er større enn den ytre diameteren til det øvre kam-parti 31, og derved danner en oppovervendende ringformet skulder 34 på den ytre overflate av kammen 23. Ettersom det midtre kam-parti 33 avsmalner til det nedre kam-partiet 35, avtar den ytre diameter av kammen 23 til vesentlig den samme ytre diameter som det øvre kam-partiet 31, og derved danner en nedovervendende ringformet skulder 39. En fordypet lomme 41 er posisjonert i den ytre overflate av kammen 23 ved en valgt avstand under den nedovervendende skulder 39.

En kam-ende 43 er en hylse-lignende del forbundet til det nedre kam-parti 35 til kammen 23. Kam-enden 43 har et flenslignende øvre parti 45 som rir i lommen 41 på den ytre diameter av det nedre kam-parti 35 til kammen 23. Kamenden 43 og kammen 23 er forbundet til hverandre slik at kam-enden 43 og kammen 23 beveger seg aksialt sammen, men kammen 23 roterer i forhold til kam-enden 43. Som illustrert i fig.2, har kam-enden 43 et flertall av ender 47 som strekker aksialt nedover fra flenspartiet 45 til kam-enden 43 med valgte intervaller rundt perimeteren til kam-enden 43.

Med referanse tilbake til fig.1, omgir et hovedlegeme 49 vesentlige partier av kammen 23, kam-enden 43 og verktøyspindelen 13. I denne utførelse har hovedlegemet 49 gjenger 50 langs partier av dets innerdiameter som skrubart opptar gjengene 25 på partier av den ytre diameter av kammen 23, slik at kammen 23 kan rotere i forhold til legemet 49. Et midtre parti av hovedlegemet 49 rommer et inngrepselement 51. I denne spesielle utførelse er inngrepselementet 51 et flertall av klør, som hver har en glatt indre overflate og en konturert ytre overflate. Den konturerte ytre overflate til hvert inngrepselement 51 er tilpasset for å oppta en komplementær konturert overflate på den indre overflate av et fôringsrøroppheng 53 (fig.5) når inngrepselementet 51 er koblet med fôringsrør-opphenget 53. Den indre overflate av inngrepselementet 51 er initielt i kontakt med et ytre overflateparti av kammen 23.

Et øvre legeme 55 er forbundet til et øvre parti av hovedlegemet 49.

Hovedlegemet 49 og det øvre legeme 55 virker som et integralt legeme, som beveger seg sammen. Det øvre legeme 55 har en port 57 som strekker seg radialt derigjennom som tillater fluidkommunikasjon mellom det indre og ytre av det øvre legeme 55. Et nedre legeme 59 er i kontakt med et nedre parti av hovedlegemet 49. Hovedlegemet 49 og det nedre legeme 59 virker som et enhetlig legeme som beveger seg sammen. Endepartiene 47 til kam-enden 43, strekker seg aksialt gjennom spor 61 som strekker seg aksialt gjennom det nedre legeme 59. Et lagerdeksel 63 er fast festet til et nedre parti av det nedre legeme 59 og omgir vesentlige partier av kam-enden 43 og spindelen 13. Lagerdekslet 63 er en integral del av hovedlegemet 49 og det nedre legeme 59 og således roterer også spindelen 13 i forhold til lagerdekslet 63. Et inngrepselement 65 er posisjonert langs den indre diameter av lagerdekslet 63. I denne spesielle utførelse er inngrepselementet 65 et flertall av spindellåseklør, som hver har en konturert indre overflate og en glatt ytre overflate. Den konturerte indre overflate til hvert inngrepselement 65 er tilpasset for å oppta de komplementære konturerte overflater 19, 21 på den ytre overflate av spindelen 13 (fig.1, fig.9) når inngrepselementet 65 er koblet med spindelen 13. I denne utførelse, har de nedadvendende overflater til de konturerte overflager 19, 21 og de tilhørende overflater til spindel-låseklørne 65 en konet utforming slik at når koblet, produserer nedoverbevegelse av spindelen 13 i forhold til spindel-låseklørne 65 en kraft for å presse spindel-låseklørne 65 utover. Omvendt, har de oppovervendende overflater til de konturerte overflater 19, 21 og de tilhørende overflater til spindel-låseklørne 65 en generell plan form i den utførelse slik at når koblet, vil en oppoverbevegelse av spindelen 13 i forhold til spindel-låseklørne 65 være motsatt av spindellåseklørne 65. Den konturerte overflate av inngrepselementet 65 er initielt i inngrep med den komplementære nedre konturerte overflate 21 på spindelen 13.

Som illustrert i fig.3, er en elastisk del 67, i denne utførelse, fjærer posisjonert mellom inngrepselementet 65 og den indre diameter av lagerdeksel 61 og fungerer for å forspenne inngrepselementet 65 radialt innover. Endepartiene 47 til kam-enden 43 er initielt posisjonert mellom spindel-låseklørne 65 og den indre diameter av lagerdekslet 35 slik at de ytre overflater av spindel-låseklørne 65 er initielt i kontakt med indre overflatepartier av endepartiene 47 til kam-enden 43. I denne initielle posisjon, forhindrer endepartiene 47 til kam-enden 43 låseklørne 65 fra å bevege seg radialt utover på grunn av kraften påført av spindelen 13, og således opprettholder inngrepet av den indre konturerte overflate til inngrepselementet 65 med den nedre konturerte overflate 21 til spindelen 13 (fig.1).

Med referanse tilbake til fig.1, er en pil-landingsovergang 68 forbundet til den nedre ende av spindelen 13. Landingsovergangen 68 vil fungere som et landingspunkt for en gjenstand, slik som en pil, som vil senkes inn i spindelen 13.

Når gjenstanden eller pilen lander innen landingsovergang 68, vil den virke som en tetning, og effektivt tette av den nedre ende av spindelen 13.

Hovedlegemet 49, det øvre legeme 55, det nedre legeme 59 og lagerdekslet 63 er integrerende forbundet til hverandre slik at de beveger seg unisont. Hovedlegemet 49, kammen 23 og spindelen 13 er forbundet på en slik måte at rotasjon av spindelen 13 i en første retning i forhold til hovedlegemet 49 bevirker at kammen 23 roterer unisont og samtidig beveger seg aksialt oppover i forhold til hovedlegemet 49. Kam-enden 43 er forbundet til kammen 23 på en slik måte at rotasjon av spindelen 13 i en første retning i forhold til legemet 31 bevirker at kamenden 43 beveger seg aksialt oppover i forhold til hovedlegemet 49 unisont med kammen 23. Kammen 23 roterer imidlertid i forhold til kam-enden 43.

Et stempel 69 omgir spindelen 13 og vesentlige partier av det øvre legeme 55 og hovedlegemet 49. Stempelet 69 er forbundet til spindelen 13 ved hjelp av en stempel-låsering 71. Stempel-låseringen 71 er posisjonert i en ringformet fordypning 73 på et ytre overflateparti av et stempeldeksel 75. Stempel-låseringen 71 har en konturert ytre overflate og en glatt indre overflate. Stempel-låseringen 71 er forspent utover, og er initielt i kontakt med en komplementær konturert overflate på et indre overflateparti av stempelet 69.

Med referanse til fig.4, i denne utførelse, omfatter den konturerte indre overflate til stempelet 69, tre spor 77, 79, 81. I denne utførelse, omfatter den konturerte ytre overflate av stempel-låseringen 71 to ringformede bånd, 83, 85. Hvert ringformet bånd 83, 85 er geometrisk komplementær med hvert spor 77, 79, 81. Initielt, er de ringformede bånd 83, 85 til stempel-låseringen 71 koblet med sporene 79, 81 på den indre overflate av stempelet 69.

Med referanse tilbake til fig.1, er stempelet 69 forbundet til spindelen 13 slik at det roterer sammen med spindelen 13 og er også i stand til å bevege seg aksialt i forhold til spindelen 13. Et stempelhulrom eller kammer 87 er lokalisert mellom et parti av stempelet 69 og stempeldekslet 75. En settehylse 88 er forbundet til det nedre parti av stempelet 69. Settehylsen 88 bærer en aktueringsring 89 til en fôringsrør-opphengstetning 91 langs sin nedre ende. Dette muliggjør at settehylsen 88 posisjonerer tetningen 91 og så setter tetningen 91 ved å drive aktiveringsringen 89 nedover. En bulk gummitetning 92 er posisjonert i en ringformet fordypning langs den ytre diameter av stempelet 69, like over settehylsen 88. Tetningen 91 vil fungere for å tette fôringsrør-opphenget 53 til et undervannsbrønnhodehus 93 (fig.6) når riktig satt. Under drift, er stempelet 69 initielt i en "spent" (eng.: cocked) posisjon, og spindelportene 15, 17, kam-portene 27, 29 og den øvre legemeport 57 er forskjøvet fra hverandre som vist i fig.1.

Som illustrert i fig.5, er setteverktøyet 11 senket inn i fôringsrørhengeren 53 inntil en skulder på den ytre overflate av hovedlegemet 49 til setteverktøyet 11 kontakter en øvre endeoverflate av fôringsrørhengeren 53. Fôringsrørhengeren 53 vil være festet til en streng av fôringsrør som er opplagret ved holdekiler ved boredekket.

Som illustrert i fig.6, så snart som hovedlegemet 49 til setteverktøyet 11 og fôringsrøropphenget 53 er i tilstøtende kontakt med hverandre, er spindelen 13 rotert et spesifisert antall av omdreininger i forhold til hovedlegemet 49. Ettersom spindelen 13 roteres i forhold til hovedlegemet 49, beveger kammen 23 seg langsgående oppover i forhold til hovedlegemet 49. Ettersom kammen 23 beveger seg langsgående oppover, gjør den oppovervendende skulder 37 på den ytre overflate av kammen 23 kontakt med inngrepselementet 51, og tvinger det radialt utover og inn i inngrepskontakt med et profil eller fordypning i den indre overflate av fôringsrøropphenget 53, og derved låser hovedlegemet 49 til fôringsrøropphenget 53. Ettersom kammen 23 beveger seg langsgående oppover, beveger også spindelportene 15, 17, kam-portene 27, 29 og øvre legemeport 57 seg også i forhold til hverandre.

Som illustrert i fig.7, ettersom kammen 23 beveger seg langsgående oppover, beveger kam-enden 43 og kam-partiene 47 seg oppover i forhold til spindel-låseklørne 65. Imidlertid i denne innkjøringsposisjon av setteverktøyet 11, opplagrer endepartiene 47 til kam-enden 43 fremdeles et parti av låseklørne 65, og derved opprettholde inngrepet av spindel-låseklørne 65 med den konturerte overflate 21 til spindelen 13.

Når setteverktøyet 11 og fôringsrøropphenget 53 er låst til hverandre, er setteverktøyet 11 og fôringsrøropphenget 53 senket ned stigerøret (ikke vist) inntil fôringsrøropphenget 53 kommer til hvile i undervanns-brønnhodehuset 93.

Operatøren pumper så sement ned strengen, gjennom fôringsrøret og tilbake opp ringrommet som omgir fôringsrøret.

Som illustrert i fig.8, er så spindelen 13 rotert et spesifisert antall av ytterligere omdreininger i den samme retning som tidligere. Ettersom spindelen 13 er rotert i forhold til hovedlegemet 49, beveger kammen 23 seg ytterligere langsgående oppover i forhold til hovedlegemet 49. Ettersom kammen 23 beveger seg ytterligere langsgående oppover, beveger kam-enden 43 og kampartiene 47 seg oppover i forhold til spindel-låseklørne 65. Ettersom kam-enden 43 beveger seg langsgående oppover, beveger endepartiene 47 til kam-enden 43 seg ut av kontakt med spindel-låseklørne 65. Den konturerte overflate 21 til spindelen 13 og overflaten av spindel-låseklørne 65 er konet slik at en nedoverbevegelse av spindelen 13 i forhold til spindel-låseklørne 65 bevirker at den konturerte overflaten 21 presser spindel-låseklørne 65 utover. Her overskrider vekten av spindelen 13 og kreftene som er utøvet på låseklørne 65 gjennom inngrepet av den kontruerte overflate 21 og spindel-låseklørne 65 kraften fra fjærene 67 (fig.3) som virker på låseklørne 65 for å opprettholde disse inngrep med den konturerte overflate 21 til spindelen 13. Som et resultat, beveger kreftene på spindellåseklørne 65 disse radialt utover, og derved frigjør spindelen 13. Spindelen 13 er så fri til å falle og bevege seg langsgående nedover i forhold til hovedlegemet 49, i en avleveringsposisjon.

Med referanse til fig.9, ettersom spindelen 13 beveger seg langsgående nedover i forhold til hovedlegemet 49, beveger også stempelet 69, settehylsen 88 og tetningen 91 seg nedover i forhold til legemet. Spindelen 13 beveger seg langsgående nedover i forhold til hovedlegemet 49 inntil tetningen 91 kontakter enten fôringsrørhengeren 53 eller rester som sitter på fôringsrørhenger-skulderen. Hvis stempelet 69 og spindelen 13 beveger seg tilstrekkelig nedover for å avlevere tetningen 91 til fôringsrørhengeren 53, vil spindel-låseklørne 65 gjenoppta den konturerte overflate 19 til spindelen 13. Dette er referert til som landingsposisjonen for setteverktøyet 11. Som det vil omtales i mer detalj nedenfor, hvis spindellåseklørne 65 gjenopptar spindelen 13, så vil spindel-låseklørne 65 muliggjøre at spindelen 13 fungerer som et reaksjonspunkt for hydraulisk trykk påført stempelet 69 for å sette tetningen 91. Imidlertid, hvis spindel-låseklørne 65 ikke gjenopptar spindelen 13, så vil hydraulisk trykk påført for å drive stempelet 69 nedover for å sette tetningen 91, presse spindelen 13 til å løfte seg og utilstrekkelig trykk vil skapes for å drive stempelet 69 nedover for å sette tetningen 91.

Operatøren kan påføre strekk på spindelen 13 for å bestemme om spindelen 13 har beveget seg en tilstrekkelig avstand for å avlevere tetningen 91 til fôringsrøropphenget 53 og gjenkoblet spindel-låseklørne 65 til spindelen 13. De konturerte overflater 19, 21 til spindelen 13 og spindel-låseklørne 65 er utformet slik at når spindelen 13 og spindel-låseklørne 65 er koblet, vil en oppoverbevegelse av spindelen 13 i forhold til spindel-låseklørne 65 være motsatt av spindel-låseklørne 65. Hvis spindelen 13 beveger seg mer enn en begrenset avstand langsgående oppover i forhold til hovedlegemet 49 når strekket er påført, så er dette en indikasjon på at spindel-låseklørne 65 ikke har opptatt den konturerte overflate 19 til spindelen 13, og også en indikasjon på at spindelen 13 ikke beveget seg i tilstrekkelig avstand for å avlevere tetningen 91 til fôringsrøropphenget 53. I dette tilfellet, kan operatøren kjøre landingsstrengen frem og tilbake, opp og ned, inntil tetningen 91 skyver nok rester bort for å tillate at den konturerte overflate 19 til spindelen 13 opptas av spindel-låseklørne 65. Imidlertid, hvis spindelen 13 ikke beveger seg langsgående oppover, eller beveger seg kun en begrenset avstand i forhold til hovedlegemet 49, så er dette en positiv indikasjon på at spindel-låseklørne 65 har opptatt den konturerte overflate 19 til spindelen 13, og at spindelen 13 beveger seg i en tilstrekkelig avstand for å avlevere tetningen 91 til fôringsrøropphenget 53.

I tillegg, som illustrert i fig.10, hvis spindelen 13 har beveget seg den passende avstand, vil den øvre spindelport 15 til spindelen 13 være innrettet med den øvre legemeport 57 til det øvre legeme 55, og derved muliggjøre fluidkommunikasjon mellom den aksiale passasje 14 til spindelen 13 og stempelhulrommet 87. Som det vil forklares i mer detalj nedenfor, hvis spindel-låseklørne 65 er gjenkoblet med spindelen 13 og tilstrekkelig hydraulisk trykk er påført stempelhulrommet 87, vil stempelet 69 og settehylsen 88 drives nedover for å sette tetningen 91.

Med referanse til fig.11, for å sette tetningen 91 mellom brønnhodehuset 93 og fôringsrørhengeren 53, må den aksiale passasje 14 til spindelen være avtettet. En massiv pil 93 er sluppet eller senket inn i den aksiale passasje 14 spindelen 13. Den massive pil 93 lander i landingsovergangen 68 og derved avtetter den nedre ende av spindelen 13.

Med referanse til fig.10-12, er fluidtrykk så påført ned borerøret og beveger seg gjennom den aksiale passasje 14 til spindelen 13 før det går gjennom den øvre spindelport 17, den øvre legemeport 57 og inn i kammeret 87 til stempelet 69, og driver det nedover i forhold til spindelen 13 og setter tetningen 91. Dette er referert til som setteverktøyets 11 setteposisjon og er vist i fig.11 og 12.

Hvis tetningen 91 ikke er avlevert til den riktige posisjon, dvs. spindelen 13 har ikke falt en tilstrekkelig avstand for å avlevere tetningen 91 til den ønskede posisjon i forhold til fôringsrøropphenget 53, vil setteverktøyet 11 forhindre tetningen 91 fra å settes. Som tidligere omtalt, hvis spindel-låseklørne 65 ikke har opptatt den konturerte overflate 19 til spindelen 13, når trykk er påført ned borerøret, vil oppbygningen av trykk i stempelhulrommet 87 produsere en kraft for å drive spindelen 13 for å bevege seg langsgående oppover i forhold til hovedlegemet 49 til setteverktøyet 11. Et utilstrekkelig trykk vil være påført stempelet 69 for å overvinne kraften påkrevet for å sette tetningen 91. I tillegg, kan den øvre spindelport 15 ikke være innrettet med det øvre legemet 57, og derved forhindre fluidtrykk fra å gå inn i stempelhulrommet 87 i det hele tatt. Som et resultat, vil stempelet 69 og settehylsen 88 ikke drives nedover i forhold til spindelen 13.

Imidlertid, hvis tetningen 91 er avlevert i den riktige posisjon, dvs. spindelen har falt tilstrekkelig avstand fra å avlevere tetningen 91 til den ønskede posisjon i forhold til fôringsrør-opphenget 53, vil spindel-låseklørne 65 gjenoppta spindelen 13 og spindelen 13 vil festes til hovedlegemet 49 til setteverktøyet 11. Når trykk er påført ned borerøret, vil den øvre spindelport 15 være innrettet med den øvre legemeport 57 og trykket i stempelhulrommet 87 vil virke mot stempeldekslet 75 for å presse stempelet 69 og settehylsen 88 nedover for å sette tetningen 91. En løftekraft på stempeldekslet 75 vil overføres til spindelen 13. Imidlertid, fordi den konturerte overflate 19 til spindelen 13 og spindel-låseklørne 65 er utformet slik at spindel-låseklørne 65 motsetter seg oppoverbevegelse av spindelen 13, er trykket i stempelhulrommet 87 rettet mot å presse stempelet 69 nedover.

Som illustrert ved fig.13, hvis tetningen 91 var riktig avlevert til fôringsrøropphenget 53, ettersom stempelet 69 beveger seg nedover, beveger kraften på stempelet 69 på stempellåseringen 71 og dens bånd 83, 85 låseringen 71 radialt innover inn i den ringformede fordypning 73 i stempeldekslet 75. Når stempelet 69 beveger seg langsgående nedover i forhold til spindelen 13, tilstrekkelig til å sette tetningen 91, fjærer stempel-låseringen 71 radialt utover og båndene 83, 85 opptar sporene 77, 79 på den indre overflate av stempelet 69. Hvis stempelet 69 ikke beveger seg tilstrekkelig til å sette tetningen 91, vil stempellåseringen 71 ikke fjære i inngrep med sporet 77, 79 på den indre overflate av stempelet 69.

Med referanse til fig.14, når stempelet 69 er drevet nedover og tetningen 91 er satt mellom fôringsrør-opphenget 53 og brønnhodehuset 93, er så spindelen 13 rotert et ytterligere spesifisert antall av omdreininger i den samme retning som før for å preparere tetningen 91 for testing for å verifisere at den er satt. Ettersom spindelen 13 er rotert i forhold til hovedlegemet 49, beveger kammen 23 seg ytterligere langsgående oppover i forhold til hovedlegemet 49.

Som illustrert i fig.15, ettersom kammen 23 beveger seg, beveger også den nedre spindelport 17 og kam-portene 27, 29 seg i forhold til hverandre. Den nedre spindelport 17 innretter seg med den øvre kam-port 27, og tillater fluidkommunikasjon fra den aksiale passasje 14 til spindelen 13, gjennom spindelen 13 og inn i og gjennom den øvre kam-port 27 til kammen 23. Vekt er så påført nedover på borestrengen. Dette er referert til som setteverktøy 11-testposisjonen.

Med referanse tilbake til fig.13, hvis stempelet 69 har slått tilstrekkelig ut for å sette tetningen 91 (fig.12), vil stempeloverføringen 71 og båndene 83, 85 være i inngrep med sporene 77, 79 på den indre overflate av stempelet 69, og tillater vekt ned på spindelen 13 å overføres fra spindelen 13 gjennom stempel-låseringen 71 og inn i stempelet 69.

Som illustrert i fig.15, vil vekten ned på stempelet 69 (fig.14) komprimere bulkgummi-tetningen 97, og derved oppta tetningen 92 med den indre vegg av brønnhodehuset 93 og danne en tetning. Som et resultat, er et isolert testvolum formet over tetningen 91. Trykk er så påført ned borerøret og beveger seg gjennom en aksial passasje 14 til spindelen 13 før det går gjennom den nedre spindelport 17, den øvre kam-port 27 og inn i det isolerte volum over tetningen 91, og derved tester tetningen 91. Hvis det påførte trykk er opprettholdt, så var tetningen 91 satt korrekt. Imidlertid, hvis stempelet 69 ikke var slått tilstrekkelig ut for å sette tetningen 91, når vekten ned er påført spindelen 13, vil stempeldekslet 75 støtende kontakte det øvre legeme 55, og derved forhindre spindelen 13 og stempelet 69 fra å bevege seg nedover tilstrekkelig til å komprimere bulkgummitetningen 92. Stempellåseringen 71 vil ikke overføre vekten til stempelet 69 og gummitetningen 92 vil ikke komprimere og oppta den indre vegg av brønnhodehuset 93. Som et resultat, vil trykket ikke opprettholdes og trykktesten vil svikte ettersom trykket omløper bulkgummi-tetningen 92.

Med referanse til fig.16, når tetningen 91 har blitt testet, er så spindelen 13 rotert et spesifisert antall av ytterligere omdreininger i den samme retning.

Ettersom spindelen 13 er rotert i forhold til hovedlegemet 49, beveger kammen 23 seg ytterligere langsgående oppover i forhold til hovedlegemet 49.

Som illustrert i fig.17, passeres den nedovervendende skulder 39 til kammen 23 av inngrepselementet 51. Som et resultat, er inngrepselementet 51 frigjort og beveger seg radialt innover, og derved frigjør hovedlegemet 49 fra fôringsrør-opphenget 53. Oppover-bevegelsen av kammen 23 i forhold til hovedlegemet 49 bevirker også at de øvre 27 og nedre 29 kam-porter beveger seg i forhold til spindelen 13. Som et resultat, innretter både de øvre 27 og nedre 29 kam-porter seg med den nedre spindelport 17, og derved tillater fluidkommunikasjon mellom den aksiale passasje 14 til spindelen 13 og det utvendige av hovedlegemet 49. Setteverktøyet 11 kan så fjernes fra brønnboringen, og ethvert fluid gjenværende i setteverktøyet vil bevege seg gjennom den nedre spindelport 17, inn i og gjennom de øvre 27 og nedre 29 kam-porter, og gjennom hovedlegemet 49 og derved drenere setteverktøyet 11.

Setteverktøyet er en effektiv og rasjonell teknikk for å sikre at et tetning er satt i en korrekt posisjon. Spindel-låseklørne gir operatøren en positiv eller negativ indikasjon på om tetningen har blitt avlevert i den korrekte posisjon. Setteverktøyet er også en effektiv og rasjonell teknikk for å sikre at en tetning har blitt fullstendig satt. Stempellåseringen sikrer at en trykktest kun kan utføres hvis stempelet har slått fullstendig ut og satt tetningen, og gir en operatør en positiv eller negativ indikasjon på om stempelet har slått tilstrekkelig ut.

Idet oppfinnelsen har blitt vist kun i én av sine former, vil det være åpenbart for de som er faglært på området at den ikke er begrenset til dette men er mottakelig for forskjellige forandringer uten å avvike fra området for oppfinnelsen som er definert i de vedføyde kravene.

Claims

PATENTKRAV

1. Setteverktøy (11) for å sette og teste en ringformet tetning (91) med en aktiveringsring (89) i ringrommet mellom en indre brønnhodedel (53) og en ytre brønnhodedel (93) til en brønn,

hvor setteverktøyet (11) omfatter:

et tetningsavleverings- og settesystem tilpasset for å posisjonere den ringformede tetning (91) i ringrommet mellom den indre brønnhodedel (53) og den ytre brønnhodedel (93) og for å drive aktiveringsringen (89) for å sette den ringformede tetning (91) i ringrommet,

hvori tetningsavleverings- og settesystemet er tilpasset for å forhindre tetningsavleverings- og settesystemet fra å drive aktiveringsringen (89) for å tette den ringformed tetning (91) i ringrommet med mindre den ringformede tetning (91) er lokalisert ved et ønsket sted i ringrommet i forhold til den indre brønnhodedel (53),

k a r a k t e r i s e r t v e d a t tetningsavleverings- og settesystemet omfatter: en langstrakt spindel (13) med en aksial passasje (14); og

et stempel (69) utformet: for å drive nedover for å drive aktiveringsringen (89) for å sette den ringformede tetning (91) når trykk er påført den aksiale passasje (14) i den langstrakte spindel (13) og den ringformede tetning (91) er lokalisert ved det ønskede sted i ringrommet i forhold til den indre brønnhodedel (53); og ikke å drive nedover for å drive aktiveringsringen (89) for å sette den ringformede tetning (91) når trykk er påført den aksiale passasje (14) i den langstrakte spindel (13) og den ringformede tetning (91) ikke er lokalisert ved det ønskede sted i ringrommet i forhold til den indre brønnhodedel (53).

2. Setteverktøy (11), ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t tetningsavleverings- og settesystemet omfatter: et legeme (49) som vesentlig omgir og er forbundet til spindelen (13); og en kam (23) posisjonert mellom og forbundet til legemet (49) og spindelen (13) slik at rotasjon av spindelen (13) bevirker at kammen (23) forflytter seg aksialt i forhold til legemet (49),

hvori stempelet (69) er forbundet til spindelen (13) slik at stempelet (69) og spindelen (13) roterer unisont, og stempelet (69) omgir vesentlig partier av spindelen (13) og legemet (49).

3. Setteverktøy (11) ifølge krav 2,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t tetningsavleverings- og settesystemet omfatter:

et spindel-inngrepselement (65) båret av legemet (49) og tilpasset for å kobles med spindelen (13) ved en innkjøringsposisjon og en landingsposisjon for å begrense aksial forflytning av spindelen (13) i forhold til legemet (49), kammen (23) fungerer for å opprettholde inngrep av inngrepselementet (65) med spindelen (13) i innkjøringsposisjonen, og for å frigjøre inngrepselementet (65) fra inngrep med spindelen (13) i en avleveringsposisjon.

4. Setteverktøy (11) ifølge krav 3,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t spindel-inngrepselementet (65) vil ikke oppta spindelen (13) med mindre den ringformede tetning (91) er lokalisert ved et ønsket sted i ringrommet i forhold til den indre brønnhodedel (53), og derved tillate spindelen (13) å bevege seg fritt i forhold til legemet (49) hvis den ringformede tetning (91) ikke er i det ønskede sted, og således forhindre stempelet (69) fra å drive aktiveringsringen (89) for å sette den ringformede tetning (91) i ringrommet.

5. Fremgangsmåte for å sette og teste en ringformet tetning (91) med en aktiveringsring (89) i ringrommet mellom en indre brønnhodedel (53) og en ytre brønnhodedel (93) til en brønn,

hvor fremgangsmåten omfatter:

(a) tilveiebringe et setteverktøy (11) med en langstrakt spindel (13) med en aksial passasje (14); et legeme (49) som vesentlig omgir og forbundet til spindelen (13); en kam (23) posisjonert mellom og forbundet til legemet (49) og spindelen (13) slik at rotasjon av spindelen (13) bevirker at kammen (23) forflytter seg aksialt i forhold til legemet (49); et spindel-inngrepselement (65) initielt koblet med spindelen (13) og opprettholdt i inngrep med spindelen ved kammeret (23); og et stempel (69), som vesentlige omgir partier av spindelen (13) og legemet (49) og nedover bevegbar i forhold til spindelen (13);

(b) setting av verktøyet (11) inn i et undervanns-brønnhode;

(c) rotering av spindelen (11) i forhold til legemet (49) til en avleveringsposisjon, og derved fjerne støtten av kammen (23) og frigjøre inngrepselementet (65) fra spindelen (13);

(d) flytting av spindelen (13) aksialt nedover i forhold til legemet (49) for å lande den ringformede tetning (91); og videre

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

(e) hvis den ringformede tetning (91) er avlevert til et ønsket sted i ringrommet i forhold til den indre brønnhodedel (53), gjenkobles i inngrepselementet (65) med spindelen (13) i en landingsposisjon: og

(f) påføring av fluidtrykk til den aksiale passasje (14), og derved drive aktiveringsringen (89) for å sette den ringformede tetning (91) i ringrommet, og derved bevege setteverktøyet (11) til en satt posisjon, hvis den ringformede tetning (91) ble avlevert til det ønskede sted i trinn (e).

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t spindel-inngrepselementet (65) ikke vil oppta spindelen (13) med mindre den ringformede tetning (91) er lokalisert ved et ønsket sted i ringrommet i forhold til den indre brønnhodedel (53), og derved tillate spindelen (13) å bevege seg fritt i forhold til legemet (49) hvis den ringformede tetning (91) ikke er i den ønskede lokalisering, og således forhindrer stempelet (69) fra driving av aktiveringsringen (89) for å sette den ringformede tetning (91) i ringrommet.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fremgangsmåten videre omfatter etter trinn (a) men før trinn (b):

rotering av spindelen (13) i forhold til legemet (49) til en innkjøringsposisjon, og derved sikkert koble setteverktøyet (11) med den indre brønnhodedel (53).

8. Fremgangsmåte ifølge krav 5,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t spindel (13) videre omfatter:

en første konturert overflate (21) lokalisert på en ytre diameter; og

en andre konturert overflate (19) lokalisert i den ytre diameter, den andre konturerte overflate (19) posisjoneres en valgt avstand over den første konturerte overflate (21); og hvori i trinn (a):

inngrepselementet (65) er i inngrep med den første konturerte overflate (21); og hvori i trinn (e):

hvis den ringformede tetning (91) avleveres til et ønsket sted i ringrommet i forhold til den indre brønnhodedel (53), er inngrepselementet (65) i inngrep med den andre konturerte overflate (19).

9. Fremgangsmåte ifølge krav 5,

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

trinn (a) omfatter videre tilveiebringing av setteverktøyet (11) med en øvre spindelport (15) lokalisert i og som forløper radialt gjennom spindelen (13) og en øvre legemeport (57) lokalisert i og som forløper radialt gjennom legemet (49); trinn (e) omfatter videre innretning av den øvre spindelport (15) og den øvre legemeport (57) med hverandre og med et stempelkammer (87) hvis den ringformede tetning (91) avleveres til et ønsket sted i ringrommet i forhold til den indre brønnhodedel (53);

trinn (f) omfatter videre at fluidet i den aksiale passasjen (14) bevirkes til å strømme gjennom den øvre spindelport (15) og gjennom den øvre legemeport (57) og inn i stempelkammeret (87) og derved drive aktiveringsringen (89) for å sette den ringformede tetning (91) i ringrommet hvis den ringformede tetning (91) avleveres til det ønskede sted i trinn (e).

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9,

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

trinn (a) omfatter videre tilveiebringing av setteverktøyet (11) med en nedre spindelport (17) lokalisert i og som førløper radialt gjennom spindelen (13) og en nedre legemeport lokalisert i og som forløper radialt gjennom legemet (49); og hvori den nedre spindelport (17) og den nedre legemeport ikke er innrettet mens den er i satt posisjon.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9,

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

trinn (a) omfatter videre tilveiebringing av setteverktøyet (11) med et stempel-inngrepselement (71) forbundet til spindelen (13) og koblet med stempelet (69) i en første koblet posisjon; og hvori trinn (f) videre omfatter:

flytting av stempel-inngrepselementet (71) fra en første koblet posisjon til en andre koblet posisjon, og derved tillate vekt påført spindelen (13) å overføres til stempelet (69) hvis den ringformede tetning (91) avleveres til det ønskede sted i trinn (3).

12. Fremgangsmåte ifølge krav 5,

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

trinn (a) omfatter videre tilveiebringing av setteverktøyet (11) med en nedre spindelport (17) lokalisert i og som forløper radialt gjennom spindelen (13) og en nedre legemeport lokalisert i og som forløper radialt gjennom legemet (49);

etter trinn (f), rotering av spindelen (13) i forhold til legemet (49) til en testposisjon og derved innretning av den nedre spindelport (17) og den nedre legemeport; og

påføring av fluid til den aksiale passasje (14), og derved bevirke at fluidet strømmer gjennom den nedre spindelport (17) og gjennom den nedre legemeport, og derved teste den ringformede tetning (91).

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12,

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

trinn (a) omfatter videre tilveiebringing av setteverktøyet (11) med en øvre spindelport (15) lokalisert i og som forløper radialt gjennom spindelen (13) og en øvre legemeport (57) lokalisert i og som forløper radialt gjennom legemet (49); og hvori den øvre legemeport (57) og den øvre spindel (15) innrettes mens de er i tetnings-testposisjonen.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t bevegelse fra den satte posisjon til testposisjonen utføres ved å rotere spindelen (13) i den samme retning i forhold til legemet (49) som i trinn (c).