NO344448B1

NO344448B1 - Apparat og sammenstilling for en ekspanderbar forankringsmekanisme

Info

Publication number: NO344448B1
Application number: NO20111425A
Authority: NO
Inventors: Francisco Kazuo Kobata; Lucas Antonio Perrucci; Deivis Alves Verdan
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2010-10-25
Filing date: 2011-10-21
Publication date: 2019-12-09
Also published as: US20120097399A1; BRPI1104366A2; AU2011239285B2; CN102808590A; CN102808590B; SG180123A1; MY162650A; BRPI1104366B1; US8640777B2; NO20111425A1; AU2011239285A1

Description

Apparat og sammenstilling for en ekspanderbar forankringsmekanisme

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Oppfinnelsens område:

[0001] Denne søknad vedrører generelt understøttelse av en brobyggingshenger (bridging hanger) inne i en brønnhodeanordning, og mer bestemt en struktur for å øke brobyggingshengerens tetningsevne.

Kort beskrivelse av beslektet teknikk

[0002] En undersjøisk brønnanordning inkluderer et brønnhodehus som er fastgjort til et lederør med stor diameter som strekker seg til en første dybde i brønnen. Etter boring til en annen dybde gjennom lederøret, blir en streng av fôringsrør senket inn i brønnen og opphengt i brønnhodehuset ved hjelp av en fôringsrørhenger. En packoff tetter mellom et utvendig diameter-parti av fôringsrørhengeren og boringen i brønnhodehuset. Noen brønner har to eller flere strenger med fôringsrør, idet hver bæres av en fôringsrørhenger i brønnhodehuset.

[0003] US 5174376 A beskriver en pakningsanordning for et undersjøisk brønnhode-system for å etablere en høytrykks metall-til-metall-tetning mellom et brønnhodehus og en fôringsrør, innbefattende et ringformet metalltetningselement med et U-formet tverrsnitt som er tilpasset for ikke-roterende sekvensiell innstilling mot hengeren og huset.

[0004] I en type komplettering blir en streng av produksjonsrør senket inn i den siste strengen av fôringsrør. En produksjonsrørhenger lander på og tetter til den øvre fôringsrørhenger. Produksjonsrørstrengen henges opp fra produksjonsrørhengeren, og brønnen produseres deretter gjennom produksjonsrøret. Før kjøring av produksjonsrøret og produksjonsrørhengeren, vil operatøren trykkteste den øvre fôringsrørhenger-packoff. Packoff-en kan være ute av stand til å passere trykktesten, muligens på grunn av skade på den innvendige vegg i brønnhodehuset. I så fall er et hjelpemiddel å installere en nødhenger eller brobyggingshenger i brønnhodehuset. Brobyggingshengeren bærer ikke en streng av fôringsrør, men har en innvendig profil som vanligvis er den samme som profilen i den øvre fôringsrørhenger. Operatøren lander og tetter det nedre parti av brobyggingshengeren til fôringsrørhengeren. Operatøren installerer en packoff mellom det øvre utvendige parti av brobyggingshengeren og brønnhodehuset ovenfor fôringsrørhengeren. Operatøren kjører deretter produksjonsrøret og lander og tetter produksjonsrørhengeren i brobyggingshengeren.

[0005] Ettersom brønnboringers dybder har økt, har trykk inne i brønnboringen økt, hvilket utøver stadig høyere laster mot hengerne som henger opp fôringsrørstrenger og forlengingsrørstrenger. I situasjoner hvor brobyggingshengere er nødvendig for å supplere en fôringsrørhenger-packoff, kan disse trykk være større enn de maksimale konstruksjonstrykk for brobyggingshengerne. Følgelig, etter landing og setting av brobyggingshengeren, kan brønnboringstrykket forårsake at packoff-en som tetter brobyggingshengeren til brønnboringen svikter, hvilket gjør brobyggingshengeren uegnet for landing av en etterfølgende produksjonsrørhenger. Det er derfor et behov for et apparat og en fremgangsmåte for å øke konstruksjonstrykkene for brobyggingshengeren og dens korresponderende tetninger.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0006] Disse og andre problemer blir generelt løst eller omgått, og tekniske fordeler blir generelt oppnådd, ved foretrukne utførelser av den foreliggende oppfinnelse som tilveiebringer et ekspanderbart forankringssystem, og en fremgangsmåte for anvendelse av det samme.

[0007] I samsvar med en utførelse av den foreliggende oppfinnelse offentliggjøres en brobyggingshenger for fastgjøring til en undersjøisk fôringsrørhenger, omfattende et rørformet hovedlegeme, en rørformet tetningshylse koaksial med og montert på et utvendig diameter-parti av det rørformede hovedlegemet, idet legemet er bevegelig fra en øvre innkjøringsposisjon til en nedre satt posisjon i forhold til tetningshylsen. Videre omfatter oppfinnelsen en indre metalltetningsoverflate på et indre parti av tetningshylsen som sanner en metall-tilmetall-tetning mellom legemet og tetningshylsen som respons på at legemet beveger seg til den satte posisjonen, og en indre metalltetningsoverflate på et ytre parti av tetningshylsen som danner en metall-til-metall-tetning mellom tetningshylsen og fôringsrørhengeren som respons på at legemet beveger seg til den satte posisjonen. Brobyggingshengeren omfatter videre en første låsering båret av tetningshylsen og tilpasset til inngrep med en profil inne i et indre av fôringsrørhengeren som respons på bevegelse av hovedlegemet i forhold til den første låseringen fra innkjøringsposisjonen til den satte posisjon, og en annen låsering båret av tetningshylsen for å låse det rør-formede hovedlegemet i den satte posisjon som respons på bevegelse av hovedlegemet i forhold til den andre låseringen fra innkjøringsposisjonen til den satte posisjon.

[0008] I samsvar med en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse offentliggjøres en undersjøisk brønnhodesammenstilling omfattende en fôringsrørhenger tilpasset å landes og settes i et brønnhode der fôringsrørhengeren har en låseprofil, en brobyggingshenger landet og satt i brønnhodet i inngrep med fôringsrørhengeren, og hvor brobyggingshengeren har et rørformet hovedlegeme med en tetningsoverflate og en låseprofil.

Sammenstillingen omfatter videre en rørformet tetningshylse som bæres av legemet for landing på en kant av fôringsrørhengeren, idet legemet er nedadgående bevegelig i forhold til hylsen fra en innkjøringsposisjon til en satt posisjon etter at tetningshylsen lander på fôringsrørhengerens kant.

Sammenstillingen omfatter videre en første låsering som bæres av tetningshylsen som ekspanderes til inngrep med låseprofilen til fôringsrørhengerens som svar på legemets nedadgående bevegelse fra innkjøringsposisjonen til den satte posisjonen, hvorved tetningshylsen låses til fôringsrørhengeren, og en andre låsering som bæres av tetningshylsen som er kontrahert til inngrep med låseprofilen til legemets respons på den nedadgående bevegelsen av legemet fra innkjøringsposisjonen til den satte posisjonen, hvorved tetningshylsen låses til legemet. Sammenstillingen omfatter videre en indre tetningsoverflate på tetningshylsen som fortettende går i inngrep med tetningsoverflaten til legemet som svar på legemets nedadgående bevegelse fra innkjøringsposisjonen til den satte posisjonen.

[0009] En fordel ved en foretrukket utførelse er at trykk-kapasiteten til brobyggingshengeren kan økes. Dette oppnås uten behov for en låsehylse eller henger som ville kreve en ytterligere to turer ned i hullet for å landes og settes. De foreliggende utførelser reduserer således det totale antall av turer som er nødvendig for å øke trykk-kapasiteten til brobyggingshengeren til et nivå som er nødvendig inne i brønnboringen.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0010] Figur 1 er et vertikalt tverrsnittsriss av et parti av en brønnhodeanordning med en ekspanderbar forankringsmekanisme installert i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

[0011] Figur 2 er et perspektivriss av en ekspanderbar forankringsmekanisme i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

[0012] Figur 3 er et vertikalt tverrsnittriss av strukturen på fig.2.

[0013] Figur 4 er et perspektivriss av en tetningshylsekomponent av den ekspanderbare forankringsmekanisme av strukturen på fig.2.

[0014] Figur 5 er et vertikalt tverrsnittsriss av tetningshylsen på fig. 4.

[0015] Figur 6 er et perspektivriss av en nedre låseringskomponent av den ekspanderbare forankringsmekanisme av strukturen på fig.2.

[0016] Figur 7 er et riss forfra av en rørformet hovedlegemekomponent av den ekspanderbare forankringsmekanisme på fig.2.

[0017] Figur 8 er et tverrsnittsriss tatt langs linjene 8-8 på fig.7.

[0018] Figur 9 er et delvis tverrsnittsriss av den ekspanderbare forankringsmekanisme tatt langs linjene 9-9 på fig.1.

[0019] Figur 10 er et skjematisk snittriss av partier av strukturen på fig.1, og illustrerer operasjonen av den foreliggende oppfinnelse.

[0020] Figur 10A er et forstørret riss av et parti av strukturen som er innringet og identifisert med henvisningstall 10A på fig.10.

[0021] Figur 11 er et skjematisk snittriss av partier av strukturen på fig.1, og illustrerer operasjonen av den foreliggende oppfinnelse.

[0022] Figur 11A er et forstørret riss av et parti av strukturen som er innringet og identifisert med henvisningstall 11A på fig.11.

[0023] Figur 12 er et skjematisk snittriss av partier av strukturen på fig.1, og illustrerer operasjonen av den foreliggende oppfinnelse.

[0024] Figur 12A er et forstørret riss av et parti av strukturen som er innringet og identifisert med henvisningstall 12A på fig.12.

[0025] Figur 12B er et forstørret riss av et parti av strukturen som er innringet og identifisert med henvisningstall 12B på fig.12.

[0026] Figur 13 er et skjematisk snittriss av partier av strukturen på fig.1, og illustrerer operasjonen av den foreliggende oppfinnelse.

[0027] Figur 13A er et forstørret riss av et parti av strukturen som er innringet og identifisert med henvisningstall 13A på fig.13.

[0028] Figur 14 er et snittriss av partier av strukturen på fig.1, og illustrerer skjematisk operasjonen av den foreliggende oppfinnelse.

[0029] Figur 15 er et snittriss av partier av strukturen på fig.1, og illustrerer skjematisk operasjonen av den foreliggende oppfinnelse.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSE

[0030] Den foreliggende oppfinnelse vil nå heretter bli beskrevet mer fullstendig med henvisning til de ledsagende tegninger, som illustrerer utførelser av oppfinnelsen. Denne oppfinnelse kan imidlertid gis konkret form i mange forskjellige former, og skal ikke fortolkes som begrenset til de illustrerte utførelser som her er fremsatt. Disse utførelser er snarere tilveiebrakt slik at denne offentliggjøring skal være grundig og fullstendig, og fullstendig vil overbringe oppfinnelsens omfang til de som har fagkunnskap innen teknikken. Like tall viser gjennomgående til like elementer, og notasjonen med merke, hvis den brukes, angir lignende elementer i alternative utførelser.

[0031] I den følgende drøftelse er tallrike spesifikke detaljer fremsatt for å tilveiebringe en grundig forståelse av den foreliggende oppfinnelse. Det vil imidlertid være åpenbart for de som har fagkunnskap innen teknikken at den foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten slike spesifikke detaljer. I tillegg, for det meste, detaljer som vedrører boreriggens operasjon, fôringsrørhengerens og fôringsrørets operasjon, konstruksjon, installasjon og lignende har blitt utelatt, ettersom slike detaljer ikke anses som nødvendige for å oppnå en fullstendig forståelse av den foreliggende oppfinnelse, og anses å være innenfor fagkunnskapen til personer med fagkunnskap innen den relevante teknikk.

[0032] Det vises til fig.1, hvor en forankringsmekanisme M er landet og satt som en komponent av en undersjøisk brønnhodeanordning lokalisert på havbunnen. Forankringsmekanismen M er installert i en fôringsrørhenger 36 i et konvensjonelt brønnhodehus 32 i den undersjøiske brønnhodeanordning. En streng av lederør (ikke vist) er montert i brønnhodehuset 32 og strekker seg til en første dybde i en brønn. Fôringsrørhengeren er tilveiebrakt for å fastgjøres til en streng av fôringsrør (ikke vist), som er sementert på plass. Ytterligere detaljer ved brønnhodehuset 32 og dets forbindelse i en undersjøisk brønnhodeanordning er fremsatt i det av søkeren eide US-patent nr.7073591, som innlemmes heri som referanse.

[0033] Det vises til fig.2, hvor forankringsmekanismen M inkluderer et hovedlegeme 40, til hvilket det er montert en tetningshylse 42. Forankringsmekanismen M inkluderer en C-formet første eller øvre låsering 44 med utstrekning i omkretsretningen. Den øvre låsering 44 er innsatt i et i omkretsretningen forløpende ringformet spor eller åpning 88 (fig.5) i tetningshylsen 42 i umiddelbar nærhet av bueformede kamhusåpninger 76 av tetningshylsen 42. Den øvre låsering 44 er tilveiebrakt for tetting og låsing mellom tetningshylsen 42 og fôringsrørhengeren 36, som beskrevet nedenfor.

[0034] Med henvisning til fig.2, forankringsmekanismen M inkluderer et antall skjærpinner 58 montert i radialt forløpende porter eller passasjer 60 i tetningshylsen 42. Skjærpinnene 58 strekker seg inn i radialt forløpende sokler 62 (fig.10) tildannet i hovedlegemet 40. Som vist på fig.2, forankringsmekanismen M inkluderer også en indre anti-rotasjonskile 64 montert på tetningshylsen 42 ved hjelp av konnektorskruer eller -pinner 66 og en ytre anti-rotasjonskile 68 fastgjort inne i et holderspor eller -åpning 70 i den indre anti-rotasjonskile 64, som vist på fig. 9. En sylindrisk sammenstillingsmutter 50 er montert på en nedre ende av hovedlegemet 40.

[0035] Som vist på fig.3, den øvre låsering 44 omfatter en C-ring som har en utvendig diameter-profil tilpasset til å passe sammen med en innvendig diameterprofil eller -spor 37 i fôringsrørhengeren 36 (fig.10A). Med henvisning til fig.3, den øvre låsering 44 har en aktueringsfase 55 på en innvendig diameter-øvre ende av den øvre låsering 44. Aktueringsfasen 55 kan gå i inngrep med en motsvarende fas 57 på hovedlegemet 40, for å presse den første eller øvre låsering 44 radialt utover, som beskrevet nedenfor med hensyn på fig.10 og 10A. Som vist på fig.3, den sylindriske sammenstillingsmutter 50 har en gjenget innvendig overflate 52 for inngrep med og montering på en korresponderende gjenget utvendig overflate 54 tildannet på et nedre parti eller en hals 56 av hovedlegemet 40 aksialt nedenfor tetningshylsen 42. Den sylindriske sammenstillingsmutter 50 kan tillate tetningshylsen 42 å gli aksialt over hovedlegemet 40, som beskrevet nedenfor, under fastgjøring av tetningshylsen 42 til hovedlegemet 40. Forankringsmekanismen M inkluderer også en C-formet annen eller nedre låsering 46 montert i et nedre låsering-ringformet spor 48 i et indre nedre parti av tetningshylsen 42. Den nedre låsering 46 vil bli beskrevet i nærmere detalj nedenfor med hensyn på fig.6.

[0036] Det vises nå til fig.4 og 5, idet tetningshylsen 42 kan være et rørformet legeme som avgrenser en tetningshylse-sentral passasje 43. Det nedre låseringringformede spor 48 er dannet i en nedre ende av tetningshylsen 42 og strekker seg fra en innvendig diameter-overflate av tetningshylsen 42 radialt utover. Det øvre låsering-ringformede spor 88 er dannet i en øvre ende av tetningshylsen 42 og strekker seg fra en utvendig diameter-overflate av tetningshylsen 42 radialt innover. Tetningshylsens sentrale passasje 43 har en første diameter ved en nedre ende av tetningshylsen 42 og smalner av ut til en annen diameter i en øvre ende av tetningshylsen 42 ved en oppover-vendende avsmalende skulder 45.

[0037] Tetningshylsens bueformede kamhusåpninger 76 er dannet i det innvendige diameter-parti av tetningshylsen 42 og strekker seg aksialt nedover fra den oppover-vendende avsmalende skulder 45 for å lande ved en oppovervendende åpningsskulder 47. Tetningshylseribber 51 separerer hver tetningshylse-bueformede kamhusåpning 76 fra tilgrensende tetningshylse-bueformede kamhusåpninger 76. Som vist på fig.4, tetningshylsen 42 avgrenser en omvendt T anti-rotasjonsåpning 53 gjennom en sidevegg av tetningshylsen 42. Som beskrevet i nærmere detalj nedenfor, indre og ytre anti-rotasjonskiler 64, 68 vil monteres til tetningshylsen 42 i anti-rotasjonsåpningen 53. Porter 60 strekker seg gjennom tetningshylsen 42 fra en utvendig diameter-overflate av tetningshylsen 42 til tetningshylsens sentrale passasje 43. Tetningshylsen 42 avgrenser også en nedover-vendende skulder 41 på et utvendig diameter-parti av tetningshylsen 42. Den nedover-vendende skulder 41 kan lande på et randparti av fôringsrørhengeren 36, som beskrevet i nærmere detalj nedenfor.

[0038] Som vist på fig.6, den nedre låsering 46 har et passende antall av innoverragende låsefingre 80 med innbyrdes radial avstand, tildannet i posisjoner med innbyrdes avstand omkring dens innvendige overflate. Et sett av i omkretsretningen anordnede åpninger 84 er tilstede mellom låsefingrene 80. Åpningene 84 er av sammenlignbare bueformede 12°-dimensjoner som fingrene 72 (fig.8) på hovedlegemet 40, beskrevet i nærmere detalj nedenfor.

[0039] Det vises nå til fig.7 og 8, idet hovedlegemet 40 har et antall av utoverragende kiler eller fingre 72 med innbyrdes radial avstand (fig.8) tildannet omkring en ytre sylindrisk overflate 74. Fingrene 72 strekker seg som angitt på fig.8 i en bueformet dimensjon på 12°, og er lokalisert på en overflate av hovedlegemet 40. Fingrene 72 har lik avstand fra hverandre, unntatt som angitt ved 78, hvor et gap er tilveiebrakt for å motta og romme anti-rotasjonskilene 64 og 68 av tetningshylsen 42. Som vist på fig.9, de bueformede kamhusåpninger 76 av tetningshylsen 42 er tildannet til å strekke seg en bueformet dimensjon på 24°, det dobbelte av utstrekningen av fingrene 72 av hovedlegemet 40. Fingrene 72 strekker seg en andel av den aksiale lengde av hovedlegemet 40 og inkluderer fasen 57 på nedre ender av hver finger 72. Som beskrevet i nærmere detalj nedenfor, tetningshylsen 42 vil gli over hovedlegemet 40, slik at fingrene 72 av hovedlegemet 40 vil befinne seg inne i en korresponderende bueformet kamhusåpning 76.

[0040] Det vises til fig.7, idet hovedlegemet 40 også inkluderer nedre låseringaktueringsorganer 81 dannet på et nedre ytre parti av hovedlegemet 40. De nedre låsering-aktueringsorganer 81 er fremspring aksialt innrettet med fingre 72, og som har en bredde hovedsakelig ekvivalent til bredden av fingrene 72. I tillegg er bredden av de nedre låsering-aktueringsorganer 81 slik at de nedre låseringaktueringsorganer 81 kan passere gjennom åpningene 84 i den nedre låsering 46.

[0041] Under operasjon, når den annen eller nedre låsering 46 er i inngrep, kan fingrene 80 passe inn i en ringformet utsparing 82 (fig.3 og 12A) tildannet omkring et nedre ytre parti av hovedlegemet 40 aksialt nedenfor fingrene 72, for å danne en lastbærende forbindelse (fig.12 og 12A) mellom hovedlegemet 40 og tetningshylsen 42.

[0042] Som vist på fig.9, den ytre anti-rotasjonskile 68 er innsatt i en nedoverragende åpning 70 i den indre anti-rotasjonskile 64. Som vist, åpningen 70 i den indre anti-rotasjonskile 64 har en T-formet radial profil med en stolpe av T'en nær den innvendige diameter av den indre anti-rotasjonskile 64. Den ytre antirotasjonskile 68 inkluderer ytre anti-rotasjonskile-ribber 69 tilpasset til å settes inn i stolpen av den T-formede radiale profil av åpningen 70 i den indre anti-rotasjonskile 64. Stolpen av åpningen 70 har en radial dybde større enn den radiale dybde av ribbene 69; den ytre anti-rotasjonskile 68 kan således bevege seg mellom en radialt indre og en radialt ytre posisjon. Den indre anti-rotasjonskile 64 inkluderer boringer for å motta konnektorer 66 som deretter kan fastgjøre den indre antirotasjonskile 64 til tetningshylsen 42. Den ytre anti-rotasjonskile 64 kan presses utover av en fjærende kraft fra en fjær (ikke vist) i åpningen 70. Den ytre antirotasjonskile 68 kan bringes i inngrep og er bevegelig utover og innover som respons på de fjærende krefter for nødopplåsing, som det vil bli omtalt nedenfor.

[0043] Den ytre anti-rotasjonskile 68 bringes i inngrep og trykkes radialt innover av en indre overflate av fôringsrørhengeren 36 når forankringsmekanismen M initialt landes på fôringsrørhengeren 36. Den ytre anti-rotasjonskile 68 er bevegelig utover etter, som det vil bli beskrevet, for inngrep i en åpning 86 (figurene 15), av hvilke flere kan være tilveiebrakt i posisjoner med innbyrdes avstand i omkretsretningen, tildannet med utstrekning i lengderetningen langs en innvendig overflate av fôringsrørhengeren 36.

[0044] Forankringsmekanismen M sammenstilles ved først å montere den øvre låsering 44, den nedre låsering 46 og anti-rotasjonskilene 64 og 68 på tetningshylsen 42. Den øvre låsering 44 vil passe inn i det øvre låsering-ringformede spor 88, slik at et parti av aktueringsfasen 55 vil bli blottlagt i tetningshylsens sentrale passasje 43 ved de bueformede kamhusåpninger 76. Den annen eller nedre låsering 46 vil passe inn i det nedre låsering-ringformede spor 48, slik at fingrene 80 vender mot tetningshylsens sentrale passasje 43. Hovedlegemet 40 blir deretter innsatt i tetningshylsen 42, med en klaringspasning tilveiebrakt mellom hovedlegemet 40 og tetningshylsen 42. Som sammenstilt før operasjon vil fasen 57 på den nedre ende av hver finger 72 ligge an mot aktueringsfasen 55 på den øvre låsering 44 gjennom den bueformede kamhusåpning 76, som vist på fig.3. Fingrene 80 av den annen eller nedre låsering 46 vil omskrive hovedlegemet 40 aksialt nedenfor de nedre låsering-aktueringsorganer 81 av hovedlegemet 40 aksialt nedenfor den ringformede utsparing 82. Åpninger 84 av den nedre låsering 86 vil innrettes med rommene mellom hver finger 72 av hovedlegemet 40, som vist med skjulte linjer på fig.9. Med henvisning til fig.2, skjærpinnene 58 blir deretter innsatt gjennom portene 60 i tetningshylsen 42 og inn i soklene 62 i hovedlegemet 40. Sammenstillingsmutteren 50 blir deretter montert på hovedlegemet 40, og deres gjengede overflater 52 og 54 (fig.3) brakt inn i inngrep, slik at et øvre randparti av den sylindriske sammenstillingsmutter 50 ligger an mot en nedre overflate av den annen eller nedre låsering 46, og holder tetningshylsen 42 på plass på hovedlegemet 40.

[0045] Den sammenstilte forankringsmekanisme M tar således form av en sylindrisk tetningshylse 42 anordnet med klaringspasning på hovedlegemet 40, slik at den sylindriske tetningshylse 42 holdes tilbake mot aksial bevegelse i forhold til hovedlegemet 40 ved hjelp av tilstedeværelsen av skjærpinner 58. De C-formede låseringer 44 og 46 er i stand til relativ innover-rettet og utover-rettet radial bevegelse i forhold til tetningshylsen 42 når de utsettes for ytre krefter, men hindres mot aksial bevegelse i forhold til tetningshylsen 42 ved hjelp av ringformede spor 88, 48. Den sammenstilte forankringsmekanisme M er tilgjengelig for å beveges nedover og landes på konvensjonell måte på fôringsrørhengeren 36 for å låses på plass.

[0046] I operasjon lander den nedover-vendende skulder 41 av tetningshylsen 42 på en øvre plasseringsoverflate av fôringsrørhengeren 36, som illustrert på fig.1 og vist skjematisk med 100 på fig.11A. Samtidig dannes en utvendig metall-motmetall tetning mellom overflater av tetningshylsen 42 og fôringsrørhengeren 46, som vist med 102 på fig.11A. For dette formål blir en last av et første nivå, så som cirka 266,9 kN, påført på forankringsmekanismen M for å aktivere den utvendige metall-mot-metall tetning 102.

[0047] Deretter blir en ytterligere større last, så som cirka 355,9 kN, påført på forankringsmekanismen 5 for å skjære over skjærpinnene 58. Når skjærpinnene 58 brytes av, som vist med 104 på fig.10, brytes forbindelsen mellom hovedlegemet 40 og tetningshylsen 42, og hovedlegemet 40 gis aksial bevegelsesfrihet i forhold til tetningshylsen 42. Hovedlegemet 40 er da i stand til nedover-rettet aksial bevegelse i forhold til tetningshylsen 42 og fôringsrørhengeren 36.

[0048] Når hovedlegemet 40 begynner å bevege seg nedover, blir både øvre låsering 44 og nedre låsering 46 aktivert gjennom kamprofiloverflatene ved lokaliseringene 106 og 108, som vist på fig.10A. Fasen 57 av hver finger 72 får kontakt med aktueringsfasen 55 av den første eller øvre låsering 44. Ettersom hovedlegemet 40 fortsetter å bevege seg aksialt nedover i forhold til tetningshylsen 42, vil fasen 57 av enhver finger 72 tvinge den første eller øvre låsering 44 radialt utover idet aktueringsfasen 55 glir langs fasen 57. Når den første eller øvre låsering 44 beveger seg radialt utover, vil den lande i en sammenpassende profil på fôringsrørhengeren 36. I den illustrerte utførelse vil fôringsrørhengeren 36 inkludere en nedover-vendende skulder 37 som den første eller øvre låsering 44 vil ligge an mot for å hindre oppover-rettet aksial bevegelse av tetningshylsen 42 i forhold til fôringsrørhengeren 36.

[0049] Samtidig vil de sammenpassende avfasede profiler av fingrene 80 av den annen eller nedre låsering 46 og de nedre låsering-aktueringsorganer 81 gli forbi hverandre, hvilket tvinger den annen eller nedre låsering 46 radialt inn i det ringformede spor 48. Når hovedlegemet 40 fortsetter å bevege seg aksialt nedover i forhold til tetningshylsen 42, vil den ringformede utsparing 82 bevege seg nær den annen eller nedre låsering 46. Den annen eller nedre låsering 46 vil da bevege seg radialt innover inn i den ringformede utsparing 82, slik at den avfasede profil av den annen eller nedre låsering 46 vil ligge an mot hovedlegemet 40 inne i den ringformede utsparing 82.

[0050] Ved enden av sin nedover-rettede bevegelse, som vist på fig.12, fastholder hovedlegemet 40 den øvre låsering 44 aktivert for å trekke noe forankring fra fôringsrørhengeren 36, som vist med 110 på fig.12A. Den nedre låsering 46 trekker sin diameter sammen innover inn i den ringformede utsparing 82, for å settes på og passe mot de nedre låsering-aktueringsorganer 81 av hovedlegemet 40, som angitt med 112 på fig.12A, og således å låse tetningshylsen 42 og hovedlegemet 40 sammen. Videre aktiveres en indre metall-mot-metall tetning mellom et øvre parti av tetningshylsen 42 og en indre omkretsoverflate av hovedlegemet 40, som angitt med 114 på fig.12B. Tetningshylsen 42 og hovedlegemet 40 har da blitt låst på plass og i metall-mot-metall tettende inngrep.

[0051] For å låse opp hovedlegemet 40 fra tetningshylsen 42 når de først er i inngrep med og låst til hverandre, gjennomføres en rotasjon av hovedlegemet 40 på 12° i medurs retning. Dette beveger fingrene 72 av hovedlegemet 40 gjennom bueformede kamhusåpninger 76 i tetningshylsen 42. I sin tur vil dette bevege de nedre låsering-aktueringsorganer av hovedlegemet 40 fra anlegg med fingrene 80 av den nedre låsering 46 inn i innretting med åpninger 84 i den annen eller nedre låsering 46. Bueformede kamhusåpninger 76 i tetningshylsen 42 har dobbel bredde sammenlignet med bredden av kamprofilen av fingrene 72 av hovedlegemet 40 (fig.9) for å tillate denne rotasjon på 12°.

[0052] Når fingrene 72 på hovedlegemet 40 beveger seg til en motsatt side av sine respektive kamhusåpninger 76 (fig.9), innrettes fingrene 72 og de nedre låseringaktueringsorganer 81 på hovedlegemet 40, som angitt skjematisk med 120 på fig.

14, med åpninger 84 mellom fingrene 80 i den nedre låsering 46. De nedre låsering-aktueringsorganer 81 av hovedlegemet 40 er da i stand til langsgående bevegelse i forhold til tetningshylsen 42, hvilket låser opp hovedlegemet 40 fra tetningshylsen 42 gjennom en oppover-rettet aksial bevegelse fra posisjonen vist på fig.12A til posisjonen vist på fig.13A. Ved enden av denne bevegelse lander en øvre overflate 16 (fig.13A) av sammenstillingsmutteren 50 under de innoverragende partier av fingrene 80 av den annen eller nedre låsering 46, hvilket tilveiebringer løftende bæring gjennom hovedlegemet 40. Hovedlegemet 40 kan deretter beveges oppover, og tetningshylsen 42, som nå bæres av hovedlegemet 40, kan tas ut av fôringsrørhengeren 36.

[0053] For nødprosedyrer og for å garantere opplåsning, er hovedlegemet 40, tetningshylsen 42 og fôringsrørhengeren 36 normalt fastholdt ikke bare aksialt, men også rotasjonsmessig, på grunn av effekten av metall-mot-metall tetningene. Styrken av den indre metall-mot-metall tetning 114 (fig.12A) mellom hovedlegemet 40 mot tetningshylsen 12 er vanligvis mindre enn de ytre sammenbindende krefter angitt med 100 og 102 (fig.11A) mellom tetningshylsen 42 og fôringsrørhengeren 36. Det finner derfor sted rotasjonsbevegelse som opptrer under den normale opplåsingsprosess beskrevet ovenfor mellom hovedlegemet 40 og tetningshylsen 42.

[0054] Skulle det imidlertid opptre rotasjon mellom tetningshylsen 42 og fôringsrørhengeren 36, kan det være at den installerte forankringsmekanisme M ikke låses opp. I et slikt tilfelle blir tetningshylsen 42 imidlertid rotert inne i fôringsrørhengeren 36 til en posisjon hvor den ytre anti-rotasjonskile 68 er presset utover av fjærende krefter. Den ytre anti-rotasjonskile 68 blir ved utover-rettet bevegelse innsatt i og brakt i inngrep med én av åpningene 86 dannet i fôringsrørhengeren 36 (fig.15). Tetningshylsen 42 og fôringsrørhengeren 36 blir da bundet sammen for felles rotasjonsbevegelse. Rotasjonsbevegelse som da overføres til hovedlegemet 40 forårsaker at det finner sted rotasjon mellom hovedlegemet 40 og fôringsrørhengeren 36. Forankringsmekanismen M kan da låses opp og atskilles fra fôringsrørhengeren 36 og brønnhodehuset 32.

[0055] De offentliggjorte utførelser tilveiebringer følgelig tallrike fordeler. For eksempel kan trykk-kapasiteten for en brobyggingshenger økes med de offentliggjorte utførelser ved å bringe brobyggingshengeren i inngrep med fôringsrørhengeren, for å trekke ytterligere lastkapasitet fra fôringsrørhengeren og den opphengte fôringsrørstreng. Dette oppnås uten behovet for en separat låsehylse eller -henger som ville kreve en ytterligere to turer ned i hullet for landing og setting. De foreliggende utførelser reduserer således det totale antall av turer som er nødvendig for å øke trykk-kapasiteten for brobyggingshengeren til et nivå som er nødvendig inne i brønnboringen.

Claims

PATENTKRAV

1. Brobyggingshenger (M) for fastgjøring til en undersjøisk fôringsrørhenger (36), omfattende:

et rørformet hovedlegeme (40);

en rørformet tetningshylse (42) koaksial med og montert på et utvendig diameter-parti av det rørformede hovedlegemet (40), idet legemet (40) er bevegelig fra en øvre innkjøringsposisjon til en nedre satt posisjon i forhold til tetningshylsen (42);

en indre metalltetningsoverflate på et indre parti av tetningshylsen (42) som danner en metall-til-metall-tetning mellom legemet (40) og tetningshylsen (42) som respons på at legemet (40) beveger seg til den satte posisjonen;

en indre metalltetningsoverflate på et ytre parti av tetningshylsen (42) som danner en metall-til-metall-tetning mellom tetningshylsen (42) og fôringsrørhengeren (36) som respons på at legemet (40) beveger seg til den satte posisjonen;

en første låsering (44) båret av tetningshylsen (42) og tilpasset til inngrep med en profil (37) inne i et indre av fôringsrørhengeren (36) som respons på bevegelse av hovedlegemet (40) i forhold til den første låseringen (44) fra innkjøringsposisjonen til den satte posisjon; og

en annen låsering (46) båret av tetningshylsen (42) for å låse det rørformede hovedlegemet (40) i den satte posisjon som respons på bevegelse av hovedlegemet (40) i forhold til den andre låseringen (46) fra innkjøringsposisjonen til den satte posisjon.

2. Apparat som angitt i krav 1, videre omfattende en sylindrisk sammenstillingsmutter (50) montert på en ende av hovedlegemet (40) aksialt nedenfor tetningshylsen (42), og som har en gjenget innvendig overflate (52) som går sammen med en korresponderende gjenget utvendig overflate (54) av hovedlegemet (40) for å fastgjøre tetningshylsen (42) til hovedlegemet (40).

3. Apparat som angitt i krav 1, hvor en annen låsering (46) omfatter:

en C-ring (46) montert i et ringformet spor (48) avgrenset av et innvendig diameter-nedre parti av tetningshylsen (42);

minst én innover-ragende låsefinger (80) med innbyrdes radial avstand dannet i den innvendige diameter-overflate av C-ringen (46); og

låsefingrene (80) tilpasset til å passe inn i en ringformet utsparing (82) dannet omkring et utvendig diameter-parti av hovedlegemet (40), hvilket danner en lastbærende forbindelse.

4. Apparat som angitt i krav 1, hvor den første låsering (44) omfatter:

en C-ring (44) montert i en sirkulær utsparing (88) avgrenset av et utvendig diameter-øvre parti av tetningshylsen (42); og

C-ringen (44) har en kamprofil (57) konfigurert til inngrep med en sammenpassende profil (55) av hovedlegemet (40), slik at hovedlegemet (40) vil presse C-ringen (44) utover for inngrep med fôringsrørhengeren (36) i den satte posisjon.

5. Apparat som angitt i krav 1, hvor den rørformede tetningshylse (42) er montert til hovedlegemet (40) ved hjelp av en skjærpinne (58) som strekker seg gjennom et hull (60) i tetningshylsen (42) og inn i et korresponderende hull (62) i hovedlegemet (40) for å holde hovedlegemet (40) på plass i innkjøringsposisjonen inntil vekt påført på hovedlegemet (40) klipper over skjærpinnen (58).

6. Apparat som angitt i krav 1, videre omfattende en flerhet av fingre (72) dannet i den utvendige overflate av hovedlegemet (40) nær korresponderende fingeråpninger (76) dannet i den innvendige overflate av tetningshylsen (42), idet fingrene (72) og åpningene (76) er plassert i omkretsretningen rundt diameteren av hovedlegemet (40), og fingeråpningene (76) har en bueformet bredde dobbelt så stor som for fingrene (72), slik at fingrene (72) kan settes inn i fingeråpningene (76) og rotere fra en første posisjon til en annen posisjon for å bevege brobyggingshengeren (M) fra den satte posisjon til en opphentingsposisjon.

7. Apparat som angitt i krav 1, videre omfattende:

en første kamoverflate på legemet (40) i inngrep med den første låseringen (44);

en andre kamoverflate på legemet (40) i inngrep med den andre låseringen (46); og hvor

bevegelsen av legemet (40) til den satte posisjonen forårsaker at den første og den andre kamoverflaten samtidig beveger de første og andre låseringene inn i låsende inngrep med fôringsrørhengeren (36) og legemet (40), respektivt, og samtidig beveger de indre og ytre metallforseglingsflatene inn i tetningsinngrep med legemet (40) og fôringsrørhengeren.

8. Apparat ifølge krav 1, videre omfattende:

en nedovervendt skulder på tetningshylsen (42) som er tilpasset til å lande på en kant på fôringsrørhengeren (36) mens legemet (40) er i innkjøringsposisjonen.

9. En undersjøisk brønnhodesammenstilling omfattende:

en fôringsrørhenger tilpasset å landes og settes i et brønnhode, idet fôringsrørhengeren (36) har en låseprofil;

en brobyggingshenger (M) landet og satt i brønnhodet i inngrep med fôringsrørhengeren (36), idet brobyggingshengeren (M) har et rørformet hovedlegeme med en tetningsoverflate og en låseprofil;

en rørformet tetningshylse som bæres av legemet (40) for landing på en kant av fôringsrørhengeren, idet legemet (40) er nedadgående bevegelig i forhold til hylsen fra en innkjøringsposisjon til en satt posisjon etter at tetningshylsen (42) lander på fôringsrørhengerens kant,

en første låsering (44) som bæres av tetningshylsen (42) som ekspanderes til inngrep med låseprofilen til fôringsrørhengerens som svar på legemets nedadgående bevegelse fra innkjøringsposisjonen til den satte posisjonen, hvorved tetningshylsen (42) låses til fôringsrørhengeren;

en andre låsering som bæres av tetningshylsen (42) som er kontrahert til inngrep med låseprofilen til legemets respons på den nedadgående bevegelsen av legemet (40) fra innkjøringsposisjonen til den satte posisjonen, hvorved tetningshylsen (42) låses til legemet; og

en indre tetningsoverflate på tetningshylsen (42) som fortettende går i inngrep med tetningsoverflaten til legemet (40) som svar på legemets (40) nedadgående bevegelse fra innkjøringsposisjonen til den satte posisjonen.

10. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 11, hvor den videre omfatter:

en ytre tetningsoverflate på tetningshylsen (42) som fortettende går i inngrep med en tetningsoverflate på fôringsrørhengeren (36) før den nedadgående bevegelsen av legemet (40) fra innkjøringsposisjonen til den satte posisjonen.

11. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 11, hvor den andre låseringen omfatter:

en C-ring montert i et ringformet spor definert av et indre og nedre diameterparti av tetningshylsen;

i det minste én radielt distansert innovergående låsefinger dannet i C-ringens indre diameteroverflate; og hvor

låsefingrene passer inn i et ringformet spor som er dannet rundt et ytre diameterparti av hovedlegemet.

12. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 11, hvor den første låsering (44) omfatter:

en C-ring montert i et sirkulært spor som er definert av et ytre og øvre diameterparti av tetningshylsen (42); og

idet C-ringen har en kamprofil som er konfigurert til å gå i inngrep med en parringsprofil av hovedlegemet, slik at hovedlegemet (40) vil drive C-ringen utover for å gå i inngrep med fôringsrørhengeren (36) når den er i den satte posisjon.

13. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 11, hvor den rørformede tetningshylsen (42) er montert på hovedlegemet (40) ved hjelp av en skjærpinne som strekker seg gjennom et hull i tetningshylsen (42) og inn i et korresponderende hull i hovedlegemet (40) for å holde hovedlegemet (40) i innkjøringsposisjonen inntil den påførte vekten på hovedlegemet (40) skjærer skjærpinnen.

14. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 11, hvor den videre omfatter flere fingre dannet i den ytre overflate av hovedlegemet (40) i nærhet til korresponderende fingeråpninger (76) dannet i den indre overflaten av tetningshylsen, idet fingrene og åpningene periferisk plasseres rundt diameteren til hovedlegemet (40) og der fingeråpningene har en bueformet bredde dobbelt så stor som fingrene, slik at fingrene kan settes inn i fingeråpningene og rotere fra en første posisjon til en andre posisjon for å bevege brobyggingshengeren fra den satte posisjon til en opphentingsposisjon.

15. Brønnhodesammenstilling ifølge krav 11, videre omfattende:

en nedovervendt og utovergående skulder på tetningshylsen (42) som lander på kanten av fôringsrørhengeren (36) imens legemet (40) er i

innkjøringsposisjonen.