NO344446B1

NO344446B1 - System og fremgangsmåte for injisering og gjenvinning av rørvaier inn i eller ut av kveilet rør

Info

Publication number: NO344446B1
Application number: NO20093182A
Authority: NO
Inventors: Andre J Naumann
Original assignee: Bj Services Co
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2019-12-09
Also published as: CA2683270C; NO20093182L; BRPI0905404A2; BRPI0905404B1; GB0918475D0; US20100096124A1; GB2464612A; US7845419B2; GB2464612B; CA2683270A1

Description

Området for oppfinnelsen

[0001] Den foreliggende oppfinnelse angår generelt kveilet rør injeksjon og gjenvinning og spesielt fremgangsmåter og apparater for injisering og gjenvinning av rørvaier inn i eller ut av kveilet rør.

Beskrivelse av relatert teknikk

[0002] US 7152685 B2 omtaler fremgangsmåter og apparater for utplassering av en linje i et borehull ved bruk av kveilerør. Fremgangsmåter er anvendelige for bruk ved utplassering av linjer i et kveilerør når kveilerøret er spolet på en spole eller utplassert i et borehull. En linjespole anordnet i et trykkhus brukes for å tilføre en linje for utplassering ved bruk av fluidstrømning i kveilerør. Linjespolesammenstillingen og utplasseringsfremgangsmåter er egnet for bruk under brønntrykk. Linjen kan omfatte fiberoptikk. Etter utplassering av kveilerør med en linje anordnet deri, kan kveilerøret trekkes ut for forlate linjen i borehullet.

[0003] Newman K.R., "Development of a Coiled Tubing Cable Installation System, II SPE 30679, SPE Annual Technical Conference & Exhibition, Dallas, USA, 22-25 Oktober, 1995 omtaler også kjent teknikk innen området for foreliggende oppfinnelse.

[0004] I hydrokarbonbrønner er det typisk nødvendig å tilføre elektrisk kraft og signaler ned i hullet for å styre forskjellige verktøy og/eller samle data. En måte å oppnå dette på er ved innføring av kabel inn i et kveilet rør og så føring av det kveilede røret og kabelen inn i brønnen til et ønsket sted. Generelt er kabelen en flettet stålkabel med flere lag av armering med ledere på innsiden. Når kabelen er ført ned i hullet, kan en elektrisk strøm eller signal anvendes på kabelen for å aktivere brønnverktøyet, eller kabelen kan benyttes for å samle og overføre data ned i hullet.

[0005] Det er et antall av teknikker benyttet for å innføre kabelen inn i det kveilede røret. I en teknikk er det kveilede røret strukket ut langs en overflate, og kabelen er pumpet eller trukket gjennom det kveilede røret. I en annen er det kveilede røret ført inn i en brønn og kabelen er injisert. Til sist, innbefatter den mest vanlige benyttede fremgangsmåte injisering av kabelen inn i kveilet rør viklet på en spole ved å benytte en gangspill-injektor. Her er en gangspilltrommel anordnet innen et høytrykkshus, og kabelen er matet inn i huset, viklet rundt trommelen flere ganger og så matet inn i det kveilede røret via et strømningsrør. Fluid, normalt vann, er pumpet gjennom strømningsrøret og gjennom det kveilede røret inntil kabelen er injisert.

[0006] Høye motstandskrefter er tilstede under gangspill-injiseringsteknikken.

Strømningsrøret har en liten innvendig diameter slik at når fluidet er pumpet gjennom det, er høy hastighet generert hvilket skaper en høy motstandskraft på kabelen. Denne kraft er benyttet for å trekke kabelen gjennom røret og inn i kveilerøret. Kraften skaper også strekkspenninger på kabelen da den er viklet rundt trommelen og tillater således gangspilleffekten å fungere. Den roterende trommel i gangspill-injektoren, pluss gangspill-multiplikatoreffekten, er nok til å trekke kabelen av spolen og mot det høye trykket inn i gangspill-injektoren. Fluidet som pumpes gjennom det kveilede røret fortsetter å trekke kabelen med inntil den er injisert.

[0007] Det er et antall av problemer forbundet med kabelteknikker. Først, avhengig av det pumpede fluid, kan kabelen skades. For eksempel, hvis syreholding fluid er benyttet, blir kabelen skadet over tid. For det andre krever kabelen vedlikehold på stedet på grunn av det faktum av mengden av kabelslakk innen det kveilede røret behøver å kontrolleres og justeres over levetiden til strengen, som er en vanskelig og tidskrevende prosedyre. For det tredje, på grunn av den relativt store utvendige diameteren og høye grovhet av kabelen er det en betydelig økning i pumpetrykk eller tap av pumpehastighet forbundet med kveilede rørstrenger som inneholder kabel. For det fjerde er det vanskelig å installere kabel i lange lengder av kveilet rør på grunn av de høye pumpetrykkene påkrevet for å gjøre dette ved å benytte gangspill-injektoren, eller på grunn av vaskeligheten med å finne en dypbrønn eller lang uhindret overflate som kan ellers være påkrevet. For det siste er kabelen ikke slitesterk i det lange løp siden den er følsom for vridning og tvinning hvis den ikke behandles skikkelig.

[0008] Det er et annet produkt som i dag er tilgjengelig, kjent som rørvaier, som kan benyttes for å fremskaffe kraft og datakommunikasjon nedi hullet. Generelt består en rørvaier av et rør som inneholder en isolert vaier og kan komme i forskjellige størrelser. Et eksempel er rørvaieren fremstilt av Canada Tech Corporation i Calgary, Canada.

[0009] Rørvaier tilveiebringer et antall fordeler i forhold til flettet kabel. Først og fremst innkapsler røret fullstendig vaieren og beskytter den fra fluid og mekanisk skade. For det andre er rørvaieren mer slitesterk enn kabel, ved at rørvaieren er kompatibel med en stor varietet av pumpefluider. For det tredje krever rørvaiere minimalt vedlikehold. For det fjerde, i motsetning til kabel, har rørvaier en liten diameter og en glatt overflate som resulterer i liten økning av pumpetrykk eller tap av pumpehastighet. Tilslutt kan lange lengder av rørvaier injiseres i en spole av kveilet rør og derfor er en dyp brønn eller lang utjevningsoverflate ikke påkrevet.

[0010] Kabelgangspill-injeksjonsteknikker vil imidlertid ikke fungere med rørvaier av mange grunner. For det første er rørvaieren meget stiv i forhold til sin diameter og vil således være vanskelig å bøye og holde tett mot gangspill-trommelen. For det andre vil store krefter være påkrevet for å holde rørvaieren tett mot trommelen og strømningsrøret vil ikke være i stand til å skape slike krefter uten å generere ikke-kontrollerbare trykk. For det siste vil strømningsrøret måtte være langt og vil kreve en meget liten klaring mellom den indre diameteren av strømningsrøret og den ytre diameteren av rørvaieren; imidlertid, siden rørvaieren er stiv, vil den ha en restkrumning: disse to aspekter vil resultere i høy friksjonsmotstand gjennom strømningsrøret, og derved skape enda mer ukontrollbare trykkinduserte krefter. Dessuten er injisering av rørvaieren ved å benytte de andre kabelmetoder upraktisk og kostbar.

[0011] I lys av disse ulemper, er det et behov innen fagområdet for en forbedret injeksjon og gjenvinningsfremgangsmåte som benytter en rørvaier, og som er tilpasset til bruk idet det kveilede røret er på en spole, og derved tilveiebringer en mer kostnadseffektiv injeksjon og gjenvinningsfremgangsmåte som gir en mer holdbar brønnhulls elektrisk/kommunikasjons-innretning.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0012] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et system for injisering eller gjenvinning av rørvaier inn i eller ut av kveilet rør, kjennetegnet ved at systemet omfatter:

en ikke-trykksatt injektor med en drivmekanisme tilpasset for å påføre en skyvekraft på rørvaieren ettersom rørvaieren beveger seg gjennom den ikketrykksatte injektor, drivmekanismen er videre tilpasset til å påføre en trekk-kraft på rørvaieren ettersom rørvaieren beveger seg gjennom den ikke-trykksatte injektor, kveilet rør koblet til den ikke trykk-satte injektoren; og

en pumpemekanisme tilpasset for å pumpe fluider gjennom det kveilede røret idet kraften er anvendt, fluidene pumpes i en retning av kraften som anvendes på rørvaieren ved drivmekanismen, og derved tilveiebringer fluidmotstand på rørvaieren for å injisere eller gjenvinne rørvaieren fra det kveilede røret.

[0013] Foretrukne utførelsesformer av systemet er videre utdypet i kravene 2 til og med 11.

[0014] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås også ved en fremgangsmåte for injisering eller gjenvinning av rørvaier inn i eller ut av kveilet rør, kjennetegnet ved at fremgangsmåten omfatter trinnene av:

(a) innføring av rørvaieren inn i en ikke-trykksatt injektor med en drivmekanisme tilpasset for å påføre en skyve- eller trekke-kraft på rørvaieren, den ikke-trykksatte injektoren kobles til det kveilede røret;

(b) påføring av skyve- eller trekke-kraften på rørvaieren ved å benytte drivmekanismen; og

(c) pumping av fluider gjennom det kveilede røret idet skyve- og trekkekraften anvendes, fluidene pumpes i en retning av kraften som påføres på rørvaieren ved drivmekanismen, og derved tilveiebringer fluidmotstand på rørvaieren for å injisere eller gjenvinne rørvaieren fra det kveilede røret.

[0015] Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 13 til og med 30.

[0016] Forskjellige utførelser tilveiebringer systemer og fremgangsmåter for injisering eller gjenvinning av rørvaier inn i eller ut av kveilet rør. En eksemplifiserende utførelse omfatter en injektor med en drivmekanisme, kveilet rør koblet til injektoren og en pumpemekanisme. Drivmekanismen til injektoren er tilpasset for å påføre en skyve- eller trekkekraft til rørvaieren for henholdsvis å injisere eller gjenvinne rørvaieren. Pumpemekanismen er festet til både de viklede og kjerneender (eng. whip and core ends) til kveilerøret. Under injeksjon tvinger injektoren rørvaieren inn i kveilerøret idet en pumpe pumper fluid inn i kveilerøret, og derved produserer fluidmotstand på rørvaieren i retningen av den påførte kraft. Under gjenvinning er fluidstrømningen reversert idet injektoren trekker rørvaieren fra kveilerøret. Under injeksjon kan kveilerøret forbli på en spole eller kan strekkes ut langs en overflate.

[0017] En eksemplifiserende utførelse kan videre innbefatte et styringssystem tilpasset for å regulere injektorkrefter for å opprettholde injektorkreftene ved nivået som er nødvendig for injisering eller gjenvinning av rørvaieren. Injektorkreftene kan innbefatte en rørvaiers spolehastighet, drivmekanisme hastighet, drivmekanisme kraft, fluidhastighet eller fluidtrykk. Systemet kan også innbefatte et apparat for å rette ut eller bøye rørvaieren til en valgt grad. Et fremspring kan være festet til den frie enden av rørvaieren for å påføre en kraft på rørvaieren i retningen av fluidstrømning gjennom det kveilede røret. Systemet innbefatter også en spesielt konstruert tetning mellom injektoren og det kveilede røret for å tilveiebringe en tetning rundt rørvaieren ettersom den beveger seg gjennom tetningen, idet det også tillates at noe fluid smører rørvaieren. Systemet kan også omfatte en stav tilstøtende den viklede ende (eng. whip end) av det kveilede røret for å assistere rørvaierens overgang inn i injektoren under injeksjon.

[0018] En eksemplifiserende fremgangsmåte kan innbefatte fremgangsmåter for å injisere eller gjenvinne rørvaier inn i eller ut av kveilet rør, fremgangsmåten omfatter trinnene med å innføre rørvaieren i en injektor med en drivmekanisme, rørvaieren mottas fra en spole; et parti av rørvaieren mates inn i en første ende av det kveilede røret ved å benytte drivmekanismen, injektoren kobles til den første ende av det kveilede røret; og rørvaieren injiseres inn i det kveilede røret, injiseringen utføres ved å pumpe fluid inn i den første ende av det kveilede røret idet rørvaieren tvinges inn i det kveilede røret ved å benytte drivmekanismen.

[0019] I en annen eksemplifiserende fremgangsmåte kan fremgangsmåten videre omfatte trinnet med å gjenvinne rørvaieren fra det kveilede røret, trinnet med å gjenvinne omfatter trinnene med pumping av fluid inn i en andre ende av det kveilede røret slik at rørvaieren flyttes fra en indre vegg av det kveilede røret, og derved produserer slakk i rørvaieren, og pumping av fluidet fortsettes inn i den andre ende av det kveilede røret idet rørvaieren trekkes ut av det kveilede røret ved å benytte drivmekanismen.

[0020] Den foregående sammenfatning har ikke til hensikt å oppsummere hver potensielle utførelse eller hvert aspekt av søknadsgjenstanden til den foreliggende oppfinnelse. Andre mål og egenskaper med oppfinnelsen vil bli åpenbar fra den følgende beskrivelse ved referanse til tegningene.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0021] Figur 1A illustrerer et system for å injisere eller gjenvinne rørvaier i henhold til en eksemplifiserende utførelse av den foreliggende oppfinnelse;

[0022] Figur 1B illustrerer et skjematisk arrangement av et system for å injisere eller gjenvinne rørvaier i henhold til en eksemplifiserende utførelse av den foreliggende oppfinnelse;

[0023] Figur 2 illustrerer en injektor i henhold til en eksemplifiserende utførelse av den foreliggende oppfinnelse;

[0024] Figur 3 er et snittriss av en tetning i henhold til en eksemplifiserende utførelse av den foreliggende oppfinnelse; og

[0025] Figur 4 illustrerer et fremspring festet til rørvaieren i henhold til en eksemplifiserende utførelse av den foreliggende oppfinnelse.

[0026] Idet oppfinnelsen er mottakelig for forskjellige modifikasjoner og alternative former, har spesifikke utførelser og fremgangsmåter blitt vist ved hjelp av eksempel i tegningene og vil beskrives i detalj heri. Det skal imidlertid forstås at oppfinnelsen ikke er beregnet å være begrenset til de spesielle former som omtalt.

Isteden er intensjonen å dekke alle modifikasjoner, ekvivalenter og alternativer som faller innen ånden og området for oppfinnelsen som definert av de vedføyde kravene.

DETALJERT BESKRIVELSE AV ILLUSTRATIVE UTFØRELSER

[0027] Illustrative utførelser av oppfinnelsen er beskrevet nedenfor slik som de kan anvendes i et system og fremgangsmåter for injisering eller gjenvinning av en rørvaier inn i eller ut av kveilet rør. For klarhets skyld er ikke alle egenskapene til en virkelig implementasjon beskrevet i denne beskrivelse. Det vil selvfølgelig verdsettes at i utviklingen av ethvert slikt system eller fremgangsmåte, må mange implementasjonsspesifikke avgjørelser gjøres for å oppnå utviklerens spesifikke mål, slik som overensstemmelse med systemrelaterte og forretningsrelaterte begrensninger, som vil variere fra en implementasjon til en annen. Dessuten vil det verdsettes at en slik utviklingsanstrengelse kan være kompleks og tidskrevende, men vil ikke desto mindre være et rutineforetagende for de som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne beskrivelse.

[0028] I sammenhengen med den foreliggende beskrivelse viser betegnelsen "rørvaier" til et rør, som kan eller ikke kan omgi en leder eller annen kommunikasjonsinnretning slik som for eksempel rørvaieren fremstilt av Canada Tech Corporation i Calgary, Canada. Rørvaieren kan for eksempel bestå av 1/8" ytre diameter med 0,023" vegg av rustfritt stål eller Incoloy 825 rør som inneholder en 16-18 kaliber (eng. gauge) flerstrålet kobbervaier belagt med en Halar<TM>eller Teflon<TM>isolator. I dette eksemplet er isolatoren tett mot røret og vaieren.

Alternativt kan lederen eller kommunikasjonsinnretningen innkapsle én eller flere fiberoptiske kabler. Rørvaieren kan bestå av flere rør, kan være konsentrisk eller kan være belagt på utsiden med plast eller gummi. Følgelig vil de som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale innse at en varietet av forandringer kan gjøres med rørvaieren, innbefattende for eksempel lederne eller kommunikasjonsinnretningen som kan innkapsles innen røret, den ytre diameter, veggtykkelse eller materialer benyttet kan varieres, vaieren eller annen innretning kan være løs innen røret eller røret kan være tomt.

[0029] Med referanse til fig.1A er et injeksjons- og gjenvinningssystem 20 illustrert, i henhold til en eksemplifiserende utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Kveilet rør 22 er viklet på en kveilet rør spole eller arbeidsspole 24. En spesialisert injektor 26 er festet til vikleenden av kveilerøret 22 via en T-forbindelse 28, som vil beskrives mer detaljert senere i denne omtale. I denne eksemplifiserende utførelse er injektor 26 hydraulisk drevet og styrt, men den kan imidlertid være elektrisk drevet og styrt eller en eller annen kombinasjon av de to. En pumpe 30 (Fig.1B) er forbundet til vikleenden av kveilerøret 22 via T-forbindelsen 28 også. Pumpe 30 pumper fluid ved en høy hastighet gjennom kveilerøret 22, og derved produserer fluidmotstand på rørvaieren 32 for å injisere eller gjenvinne den, som vil omtales. Rørvaieren 32 er viklet på annen spole 34 og kan være matet fra spole 34, inn i injektor 26 og inn i kveilet rør 22. Spole 34 kan også være hydraulisk eller elektronisk styrt og drevet ved en valgt hastighet, eller ved en eller annen kombinasjon av de to.

[0030] Figur 1B illustrerer et skjematisk arrangement av injeksjons- og gjenvinningssystem 20 i henhold til en eksemplifiserende utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Et styresystem 36 er i kommunikasjon med spole 34, injektor 26, pumpe 30 og tank 31 via bi-retningsmessige kommunikasjonsforbindelser 38 for å overvåke og regulere injektorkreftene på system 20. Styresystem 36 styrer rørvaierspoler 34 og injektor 26 via en hydraulisk kraftpakke 25 koblet til spoler 34 og injektor 26 via hydrauliske ledninger 29. Den hydrauliske kraftpakke 25 omfatter ventiler, som kjent innen området, for å styre strømningen av rørvaier 32 til spoler 34 og injektor 26 under injeksjons- og gjenvinningsprosessene. Det er også ekstra forbindelser 38 som tilfører trykk, dybde, hastighet og temperaturdata tilbake til styresystemet 36. De som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale vil erkjenne at det er en varietet av måter som et slikt styresystem kan konstrueres på.

[0031] Bi-retningsmessige kommunikasjonsforbindelser 38 tillater styresystem 36 å motta og overføre data og kan være forbundet eller vaierløst, som lett vil forstås av de som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale. Som det vil omtales, kan injektorkreftene som overvåkes og reguleres av styresystem 36 innbefatte, for eksempel, inngangstrykket til kveilerør 22, hastigheten til spole 34 eller drivmekanismen til injektor 26, drivmekanismekraften til injektor 26 eller hastigheten eller trykket til fluidet som går gjennom kveilerøret 22. Styresystem 36 må overvåke injektorkreftene på system 20 for å regulere systemkomponentene for å justere kreftene for å opprettholde kreftene ved nivået som er nødvendig for injeksjonen og gjenvinningen av rørvaier 32 og for å sikre at kreftene ikke skader rørvaier 32. Igjen, de som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale, vil innse at det er et antall måter å utforme og konstruere et slikt styresystem.

[0032] Videre med referanse til fig.1A og 1B er pumpe 30 koblet til tank 31, hvormed fluid er fremskaffes til og fra kjerne og viklede ender av kveilet rør 22 via behandlingsjern 50a, b. Tank 31 kan være koblet til en strømningsmåler 37 og en varmeveksler 43, som forstås på fagområdet. Det skal imidlertid bemerkes at arrangementet av system 20 kun er eksemplifiserende i egenskap, og de som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale innser at det er en varietet av måter som et slikt system på utformes på.

[0033] Figur 2 illustrerer injektor 26 i henhold til en eksemplifiserende utførelse av den foreliggende oppfinnelse og er benyttet for å drive rørvaier 32 ved en valgt hastighet. Med referanse til fig.1A/B og 2, for å starte en eksemplifiserende fremgangsmåte for den foreliggende oppfinnelse, er rørvaier 32 matet inn i injektor 26 fra spole 34. Hvis spole 34 er elektrisk eller mekanisk drevet, vil spole 34 hjelpe til med å spole av rørvaier 34. Imidlertid, i alternativet, kan injektor 26 trekke rørvaier 32 fra spolen 34 uten assistansen av spole 34.

[0034] I denne eksemplifiserende utførelse har injektor 26 en drivmekanisme som innbefatter en multihjul-injektor, som har to eller flere hjul 40 som drives av et gir (festet til hjul 40) og motor 42. Injektor 26 påfører en skyvekraft på rørvaier 32 for å injisere den i kveilet rør 22, idet den også er tilpasset for å påføre en trekk-kraft på rørvaier 32 for å gjenvinne den fra røret 22. Øvre og nedre hjul 40 er sammenstilt i sett av to slik at rørvaier 32 passerer mellom hvert sett av to hjul 40. Hjulene 40 har hver et spor 44 rundt den ytre kant som omgir det meste av rørvaier 32 ettersom den beveger seg mellom hjul 40, og derved påfører en kontaktfriksjonskraft mot rørvaier 32. Spor 44 er konstruert for å tildele den maksimale mengde av friksjon uten å skade rørvaier 32 eller bevirke at rørvaier 32 blir oval. Selv om drivmekanismen til injektor 26 er beskrevet som multihjul-utforming, vil de som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale innse at andre injektorer kan benyttes slik som for eksempel, skøyter/gripeblokker og kjeder i forskjellige former, eller drivbelter og/eller hjul i forskjellige former.

[0035] Med referanse til fig.1A/B og 2, er en spesielt konstruert tetning 45 koblet mellom injektor 26 og T-forbindelse 28. Tetning 45 innbefatter porter 48a,b som tilveiebringer hydraulisk styringstrykk for å aktivere og deaktivere tetning 45. En hammer-union forbindelse 52, også som kjent på fagområdet, er brukt for å forbinde T-forbindelse 28 til tetning 45. Tetning 45 tilveiebringer en tetning rundt rørvaier 32, nødvendig for å holde trykket skapt av pumpingen av fluidet gjennom kveilet rør 22. Tetning 45 er også utformet for å tillate en liten mengde av fluid å dryppe ut for å smøre rørvaier 32 ettersom den entrer tetning 45. Dessuten er injektor 26 utformet for å generere krefter for å overvinne trykket i kveilerøret 22 og friksjonsmotstanden til rørvaier 32 ettersom den passerer gjennom tetning 45, og kan til og med være benyttet for å trekke rørvaier 32 til spole 34 hvis en kraftledet spole 34 ikke benyttes.

[0036] En eksemplifiserende utførelse av den foreliggende oppfinnelse innbefatter et bøye/utrettings-apparat som hjelper til med å minimalisere glidefriksjonen til rørvaier 32 ettersom den beveger seg gjennom kveil 22 ved kondisjoneringsrørvaier 32 for å innstille kurvatur eller retthet etter behov. I den eksemplifiserende utførelse i fig.2, retter ut eller bøyer bøye/utrettings-apparatet 46 rørvaier 32 til en valgt grad slik at gjenværende kurvatur av rørvaier 32 passer med kurven til kveilet rør 22 på spole 24 så nær som mulig. Dessuten kan rørvaier 32 være injisert etter at den har blitt rettet perfekt ut ved apparat 46 eller annen innretning, eller alternativt, bøyd til en kurve forskjellig fra kurven til kveilet rør 22 på spole 24. Selv om omtalt som en multihjul-utforming, forstår de som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale at det er en varietet av apparater som kan benyttes for dette formål og det er en varietet av kurvaturer som kan benyttes avhengig av jobbparametrene.

[0037] I en alternativ utførelse er den naturlige kurvatur (krumning) av rørvaier 32 i den samme retningen som kurvaturen til kveilet rør 22. I en utførelse kan for eksempel bøyning eller utretting av rørvaier 32 utføres ved avspoling av rørvaier 32 fra bunnen av spole 34 idet den viklede (kappe) enden av kveilet rør 22 er lokalisert ved bunnen av spole 24, slik at den gjenværende krumning er naturlig i den samme retningen som kurven til kveilet rør 22 på spole 24. Her er rørvaier 32 spolet av spole 34 i klokkeretningen og injisert inn i kveilet rør 22 på spole 24 i klokkeretningen, som illustrert i fig.1A. Følgelig, ettersom rørvaier 32 er spolt av fra bunnen av spole 34, har den en naturlig kurvatur i den samme retning som kurvaturen til kveilet rør 22 på spole 24. Imidlertid kan alternativt rørvaier 32 og kveilet rør 22 være viklet i den motsatte retning slik at kappeenden til kveilet rør 22 er lokalisert ved toppen av spole 24, idet rørvaier 32 spoler av fra toppen av spole 34; derfor spoler rørvaier 32 av spole 34 i retning mot klokken og er injisert inn i kveilerør 22 i en retning mot klokken slik at den naturlige kurvatur av rørvaier 32 igjen er i den samme retningen som kurvaturen til kveilerør 22 på spole 24.

[0038] I enda en eksemplifiserende utførelse kan injeksjonen og gjenvinningen av rørvaier 32 være hjulpet ved plassering av kveilet rør 22 på en spole med stor diameter, og således tilveiebringe en større kurvatur enn den som vil finnes på de fleste drifts eller verft kveilet rør spoler. Den store kveilet rør kurvatur vil hjelpe til med å redusere glidefriksjonen til rørvaier 32 mot kveilet rør 22 og vil derfor redusere fluidhastighetene påkrevet og igjen redusere inngangstrykket eller tillate en lengre streng av rørvaier å injiseres.

[0039] I enda en annen eksemplifiserende utførelse kan spole 34 være stor nok i diameter slik at ettersom rørvaier 32 spoler av og går igjennom injektor 26, har den allerede en gjenværende kurvatur å passe sammen med, eller å passe sammen så nær som mulig, kurvaturen til kveilet rør 22 på spole 24. I denne eksemplifiserende utførelse vil bøye/utrettings-apparatet 46 ikke være nødvendig.

[0040] Figur 3 illustrerer et snittriss av tetning 45 i henhold til en eksemplifiserende utførelse av den foreliggende oppfinnelse. For å aktivere tetning 45 for å tette rundt rørvaier 32, er trykk pumpet inn i port 48a og gjennom fluidpassasje 60 lokalisert langs stempelhus 61, hvor den trykker på tetningsstempel 62. Når trykk er påført vil fluidet på siden av tetningsstempel 62 motsatt passasje 60 så tvinges ut av stempelhulrommet via fluidpassasje 64 og port 48b. I samsvar med trykket påført port 48a, er stempel 62 drevet mot konus 66, som har en flat side og en kon side, som vist. En tetning 68 er tilstøtende konus 66, lokalisert i konushus 67, og har også en konet ende for å passe sammen med den konede enden til konus 66. Således, tvinger konus 66 tetning 68 tett mot rørvaier 32 så snart trykk er påført. En tetnings-oppbakkingsring 70 er lokalisert tilstøtende tetning 68 for å forhindre tetning 68 fra å trenge ut rundt åpningen mellom tetning 70 og rørvaier 32. Oppbakkingsring 70 har en indre diameter med tilstrekkelig størrelse for å passe tett rundt rørvaier 32.

[0041] Trykk kan være påført via port 48a inntill tetning 68 er tett nok hvor fluid ikke er tillatt å lekke på siden av tetning 68 som vender mot injektor 26. Tetning 68 har egenskaper som tillater den å tette, idet rørvaier 32 fremdeles tillates å passere gjennom den uten skade, som er kjent på fagområdet. For å deaktivere tetning 68 er trykk pumpet inn i 48b og ut av 48a for å reversere aktiveringsprosedyren. I en alternativ eksemplifiserende utførelse av den foreliggende oppfinnelse er tetning 45 valgfritt trykksatt for å tilveiebringe en tetning rundt rørvaier 32 idet fluid fremdeles tillates å dryppe, og dermed tilveiebringe smøring av rørvaier 32, som vil forstås av de som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale. Alternativt kan imidlertid tetning 68 fullstendig tette rundt rørvaier 32 og smøringen kan påføres ved en ekstern innretning.

[0042] Videre, med referanse til den eksemplifiserende utførelsen i fig.3, er en T-forbindelse 28 koblet til tetning 45 via hammer-union forbindelse 52. T-forbindelse 28 har en behandlingsjernport 72, som er koblet til behandlingsjern 50a for fluidkommunikasjon. Kappeenden til kveilet rør 22 er festet til den andre siden av T-forbindelse 28, som forstås på fagområdet. Behandlingsjernport 72 er benyttet for å forbinde behandlingsjern 50a, som igjen forbinder til pumpen 30 for å tilveiebringe høyhastighetsfluidet til og fra kveilet rør 22. Konstruksjonen og operasjonen av behandlingsjern er kjent på fagområdet. Som illustrert på fig.1A/B er behandlingsjern 50a,b forbundet til kappe og kjerneendene av kveilet rør 22, og derved tillater bi-retningsmessig fluidstrømning gjennom kveilet rør 22. Det pumpede fluid kan resirkuleres gjennom kveil 22 og pumpe 30 via behandlingsjern 50, gjenbrukt eller utrangert.

[0043] Med referanse til den eksemplifiserende utførelsen i fig.3, innbefatter tetning 45 også en stav 74 festet til sin ende motstående injektoren 26. Staven 74 strekker seg gjennom T-forbindelse 28 og inn i kappeenden av kveilerør 22.

Fleksibel stang 74 er benyttet for å støtte rørvaier 32 ettersom den går over fra den kveilede rørveggen til senterlinjen av tetningen 45, som forhindrer rørvaier 32 fra å bøye seg. I en foretrukket utførelse er staven 74 et fleksibelt rør som kan bestå av et antall materialer, slik som metall eller plast. Hvis, under injeksjon, rørvaier 32 skulle stoppe av en eller annen grunn mens injektor 26 fortsetter å injisere, vil rørvaier 32 starte å danne spiraler tett mot den kveilede rørveggen, hvilket kan resultere i at rørvaier 32 bøyer eller krummer seg. Imidlertid, ettersom spiralen nærmer seg tetningen 45, tillater stav 74 rørvaier 32 å entre tetning 45 gradvis og begynner fra nær kveilerørsveggen og går så til senterlinjen av tetning 45. Hvis den fleksible stav 74 ikke var tilstede, eller hvis stav 74 var stiv, ville rørvaier 32 være tvunget til å bøye seg skarpt for å entre tetning 45.

[0044] Under eksperimentering i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse, ble det oppdaget at rørvaieren kan bøye seg ved meget lave injeksjonskrefter. Derfor er den fleksible stav 74 påkrevet å støtte rørvaier 32 ettersom den går over fra kveilet rørvegg til senterlinjen av tetningen 45 og således forhindrer krumning. Injeksjonsprosessen er selvfølgelig styrt av styresystem 36 som stenger av injektor 26 i dette tilfellet; injektor 26 kan imidlertid ikke fungere hurtig nok.

Ettersom injeksjonskreftene blir høyere (for eksempel med høyere kveilet rør injeksjonstrykk), spesielt i større kveilet rør hvor rørvaieren 32 er enda mer mottakelig for krumming, blir denne fleksible stav kritisk.

[0045] Nå da en eksemplifiserende utførelse av system 20 har blitt beskrevet, vil en eksemplifiserende fremgangsmåte for den foreliggende oppfinnelse nå beskrives. Med referanse til fig.1 og 2, for å starte injeksjonsprosessen er rørvaier 32 spolt av fra spole 34 og inn i injektor 26 via åpning 33. Som tidligere omtalt kan rørvaier 32 være ført gjennom bøye/utrettings-apparatet 46 for å rette ut eller bøye rørvaier 32 til en ønsket kurvatur. Rørvaier 32 er så ført mellom øvre og nedre hjul 40 via spor 44, hvor kontaktfriksjon er påført for å skape en skyvekraft for å injisere rørvaier 32 inn i kveilet rør 22.

[0046] Deretter er rørvaier 32 ført gjennom tetning 45 og T-forbindelse 28.

Ettersom rørvaier 32 går gjennom tetning 45 er en liten mengde av fluid tillatt å dryppe på rørvaier 32 for smøring, som tidligere omtalt. Alternativt kan imidlertid en eller annen ekstern innretning for smøring anvendes og tetning 45 tetter fullstendig rundt rørvaier 32. Ikke desto mindre, når rørvaier 32 har gått gjennom tetning 45 er fluid pumpet av pumpe 30 ved en høy hastighet inn i kappeenden til kveilet rør 22, via port 72, og ut av kjerneenden av kveilet rør 22, idet drivmekanismen til injektor 26 fortsetter å injisere rørvaier 32 inn i kveilet rør 22: dette tilveiebringer en fluidmotstand på rørvaier 32 i retningen av skyvekraften påført rørvaier 32. Rørvaier 32 fortsetter å injiseres inntil en nødvendig lengde av rørvaier, fortrinnsvis en lengde lik med lengden av kveilet rør 22, er injisert i kveilet rør 22 idet røret er på spole 24. I en alternativ utførelse vil ekstra rørvaier 32 være injisert inntil noe ekstra strekker seg ut av kjerneenden til kveilet rør 22 slik at en permanent tetning og elektrisk forbindelse kan gjøres.

[0047] Studier har vist at kveilet rør har en tendens til å vokse seg lenger etter at det har vært i brønnen i en tidsperiode. Følgelig, i en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelse kan noe overflødig rørvaier 32 injiseres inn i kveilet rør 22. For eksempel, 0,1-3,0% mer rørvaier enn kveilet rør kan injiseres for å unngå krumning eller strekkbrudd av rørvaieren under feltoperasjoner.

[0048] I en eksemplifiserende utførelse, etter at tetningen og den elektriske forbindelsen er utført, fortsettes pumping inntil så mye rørvaier som mulig er injisert: dette plasserer hele rørvaieren extrados (dvs. den side av viklet kveilet rørs indre diameter lengst fra senteret av spolen 24) innen røret. Pumping blir så reversert, og en spesifikk mengde av rørvaier 32 er gjenvunnet for å etterlate for eksempel 0,1-3,0% ekstra rørvaier lengde i det kveilede røret. Injektor 26 er så stoppet, men pumping er imidlertid fortsatt, som resulterer i bevegelsen av rørvaier 32 til extrados av det kveilede rør 22 nær kappeenden av kveilen og flytter det til intrados (dvs. siden av kveilet rørvegg nærmest senter av spolen 24) og kveilen 22 nær kjerneenden. Imidlertid, i alternativet, kan den ekstra rørvaier være lokalisert ved kjerneenden av kveilerøret 22, midten av kveilerøret 22 og ved et eller annet punkt langs kveilerøret 22. De som er normalt faglært på området og som har fordelen med denne omtale innser at denne prosessen kan forandres for å møte en varietet av brønnhullskrav.

[0049] Også under eksperimentstudier for den foreliggende oppfinnelse ble det oppdaget at rørvaier 32 ikke vellykket kan skyves eller trekkes mekanisk gjennom kveil 22 idet kveilen 22 er på en spole i noen betydelig avstand uten også å pumpe fluid. Det ble også oppdaget at en høy fluidstrømningsmengde er påkrevet for å skape fluidmotstand og turbulensen på rørvaier 32 som er nødvendig for å flytte den gjennom kveilerør 22, og denne hastighetsstørrelse er avhengig av en mengde faktorer, slik som f.eks. rørvaier størrelse, fluidtype og temperatur, ruheten av det utvendige av rørvaieren eller lengden av kveilerøret. For eksempel, hvis vann er benyttet, imidlertid sammen med en 1/8" rørvaier, er en minimums vannhastighet på mellom 1000 fot/min og 1400 fot/min påkrevet for å injisere rørvaieren 32. På grunn av høye trykkfall i kveilen ved disse høye fluidhastigheter, må fluidet pumpes ved høye trykk (f.eks.5000-15000 psi), og derved nødvendiggjøre tetningen 45 som tidligere omtalt.

[0050] En mengde fluider kan benyttes med den foreliggende oppfinnelse. I en eksemplifiserende utførelse er vann fluidet som er benyttet. For å maksimalisere motstand på rørvaier 32, minimalisere de nødvendige pumpetrykk og tillate injeksjon i lengre kveilestrenger (f.eks.16000 fot eller lengre), bør vannet være under 30 Celsius. Hvis vannet eller annet fluid er resirkulert via behandlingsjern 50a,b, kan en kjøler/varmeveksler 43 (fig.1B) være tilført kretsen for å kjøle fluidet. Når vannet er kaldere enn 30 Celsius, behøver fluidinjeksjonshastigheten i kveilen 22 foran rørvaieren 32 å være minimum 1000 fot/min. I en alternativ utførelse kan nitrogen tilføres vannet for å redusere det nødvendige pumpetrykk for rørvaier-injeksjonen. Under testing ble disse trykkene redusert med omkring 20%. De som er normalt faglært på området og som har fordelen med denne omtale innser at en varietet av dataapplikasjoner kan benyttes for å bestemme de nødvendige fluidhastigheter og trykk, slik som f.eks. CIRCA<TM>programvare, utviklet av BJ Services Company i Houston, Texas, eller en annen sammenlignbar programvare-plattform.

[0051] CIRCA har evnen til å modellere de gjennomsnittlige insitu hastigheter i kveilet rør til både væsken og gassen til en tofase væske/gass-blanding. Det har blitt bestemt gjennom modellering og testing at en minimum insitu vannhastighet er påkrevet for injeksjon for at den skal foregå jevnt. Minimummet synes å være det samme som minimummet påkrevet i åpent rør foran rørvaieren som benytter kun vann; nemlig 1000 fot/min. For en gitt væskemengde (vann i våre tester), er gass tilført (nitrogen i vårt tilfelle) inntil minimum insitu væskehastigheten er oppnådd. Gass og væskemengdene som er påkrevet vil være modellert på forhånd og, hvis valgt riktig, tilveiebringer en reduksjon i pumpetrykk over bruken av væske alene. Det skal bemerkes at enhver gass potensielt kan benyttes; f.eks. luft, karbondioksid eller nitrogen.

[0052] Imidlertid, kan alternativt andre fluider med en metall-til-metall friksjonsreduksjons-egenskap benyttes for å senke friksjonsglidekraften mellom rørvaier 32 og kveil 22, så vel som fluidet med fluidfriksjonsreduserende tilsetninger for å senke pumpetrykket eller fluider med en kombinasjon av disse egenskaper. De som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale innser at et mengde fluider kan benyttes for dette formål.

[0053] Under den eksemplifiserende injeksjonsprosessen beskrevet ovenfor, fortsetter styresystem 36 å overvåke injektor-kraftdata mottatt fra pumpe 30, injektor 26 og spole 34. Basert på data mottatt fra kveilerørspumpe/kraftmodellene utviklet ved å benytte modelleringsprogramvare, slik som CIRCA<TM>omtalt ovenfor, regulerer styresystemet 36 hver av disse komponentene for å sikre at de optimale injektor-kraftnivåer er opprettholdt ut gjennom prosessen. De som er normalt faglært på området og med fordelen av denne omtale innser at det er et antall av måter å utforme et slikt kontrollsystem på.

[0054] Nå da rørvaier 32 har blitt injisert, vil vi nå beskrive en eksemplifiserende fremgangsmåte som rørvaier 32 kan gjenvinnes fra kveilen 22 på. Imidlertid, før rørvaier 32 er gjenvunnet, er en seksjon av rør 22 skåret av og etterlater rørvaier 32 stikkende ut av enden av kveilet rør 22. Så kan en ny påsveisingsutrustning sveises på kveilen 22 eller en eller annen alternativ utrustning festet til kveil 22 og T-forbindelsen 28 er festet. Injektor 26 er så brakt over til rørvaier 32, og rørvaier 32 er skjøvet gjennom tetning 45, samtidig som den er deaktivert, inntill den kontakter drivhjulene 40 til injektor 26. Drivhjulene 40 er så sakte rotert, som bevirker at drivhjulene 40 griper rørvaier 32, og trekker den gjennom hjulene 40. Samtidig er injektor 26 skjøvet mot kveilerøret 22 og T-forbindelse 28 inntill kontakt er gjort, ved hvilket punkt injektor 26 er stoppet. Pumpeutstyret er så rigget og festet, hvis dette ikke allerede er gjort.

[0055] En eksemplifiserende utførelse av gjenvinningsprosessen til den foreliggende oppfinnelse vil nå beskrives. For å gjenvinne rørvaier 32, er først fluidstrømningsretningen reversert slik at fluid er pumpet av pumpe 30 inn i kjerneenden av kveilet rør 22 og ut av mantelenden via behandlingsjern 50. Injektoren 26 starter så å trekke på rørvaier 32 for å gjenvinne den fra kveilet rør 22 ettersom fluidet er pumpet, som tidligere omtalt (imidlertid er prosessen her reversert). Som omtalt tidligere tilveiebringer den reverserte fluidstrømning fluidmotstand på rørvaier 32 i retningen av trekk-kraften.

[0056] I en alternativ gjenvinnbar utførelse kan slakk være pumpet inn i rørvaieren før injektoren starter gjenvinning. Her starter pumpe 30 å pumpe inn i kjerneenden av kveilet rør 22 og fortsetter pumping for å føre rørvaier 32 inn i riktig posisjon innen kveilet rør 22 for gjenvinning: dette er kjent som "pumping av slakk i rørvaieren". Her er slakk pumpet inn i rørvaieren 32 for å flytte rørvaier 32 bort fra veggen av kveilet rør 22, og mer inn i senter, høyfluidhastighetsstrømningsområdet til kveilerør 22. Tidsperioden for den initielle pumping kan påvirkes av et antall faktorer, slik som f.eks. rørvaier lengde, kveilet rør lengde eller fluidtype, som vil forstås av de som er faglært på området og som har fordelen av denne omtale. Disse og andre faktorer kan innføres i modelleringsprogramvaren, slik som CIRCA<TM>omtalt ovenfor, for å bestemme jobbparametrene, som kjent på fagområdet. I en ytterligere alternativ utførelse kan, istedenfor å pumpe slakk inn i rørvaier 32, pumpen 30 være startet og stoppet for å vibrere rørvaier 32 inn i riktig posisjon bort fra veggen til kveil 22. Etter at slakken har blitt pumpet, kan gjenvinning startes som tidligere nevnt. Dessuten kan rørvaier 32 eller kveilet rør 22 være vibrert under injisering eller gjenvinning for å assistere med å redusere friksjon.

[0057] Som tidligere nevnt er styresystem 36 benyttet for å styre forskjellige injektorkrefter på system 20 under injeksjons- og gjenvinningsprosessen gjennom en tilbakemeldingsløkke fremskaffet via forbindelser 38. Fluidmengder under gjenvinning er ekvivalent med de som er påkrevet under injeksjon. I den nåværende utførelse som omtalt, hvis en minimum fluidhastighet på 1000 fpm er opprettholdt, så kan gjenvinning foregå med letthet. De som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale innser at en mengde av fluidhastigheter kan benyttes avhengig av systemforhold.

[0058] Dessuten styrer styresystem 36 interaksjonen mellom spoler 34 og injektor 26 under både injeksjon og gjenvinning. Hastigheten til spoler 34 og injektor 26 må være koordinert slik at strekket forblir i partiet av rørvaier 32 mellom spole 34 og injektor 26. Strekk er nødvendig for å sikre at rørvaier 32 er viklet tett på spole 34. Hvis det ikke er nok strekk, utvikles løse viklinger, som folder seg over ettersom flere viklinger er plassert ovenpå, og potensielt fører til skade på rørvaier 32.

Strekket er innstilt hydraulisk på en slik måte at spoler 34 prøver å gå noe hurtigere enn injektor 26 og derfor trekker noe på rørvaier 32. Hastigheten er styrt av en operatør, som utfører justeringer ved en styrestasjon. Alternativt kan imidlertid et styresystem være benyttet her også. Ikke desto mindre kan operatøren eller styresystemet justere fra null hastighet til en spesifisert maksimal enten for injeksjon eller gjenvinning, og hydraulikken opprettholder så alt ved denne hastighet. De som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale innser dette og at andre metoder for å styre spolerstrekk kan benyttes.

[0059] Så snart slakk har blitt pumpet inn i rørvaier 32, pumpes fluid kontinuerlig idet drivmekanismen til injektor 26 samtidig er ført bakover slik at hjul 40 trekker rørvaier 32 fra kveilen 22, idet hastigheten til trekkprosessen styres samtidig. Under gjenvinningsprosessen fortsetter styresystem 36 med å overvåke injektorkreftene, som tidligere omtalt, for å opprettholde de optimale nivåer påkrevet for gjenvinning. Bevegelsen av rørvaier 32 innen kveilet rør 22 er tilrettelagt av de høye fluidhastigheter som skapes av pumpe 30, som beskrevet for injeksjonsprosedyren ovenfor. Under gjenvinningsprosessen kan spole 34 være drevet for å spole rørvaier 32 pent på spole 34.

[0060] Videre med referanse til den eksemplifiserende utførelse i fig.4, kan en klump eller fremspring 54 være festet til den frie enden av rørvaier 32 for å hjelpe til med gjenvinningen eller injeksjonsprosessene. Fremspring 54 kan ha diameter opp til den indre diameter av kveil 22, så lenge noen foranstaltninger er gjort for å tillate fluid å passere ved eller gjennom fremspring 54. I en foretrukket utførelse er fremspring 54 en Swagelock<TM>-utrustning og deksel for 1/8" rørvaier. Fremspring 54 må festes til rørvaier 32 etter at den frie enden har passert tetning 45. Fremspring 54 tilveiebringer også en tetning på enden av rørvaier 32 for å forhindre fluid fra å strømme opp inn i rørvaier 32, hvilket kan resultere i et tap av kraft eller andre elektriske problemer. Deretter vil leddrørskoblingsforbindelse 52 og kveilet rør 22 være festet til T-forbindelse 28. De som er normalt på området og som har fordelen av denne omtale innser at det er en mengde av fremspring som kan benyttes for dette formål.

[0061] Fremspring 54 bevirker et trykkfall i fluidet nær enden av rørvaier 32 under pumping og således overfører en kraft på enden av rørvaieren 32 som hjelper til med å tvinge rørvaier 32 langs retningen av fluidstrømning indikert i fig.4. Det viktigste, fremspring 54 hjelper til med å bevege rørvaier 32 bort fra veggen 23 til kveil 22 under startpartiet (dvs. pumping av slakk) for gjenvinningsprosessen., så vel som å opprettholde slakk i rørvaier 32 under gjenvinning, og derved reduserer sannsynligheten for at rørvaier 32 stopper på grunn av kapstan-effekten som skapes ved å forsøke å gjenvinne rørvaier 32 for hurtig. I den mest foretrukne utførelse er fremspring 54 dimensjonert riktig for på denne måten å forhindre en kapstan-effekt fra å oppstå under injeksjon eller gjenvinning. De som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale innser at det er mange måter som fremspring 54 kan utformes på for å begrense kapstan-effekter.

[0062] Også, i en annen eksemplifiserende utførelse, kan den ytre overflate 35 til rørvaier 32 være behandlet, gjort ru eller på annen måte modifisert, slik som for eksempel å øke den utvendige diameter med plast eller annet materiale som bøyer seg lett, for å øke friksjonsmotstandskreftene overført av fluidet som beveger seg gjennom kveilerør 22, som illustrert på fig.4.

[0063] I enda en annen eksemplifiserende utførelse av den foreliggende oppfinnelse kan kveilet rør 22 være fjernet fra spole 24 og strukket ut langs grunnen før injeksjons- og gjenvinningsprosessene starter. De som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale innser at det er mange måter å minimalisere glidefriksjonen og injektorkreftene på under injeksjon/gjenvinningsprosessene.

[0064] Et ytterligere aspekt ved denne oppfinnelse er at en dybdemåler og hastighetsmåleanordning kan være benyttet, som illustrert i fig.1A. I en eksemplifiserende utførelse er dybde-enkoder 27 festet til akselen av en av drivhjulene 40 til injektor 26 og kan for eksempel være optisk kvadraturenkoder som kjent på fagområdet. Dybde-enkoder 27 vil være koblet til styresystem 36, som tilveiebringer dybde-enkoder 27 med kraft og samler data fra denne. Datasignalet er så matematisk konvertert til omdreininger pr. min, retning, avstand og lineær hastighet av styresystemet 36, og benyttet av styresystem 36 for å styre systemet.

[0065] Et ytterligere aspekt av denne oppfinnelse er at en nivåvikling og rørvaierleggerstyringsfremgangsmåte er foretrukket å være installert på spoler 34 for å sikre jevn spoling av rørvaier 32. Slike fremgangsmåter er kjent innen fagområdet.

[0066] Et eksemplifiserende system for injisering eller gjenvinning av rørvaier inn i eller ut av kveilet rør kan omfatte et system for injisering eller gjenvinning av rørvaier inn i eller ut av kveilet rør, systemet omfatter: en injektor med en drivmekanisme tilpasset for å påføre en skyvekraft til rørvaieren for å injisere rørvaieren, drivmekanismen er videre tilpasset for å påføre en trekk-kraft på rørvaieren for å gjenvinne rørvaieren; kveilet rør koblet til injektoren; og en pumpemekanisme tilpasset for å pumpe fluider gjennom det kveilede røret idet kraften er påført, fluidene er pumpet i en retning av kraften som påføres på rørvaieren ved drivmekanismen, og derved tilveiebringer fluidmotstand på rørvaieren for å injisere eller gjenvinne rørvaieren fra kveilerøret. I en annen eksemplifiserende utførelse er drivmekanismen tilpasset for å drive rørvaieren ved en valgt hastighet, og systemet omfatter videre en rørvaier-spoler og også tilpasset for å drive ved en valgt hastighet, og derved tillate systemet å opprettholde strekk i rørvaieren under injeksjon eller gjenvinning av rørvaieren.

[0067] I enda en ytterligere eksemplifiserende utførelse omfatter systemet videre et styresystem for å regulere injektorkrefter for å opprettholde injektorkreftene ved nivåer som er nødvendige for injisering eller gjenvinning av rørvaieren, injektorkreftene omfatter i det minste en av en spolehastighet, drivmekanisme hastighet, drivmekanisme kraft, fluidhastighet eller fluidtrykk. Systemet kan også omfatte et apparat for å rette ut eller bøye rørvaieren til en valgt grad. Fluidet som benyttes kan være et tofase fluid og/eller kan omfatte et friksjonsreduserende middel. I enda en ytterligere eksemplifiserende utførelse kan systemet omfatte et fremspring festet til en fri ende av rørvaieren, fremspringet er tilpasset for å påføre en kraft på rørvaieren i en retning av fluidstrømning gjennom kveilerøret. I en annen utførelse er kveilerøret viklet på en spole.

[0068] I enda en annen eksemplifiserende utførelse omfatter systemet videre en tetning mellom injektoren og kveilerøret, tetningen er tilpasset for valgfritt å tette rundt rørvaieren idet fluid tillates å smøre rørvaieren ettersom rørvaieren beveger seg gjennom tetningen. I en annen utførelse omfatter drivmekanismen: et flertall av hjul tilpasset for å tillate rørvaieren å passere mellom flertallet av hjul; og et spor er lokalisert rundt en kant av flertallet av hjul, sporene er tilpasset for å passe sammen med rørvaieren slik at kontaktfriksjon er påført rørvaieren, og derved tillater drivmekanismen å påføre skyve- eller trekkekraft for å injisere eller gjenvinne rørvaieren. I enda en annen eksemplifiserende utførelse omfatter systemet videre en stav for å hjelpe rørvaieren ettersom rørvaieren passerer mellom injektoren og kveilerøret under injeksjon eller gjenvinning.

[0069] En eksemplifiserende fremgangsmåte av den foreliggende oppfinnelse kan tilveiebringe en fremgangsmåte for injisering eller gjenvinning av rørvaier inn i eller ut av kveilet rør, fremgangsmåten omfatter trinnene av: innføring av rørvaieren inn i en injektor med en drivmekanisme tipasset for å påføre en skyve- eller trekk-kraft på rørvaieren, injektoren kobles til kveilerøret; skyve- eller trekk-kraften påføres rørvaieren ved å benytte drivmekanismen; og fluidet pumpes gjennom kveilerøret idet skyve- eller trekk-kraften påføres, fluidene pumpes i en retning av kraften som påføres rørvaieren ved drivmekanismen, og derved tilveiebringes fluidmotstand på rørvaieren for å injisere eller gjenvinne rørvaieren fra kveilerøret. I en annen eksemplifiserende fremgangsmåte mottas rørvaieren injisert i injektoren fra en spole, kraften påført rørvaieren er en skyvekraft som injiserer rørvaieren inn i en første ende av kveilerøret og fluidene som pumpes gjennom kveilerøret pumpes inn i den første enden av kveilerøret, og derved resulterer i at rørvaieren injiseres inn i kveilerøret.

[0070] I enda en ytterligere eksemplifiserende fremgangsmåte, mottas rørvaieren som er injisert i injektoren fra innsiden av kveilerøret, kraften som er påført rørvaieren er en trekk-kraft som gjenvinner rørvaieren ut av en første ende av kveilerøret og fluidene som pumpes gjennom kveilerøret pumpes inn i en andre ende av kveilerøret, og derved resulterer i at rørvaieren gjenvinnes fra kveilerøret. Enda en annen fremgangsmåte omfatter trinnet med pumping av fluid inn i den andre ende av kveilerøret slik at rørvaieren flyttes fra en indre vegg av det kveilede røret før kraften påføres rørvaieren. Fremgangsmåten kan videre omfatte trinnet med driving av spolen og drivmekanismen ved hastigheter slik at strekk opprettholdes i rørvaieren ettersom rørvaieren mates fra spolen og gjennom injektoren. En eksemplifiserende fremgangsmåte kan videre omfatte trinnet med spoling av den gjenvunnede rørvaier på en spole, spolen og drivmekanismen drives ved hastigheter slik at strekket opprettholdes i rørvaieren ettersom rørvaieren mates fra injektoren til spolen.

[0071] Enda en annen eksemplifiserende fremgangsmåte kan omfatte trinnet med regulering av injektorkrefter ved å benytte et styresystem for å opprettholde injektorkreftene ved nivåer som er nødvendig for injisering eller gjenvinning av rørvaieren, injektorkreftene omfatter minst en av en spolehastighet, drivmekanisme hastighet, drivmekanisme kraft, fluidhastighet eller fluidtrykk. Enda en annen fremgangsmåte omfatter trinnet med utretting eller bøying av rørvaieren til en valgt grad før injisering av rørvaieren inn i kveilerøret, og derved minimalisere en glidefriksjon mellom kveilerøret og rørvaieren under injeksjon. Enda en annen fremgangsmåte omfatter trinnet med å feste et fremspring til en fri ende av rørvaieren for å hjelpe til ved injiseringen eller gjenvinningen av rørvaieren, og fremspringet er tilpasset for å påføre en kraft på rørvaieren i en retning av fluidstrømning.

[0072] Enda en annen eksemplifiserende fremgangsmåte omfatter trinnet med behandling av en ytre overflate av rørvaieren for å øke fluidfriksjonsmotstandskrefter på rørvaieren. Injeksjonen av rørvaieren kan også utføres idet kveilerøret vikles på en spole eller idet kveilerøret er strukket ut langs en overflate. Fluidet som benyttes kan omfatte minst en av tofase fluid eller et friksjonsreduserende fluid.

[0073] Enda en annen eksemplifiserende fremgangsmåte omfatter trinnet med injisering av ekstra rørvaierlengde enn kveilet rør lengde inn i kveilerøret, den ekstra rørvaierlengde er lokalisert ved et valgt punkt langs kveilerøret. Enda en annen fremgangsmåte omfatter trinnet med å utnytte en stav for å støtte rørvaieren ettersom rørvaieren passerer mellom det kveilede røret og injektoren under gjenvinning eller injeksjon. Enda en annen eksemplifiserende fremgangsmåte omfatter trinnet med spoling av rørvaieren på en spole slik at en krumning av rørvaieren er i en samme retning som en krumning av kveilerøret på spolen. En annen eksemplifiserende utførelse omfatter trinnet med å vibrere rørvaieren eller kveilerøret under injeksjon eller gjenvinning.

[0074] I en annen eksemplifiserende fremgangsmåte kobles en tetning mellom injektoren og kveilerøret, fremgangsmåten omfatter videre trinnet med å tillate fluid å dryppe gjennom tetningen på rørvaieren ettersom rørvaieren injiseres, og derved tilveiebringer smøring. I enda en eksemplifiserende fremgangsmåte gjenvinnes rørvaieren fra en spole, størrelsen av spolen er stor nok i diameter slik at vaieren allerede har en restkrumning som vesentlig passer sammen med en krumning av kveilerøret.

[0075] Enda en annen eksemplifiserende fremgangsmåte for den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for injisering av rørvaier inn i kveilet rør, fremgangsmåten omfatter trinnene av: innføring av rørvaieren inn i en injektor med en drivmekanisme, rørvaieren mottas fra en spole; mating av et parti av rørvaieren inn i en første ende av kveilerøret ved å benytte drivmekanismen, injektoren kobles til den første ende av kveilerøret; og injisering av rørvaieren inn i kveilerøret, injeksjonen utføres ved pumping av fluid inn i den første ende av kveilerøret idet drivmekanismen benyttes for å påføre en skyvekraft på kveilerørsmekanismen, og pumpingen tilveiebringer fluidmotstand på rørvaieren i retning av skyvekraften for å injisere rørvaieren inn i kveilerøret.

[0076] Enda en annen fremgangsmåte omfatter trinnet med mating av rørvaieren gjennom en tetning lokalisert mellom injektoren og den første enden av kveilerøret, tetningen er tilpasset for valgfri tetning rundt rørvaieren slik at fluid tillates å smøre rørvaieren ettersom rørvaieren beveger seg gjennom tetningen. En annen eksemplifiserende fremgangsmåte kan videre omfatte trinnet med å benytte en fleksibel stav for å støtte rørvaieren ettersom den passerer inn i kveilerøret under injeksjon.

[0077] Enda en annen eksemplifiserende fremgangsmåte av den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for gjenvinning av rørvaier ut av kveilet rør, fremgangsmåten omfatter trinnene av: innføring av rørvaieren inn i en injektor med en drivmekanisme, injektoren er festet til en første ende av kveilerøret; pumping av fluid inn i en andre ende av kveilerøret idet en trekk-kraft påføres rørvaieren ved å benytte drivmekanismen, og derved tilveiebringer fluidmotstand på rørvaieren i retningen av trekk-kraften for å gjenvinne rørvaieren fra kveilerøret. Etter injisering av rørvaieren og før pumping av fluid, omfatter fremgangsmåten videre trinnene med pumping av fluid inn i den andre enden av kveilerøret slik at rørvaieren flytter seg fra en indre vegg av kveilerøret, og derved produserer slakk i rørvaieren. Enda en annen eksemplifiserende fremgangsmåte omfatter trinnet med: spoling av rørvaieren på en spole ettersom rørvaieren trekkes fra kveilerøret; og driving av spolen og drivmekanisme ved hastigheter slik at strekk opprettholdes i rørvaieren.

[0078] Selv om forskjellige fremgangsmåter har blitt vist og beskrevet, skal oppfinnelsen ikke begrenses og skal forstås til å innbefatte alle slike modifikasjoner og varianter som vil være innlysende for en som er faglært på området. For eksempel kan andre ting injiseres/gjenvinnes, slik som for eksempel massive vaiere, fiberoptiske kabelbunter eller enkle kabler, plastbelagte vaiere eller belagt hukommelsesvaier. Den foreliggende oppfinnelse kan for eksempel også anvendes ved å koble injektoren til kjerneenden av kveilerøret istedenfor mantelenden. Således innser de som er normalt faglært på området og som har fordelen av denne omtale at injeksjon/gjenvinnings-prosessen beskrevet heri kan anvendes på mange måter. Følgelig skal oppfinnelsen ikke begrenses unntatt i lys av de vedføyde krav og deres ekvivalenter.

Claims

PATENTKRAV

1. System (20) for injisering eller gjenvinning av rørvaier (32) inn i eller ut av kveilet rør (22),

k a r a k t e r i s e r t v e d a t systemet (20) omfatter:

en ikke-trykksatt injektor (26) med en drivmekanisme tilpasset for å påføre en skyvekraft på rørvaieren (32) ettersom rørvaieren (32) beveger seg gjennom den ikke-trykksatte injektor (26), drivmekanismen er videre tilpasset til å påføre en trekk-kraft på rørvaieren (32) ettersom rørvaieren (32) beveger seg gjennom den ikke-trykksatte injektor (26),

kveilet rør (22) koblet til den ikke trykk-satte injektoren (26); og

en pumpemekanisme (30) tilpasset for å pumpe fluider gjennom det kveilede røret (22) idet kraften er anvendt, fluidene pumpes i en retning av kraften som anvendes på rørvaieren (32) ved drivmekanismen, og derved tilveiebringer fluidmotstand på rørvaieren (32) for å injisere eller gjenvinne rørvaieren (32) fra det kveilede røret (22).

2. System (20) som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t drivmekanismen er tilpasset for å drive rørvaieren (32) ved en valgt hastighet, systemet (20) omfatter videre en rørvaier-spoler (34) også tilpasset for å drive ved en valgt hastighet, og derved tillater systemet (20) å opprettholde strekk i rørvaieren (32) under injeksjon eller gjenvinning av rørvaieren (32).

3. System (20) som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t systemet (20) videre omfatter et styresystem (36) for å regulere injektorkrefter for å opprettholde injektorkreftene ved nivåer som er nødvendige for injeksjon eller gjenvinning av rørvaieren (32), og injektorkreftene omfatter minst en av en spolehastighet, drivmekanisme hastighet, drivmekanisme kraft, fluidhastighet eller fluidtrykk.

4. System (20) som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t systemet (20) videre omfatter et apparat (46) for å rette ut eller bøye rørvaieren (32) til en valgt grad.

5. System (20) som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fluidet er et tofase fluid.

6. System (20) som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fluidet omfatter et friksjonsreduserende middel.

7. System (20) som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t systemet (20) videre omfatter et fremspring (54) festet til en fri ende av rørvaieren (32), fremspringet (54) er tilpasset for å anvende en kraft på rørvaieren (32) i en retning av fluidstrømning gjennom det kveilede røret (22).

8. System (20) som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t det kveilede røret (22) er viklet på en spole (24).

9. System (20) som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t systemet (20) videre omfatter en tetning (45) mellom den ikke-trykksatte injektoren (26) og det kveilede røret (22), og tetningen (45) er tilpasset for valgfritt å tette rundt rørvaieren (32) idet fluid tillates å smøre rørvaieren (32) ettersom rørvaieren (32) beveger seg gjennom tetningen (45).

10. System (20) som angitt i krav 1,

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

et flertall av hjul (40) tilpasset for å tillate rørvaieren (32) å passere mellom flertallet av hjul (40); og

et spor (44) er lokalisert rundt en kant av flertallet av hjul (40), sporene (44) er tilpasset for å passe sammen med rørvaieren (32) slik at kontaktfriksjon er påført rørvaieren (32), og derved tillate drivmekanismen å anvende skyve- eller trekke-kraften for å injisere eller gjenvinne rørvaieren (32).

11. System (20) som angitt i krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t systemet (20) videre omfatter en stav (74) for å hjelpe rørvaieren (32) ettersom rørvaieren (32) passerer mellom den ikketrykksatte injektoren (26) og det kveilede røret (22) under injeksjon eller gjenvinning.

12. Fremgangsmåte for injisering eller gjenvinning av rørvaier (32) inn i eller ut av kveilet rør (22),

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fremgangsmåten omfatter trinnene av:

(a) innføring av rørvaieren (32) inn i en ikke-trykksatt injektor (26) med en drivmekanisme tilpasset for å påføre en skyve- eller trekke-kraft på rørvaieren (32), den ikke-trykksatte injektoren (26) kobles til det kveilede røret (22);

(b) påføring av skyve- eller trekke-kraften på rørvaieren (32) ved å benytte drivmekanismen; og

(c) pumping av fluider gjennom det kveilede røret (22) idet skyve- og trekke-kraften anvendes, fluidene pumpes i en retning av kraften som påføres på rørvaieren (32) ved drivmekanismen, og derved tilveiebringer fluidmotstand på rørvaieren (32) for å injisere eller gjenvinne rørvaieren (32) fra det kveilede røret (22).

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t rørvaieren (32) innføres i den ikke-trykksatte injektoren (26) i trinn (a) mottas fra en spole (34), kraften som påføres rørvaieren (32) i trinn (b) er en skyvekraft som injiserer rørvaieren (32) inn i en første ende av det kveilede røret (22) og fluidene som pumpes gjennom det kveilede røret (22) i trinn (c) pumpes inn i den første ende av det kveilede røret (22), og derved resulterer i at rørvaieren (32) injiseres i det kveilede røret (22).

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 13,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fremgangsmåten videre omfatter trinnene med å drive spolen (34) og drivmekanismen ved hastigheter slik at strekk opprettholdes i rørvaieren (32) ettersom rørvaieren (32) mates fra spolen (34) og gjennom den ikke-trykksatte injektoren (26).

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 13,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fremgangsmåten videre omfatter trinnet med å rette ut eller bøye rørvaieren (32) til en valgt grad før injisering av rørvaieren (32) inn i det kveilede røret (22), og derved minimalisere en glidende friksjon mellom det kveilede røret (22) og rørvaieren (32) under injeksjon.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 13,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t en tetning (45) kobles mellom den ikke-trykksatte injektoren (26) og det kveilede røret (22), fremgangsmåten omfatter videre trinnet med å tillate fluid å dryppe gjennom tetningen (45) over på rørvaieren (32) ettersom rørvaieren (32) injiseres, og derved tilveiebringer smøring.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t rørvaieren (32) som innføres i den ikke-trykksatte injektoren (26) i trinn (a) mottas fra innsiden av det kveilede røret (22), kraften som påføres rørvaieren (32) i trinn (b) er en trekk-kraft som gjenvinner rørvaieren (32) ut av den første ende av det kveilede røret (22) og fluidene som pumpes gjennom det kveilede røret (22) i trinn (c) pumpes inn i en andre ende av det kveilede røret (22), og derved resulterer i at rørvaieren (32) gjenvinnes fra det kveilede røret (22).

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 17,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fremgangsmåten videre omfatter trinnene med pumping av fluid inn i den andre enden av det kveilede røret (22) slik at rørvaieren (32) flyttes fra en indre vegg av det kveilede røret (22) før kraften anvendes på rørvaieren (32).

19. Fremgangsmåte som angitt i krav 17,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fremgangsmåten videre omfatter trinnet med spoling av den gjenvunnede rørvaier (32) på en spole (34), spolen (34) og drivmekanismen drives ved hastigheter slik at strekk opprettholdes i rørvaieren (32) ettersom rørvaieren (32) mates fra den ikke-trykksatte injektoren (26) til spolen (34).

20. Fremgangsmåte som angitt i krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fremgangsmåten videre omfatter trinnet med å regulere injektorkrefter ved å benytte et styresystem (36) for å opprettholde injektorkreftene ved nivåer som er nødvendige for injisering eller gjenvinning av rørvaieren (32), og injektorkreftene omfatter minst en av en spolehastighet, drivemekanisme hastighet, drivmekanisme kraft, fluidhastighet og fluidtrykk.

21. Fremgangsmåte som angitt i krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fremgangsmåten videre omfatter trinnet med å feste et fremspring (54) til en fri ende av rørvaieren (32) for å hjelpe til med injeksjonen eller gjenvinningen av rørvaieren (32), og fremspringet (54) er tilpasset for å påføre en kraft på rørvaieren (32) i en retning av fluidstrømning.

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fremgangsmåten videre omfatter trinnet med å behandle den ytre overflate av rørvaieren (32) for å øke fluidfriksjonsmotstandskrefter på rørvaieren (32).

23. Fremgangsmåte som angitt i krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t injeksjonen av rørvaieren (32) utføres idet det kveilede røret (22) vikles på en spole (24).

24. Fremgangsmåte som angitt i krav 23,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fremgangsmåten videre omfatter trinnet med spoling av rørvaieren (32) på en spole (34) slik at en krumning av rørvaieren (32) er i en samme retning som en krumning av det kveilede røret (22) på spolen (24).

25. Fremgangsmåte som angitt i krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t injeksjonen av rørvaieren (32) utføres idet det kveilede røret (22) strekkes ut langs en overflate.

26. Fremgangsmåte som angitt i krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t trinn (c) omfatter minst en av tofase fluid eller et friksjonsreduserende fluid.

27. Fremgangsmåte som angitt i krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fremgangsmåten videre omfatter trinnet med injisering av mer rørvaierlengde enn kveilet rør (22) lengde inn i det kveilede røret (22), den ekstra rørvaierlengde lokaliseres ved et valgt punkt langs det kveilede røret (22).

28. Fremgangsmåte som angitt i krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fremgangsmåten videre omfatter trinnet med å benytte en stav (74) for å støtte rørvaieren (32) ettersom rørvaieren (32) passerer mellom det kveilede røret (22) og den ikke-trykksatte injektoren (26) under gjenvinning eller injeksjon.

29. Fremgangsmåte som angitt i krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fremgangsmåten videre omfatter trinnet med å vibrere rørvaieren (32) eller det kveilede røret (22) under injeksjon eller gjenvinning.

30. Fremgangsmåte som angitt i krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t rørvaieren (32) mottas fra en spole (34), størrelsen av spolen (34) er stor nok i diameter slik at rørvaieren (32) allerede har en restkrumning som vesentlig passer sammen med en krumning av det kveilede røret (22).