NO344758B1

NO344758B1 - Nedihullsfrigjøringsmekanisme

Info

Publication number: NO344758B1
Application number: NO20111063A
Authority: NO
Inventors: Dhandayuthapani Kannan; Jim B Benton
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2020-04-14
Also published as: AU2010204781A1; MX2011007482A; WO2010083197A1; NO20111063A1; US7992638B2; BRPI1006811A2; GB201112538D0; US20100175870A1; GB2479306A; GB2479306B

Description

TEKNISK OMRÅDE

[0001] Denne søknaden vedrører generelt brønnhullsverktøy og operasjoner i brønnhull, og mer spesifikt en frakoblingsanordning.

BAKGRUNN

[0002] Nedihullsverktøy for bruk i en rekke forskjellige brønnhullsanvendelser blir ofte ført inn i brønnhullet på en rørstruktur. Rørstrukturen kan være koblet til verktøyet av en løsbar kobling som muliggjør frakobling av verktøyet, for eksempel dersom verktøyet setter seg fast i brønnhullet. Ved å påføre en strekklast eller annen innmating frigjør den løsbare koblingen verktøyet og muliggjør uttrekking av rørstrukturen.

[0003] I noen tilfeller blir et verktøy, så som en trekkbar pakning, satt i brønnhullet for gjennomføring av operasjoner så som borestrengtesting. På et tidspunkt kan en "stinger" bli kjørt inn i brønnhullet for å kobles til den trekkbare pakningen, frigjøre den og fjerne den fra brønnhullet. Noen ganger blir pakningsfrigjøringsmekanismen skadet eller på annen måte gjort uvirksom, noe som gjør at stingeren frakobles uten at pakningen frigjøres fra brønnhullet. For å løse dette problemet har noen stingere blitt modifisert for å sikre en mer robust og sikrere kobling til den trekkbare pakningen. Denne mer robuste koblingen kan imidlertid føre til at en ikke klarer å koble seg fra pakningen eller et annet verktøy dersom verktøyet forblir i inngrep eller setter seg fast i brønnhullet. US6425443 B1 beskriver en frakobling for å lette frigjøring av et verktøy i et borehull ifølge kjent teknikk. US4050722 A beskriver en rørkobling omfattende en koblingshylse med en låseringsanordning. US 2383692 beskriver en rørkobling med tettningsringer, for å unngå lekkasje fra koblingen.

OPPSUMMERING

[0004] Et eksempel på utførelse av en frigjøringsanordning omfatter en første rørstuss omfattende en tapp-ende, en andre rørstuss omfattende en muffe-ende og et koblingsstykke som skillbart kobler sammen den første og den andre rørstussen, der koblingsstykket omfatter et skjærelement anordnet med den første rørstussen og en krage koblet mellom den andre rørstussen og skjærelementet, der kragen omfatter et midtparti som definerer en felle og et ben-element, der en andel av skjærelementet er anordnet i fellen og ben-elementet er fast koblet til den andre rørstussen, mellom tapp-enden og muffe-enden.

[0005] Et eksempel på utførelse av et trekkbart brønnhullpakningssystem omfatter en pakningsenhet innrettet for å settes på en trekkbar måte i et brønnhull, der pakningsenheten omfatter en frigjøringsmekanisme for å løsgjøre pakningen fra brønnhullet; en stinger ifølge krav 11, med et øvre parti, et nedre parti og en skjærmekanisme som skillbart kobler sammen det øvre partiet og det nedre partiet, der skjærmekanismen skjæres ved påføring av en terskelstrekk på det øvre partiet; og en låseanordning anordnet med det nedre partiet innrettet for tilkobling til frigjøringsmekanismen.

[0006] Et eksempel på utførelse av en stinger for å trekke ut et uttrekkbart verktøy som er satt i et brønnhull omfatter en nedre rørstuss med en muffeende og et låseelement innrettet for tilkobling til en frigjøringsmekanisme på det trekkbare verktøyet; en øvre rørstuss med en øvre ende som kan kobles til en føringsanordning og en tapp-ende anordnet i muffe-enden; og en skjærmekanisme som kobler sammen den øvre rørstussen og den nedre rørstussen, der skjærmekanismen skjæres ved påføring av en terskelstrekk på den øvre rørstussen, der skjærmekanismen omfatter:

et skjærelement med en indre andel anordnet i den første rørstussen og en ytre andel som står radielt utover fra den første rørstussen; og

en krage koblet til skjærelementet og den andre rørstussen;

der kragen omfatter et midtparti som danner en felle, et første ben og et andre ben; der den ytre andelen av skjærelementet er anordnet i fellen og det første benet er anordnet mellom tapp-enden og muffe-enden.

[0007] Det foregående har skissert noen av trekkene og de tekniske fordelene med denne søknaden for at den detaljerte beskrivelsen som følger skal forstås bedre. Ytterligere trekk og fordeler vil bli beskrevet i det følgende, som danner gjenstanden for kravene.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0008] De ovenfor angitte og andre trekk og aspekter ved utførelsesformer her vil best forstås ved å henvise til den følgende detaljerte beskrivelsen av konkrete utførelsesformer, når den leses sammen med de vedlagte tegningene, der:

[0009] Figur 1 er en overordnet skisse av et eksempel på utførelse av et løsbart koblingssystem i et brønnhull;

[0010] Figur 2 er en overordnet skisse av en løsbar kobling ifølge en utførelsesform;

[0011] Figur 2A er en tverrsnittsskisse av en andel av løsbar kobling ifølge en utførelsesform; og

[0012] Figur 3 er en skisse, delvis i tverrsnitt, av en løsbar stinger og et trekkbart brønnboreverktøy ifølge en utførelsesform.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0013] Det henvises nå til tegningene, der illustrerte elementer ikke nødvendigvis er vist målrette og der like eller tilsvarende elementer er angitt med samme henvisningstall.

[0014] Som de anvendes her er ordene "opp" og "ned"; "øvre" og "nedre"; og andre tilsvarende ord som angir relative posisjoner i forhold til et gitt punkt eller element anvendt for klarere å beskrive noen av elementene i utførelsesformene. Normalt er disse ordene i forhold til et referansepunkt der overflaten som boreoperasjoner innledes fra er det øverste punktet og det totale dypet i brønnen er det laveste punktet.

[0015] Figur 1 er en overordnet skisse av et eksempel på utførelse av et system 10 ifølge denne søknaden anordnet i et brønnhull 12. Brønnhullet 12 strekker seg fra overflaten 14 og krysser en undergrunnsformasjon 16. I den illustrerte utførelsesformen er et verktøy 18 anordnet i brønnhullet 12 og koblet til en føringsanordning 20. En løsbar kobling 22 er tilveiebragt inne i føringsanordningen 20. Dersom verktøyet 18 ikke kan fjernes fra brønnhullet 12, skiller den løsbare koblingen 22 det øvre partiet, eller rørstussen 24 av den løsbare koblingen 22, fra det nedre partiet, eller rørstussen 26 av den løsbare koblingen 22. Påføring av en strekklast på den løsbare koblingen 22 skiller det øvre partiet fra det nedre partiet. Den løsbare koblingen 22 blir aktivert for å skille det nedre og det øvre partiet ved påføring av en strekklast, og krever ikke rotasjon eller påføring av dreiemoment på den løsbare koblingen 22.

[0016] Føringsanordningen 20 kan omfatte en rørstruktur, så som en streng av skjøterør eller kveilrør. En "rørstruktur" er her ment å omfatte alle oljefeltrør, omfattende produksjonsrør, fôringsrør, borerør og liknende. Verktøyet 18 kan omfatte en rekke forskjellige verktøy, så som pakninger illustrert her, ventiler og liknende. Verktøyet 18 kan være en frittstående anordning eller være innlemmet i en verktøystreng. Den løsbare koblingen 22 er normalt koblet mellom verktøyet 18 ved den nedre rørstussen 26 og føringsanordningen 20 ved den øvre rørstussen 24. Den løsbare koblingen 22 kan imidlertid være koblet andre steder ovenfor verktøyet 18.

[0017] Figur 2 viser en overordnet skisse av en utførelsesform av den løsbare koblingen 22. I denne utførelsesformen er den løsbare koblingen 22 et rørstykke med en øvre rørstuss 24 og en nedre rørstuss 26 løsbart koblet til hverandre av en skjærkobling 28. "Øvre" og "nedre" er anvendt for å beskrive de illustrerte utførelsesformene, og derfor kan første og andre bli anvendt fra tid til annen her i kombinasjon med andeler eller partier av den løsbare koblingen 22.

[0018] Det henvises nå til figur 2A, der en tverrsnittsskisse av en andel av den løsbare koblingen 22 ifølge en utførelsesform er illustrert. Den løsbare koblingen 22 har en sentral gjennomgående boring 30. Skjærkoblingen 28 tilveiebringer den skillbare forbindelsen mellom den første rørstussen 24’ og den andre rørstussen 26’. I den illustrerte utførelsesformen omfatter skjærkoblingen 28 et skjærelement 32, en krage 34 og et deksel 36. Skjærkoblingen 28 kan videre omfatte en lastring 38. Den første rørstussen 24’ omfatter en tapp-ende 40 som kan settes inn i en muffe-ende 42 av den andre rørstussen 26’. Tetningselementer 44, så som oringer, kan anordnes mellom tappenden 40 og muffeenden 42.

[0019] I den illustrerte utførelsesformen omfatter muffeenden 42 en utvendig skulder 46 og en innvendig skulder 48. Den utvendige skulderen 46 og den innvendige skulderen 48 er atskilt av et stykke (run) 50. Stykket 50 har en innvendig overflate 52. I noen utførelsesformer kan den innvendige overflaten 52 være forsynt med gjenger.

[0020] I én utførelsesform er skjærelementet 32 en ringformet struktur med en indre andel 54 og en ytre andel 56. Den indre andelen 54 er anordnet i et hulrom 58 dannet på utsiden av den første rørstussen 24’ nær ved tappenden 40, og den ytre andelen 56 står radielt utover fra den første rørstussen 24’. Skjærelementet 54 kan være dannet av andre strukturer enn en ring, eller splittring, for eksempel, uten begrensning, skruer og tapper.

[0021] Kragen 34, som kan kalles en splittkrage, omfatter et midtparti 60 mellom et tappben 62 og et muffeben 64. En felle (trap) 66 er definert på tre sider av midtpartiet 60, tappbenet 62 og muffe-benet 64.

[0022] I én utførelsesform kobler skjærkoblingen 28 løsbart sammen den første rørstussen 24’ og den andre rørstussen 26’, der: den indre andelen 54 av skjærelementet 32 er anordnet i hulrommet 58; den ytre andelen 56 av skjærelementet 32 er anordnet i fellen 66 i kragen 34; muffe-benet 64 på kragen 34 er anordnet mellom stykket 50 og den første rørstussen 24’; og dekselet 36 er anordnet over tappbenet 62 av kragen 34 og en andel av den første rørstussen 24’. I noen utførelsesformer kan lastelementet 38 være anordnet i fellen 66 mellom en andel av skjærelementet 32 og kragen 34.

[0023] I den illustrerte utførelsesformen kan dekselet 36 være fast koblet til tappbenet 62, men det er ikke fast koblet til den første rørstussen 24’ og lar den første rørstussen 24’ bevege seg i forhold til den andre rørstussen 26’ når skjærelementet 32 skjæres, eller svikter. Muffebenet 64 på kragen 34 kan ha utvendige gjenger for fast tilkobling til den andre rørstussen 26 ved innvendige gjenger tilveiebragt på en overflate 52 av stykket 50.

[0024] Det henvises nå til figur 3, som viser en skisse, delvis i tverrsnitt, av en utførelsesform av den løsbare koblingen 22 anvendt med et verktøy 18. I dette utførelseseksempelet er den løsbare koblingen 22 tilveiebragt i form av en stinger for å kobles til og fjerne en trekkbar pakning 18’. Stingeren 22 omfatter en øvre rørstuss 24 og en nedre rørstuss 26 skillbart sammenkoblet av en skjærkobling 28. Den øvre rørstussen 24 omfatter et koblingsstykke 68 for tilkobling til føringsanordningen 20 (figur 1). Den nedre rørstussen 26 omfatter et primært låseelement 70 innrettet for tilkobling til en frigjøringsmekanisme 72. I denne utførelsesformen er låseelementet 70 en krage og frigjøringsmekanismen 72 er en ring.

[0025] Et eksempel på en fremgangsmåteutførelse vil nå bli beskrevet med støtte i figurene 1 til 3. Pakningen 18’ er satt i brønnhullet 12 og borestrengtesting er utført. For å hente ut pakningen 18’ blir en løsbar kobling 22 i form av en stinger koblet til en rørstreng og kjørt inn i brønnhullet 12. Stingeren 22 stikkes inn i det trekkbare brønnhullsverktøyet, illustrert som pakningen 18’. Strekk blir deretter påført på stingeren 22, slik at låseelementet 70 bringes i inngrep med frigjøringsmekanismen 72. Fortsatt påføring av strekk på ringen gjennom stingeren aktiverer holdekiler 74 til en avlastet posisjon og frigjør pakningen 18’ fra inngrepet i brønnhullet 12. Den løsgjorte pakningen 18 kan så bli trukket ut ved hjelp av røret.

[0026] Fra tid til annen vil pakningen 18’ sette seg fast i brønnhullet 12 av en rekke mulige årsaker. I noen tilfeller vil verktøyet 18 sette seg fast mens det blir trukket ut, eller stingeren kan være fast koblet til pakningen uten at pakningen lar seg løsgjøre fra brønnhullet. Når pakningen sitter fast, kan et overtrekk bli påført på føringsanordningen, som i sin tur påfører strekk på skjærelementet 32. En strekk som overstiger en terskelstrekk kan bli påført, slik at skjærelementet 32 skjæres og den øvre rørstussen 24 frigjøres fra koblingen med den nedre rørstussen 26 og det tilkoblede verktøyet 18.

[0027] Fra den detaljerte beskrivelsen av konkrete utførelsesformer gitt over skulle det være klart at et hittil ukjent system for å frakoble et første element fra et andre element i en rørstreng er vist. Selv om konkrete utførelsesformer har blitt vist i en viss detalj her er dette gjort kun for å beskrive forskjellige trekk og aspekter det kreves beskyttelse for, og er ikke ment som en begrensning med hensyn til kravenes ramme. Det forutsettes at forskjellige utskiftninger, endringer og/eller modifikasjoner omfattende, men ikke begrenset til de utførelsesvariasjoner som er foreslått her, kan gjøres i de viste utførelsesformene uten å fjerne seg fra idéen og rammen til de vedføyde kravene.

Claims

PATENTKRAV

1. Frigjøringsanordning, omfattende:

en første rørstuss (24) omfattende en tapp-ende (40);

en andre rørstuss (26) omfattende en muffe-ende (42); og

et koblingsstykke som skillbart kobler sammen den første og den andre rørstussen (26), der koblingsstykket omfatter et skjærelement (32) anordnet med den første rørstussen (24) og en krage (34) koblet mellom den andre rørstussen (26) og skjærelementet (32),

karakterisert ved at

kragen (34) omfatter et midtparti som definerer en felle (66) og et ben-element, der en andel av skjærelementet (32) er anordnet i fellen (66) og ben-elementet er fast koblet til den andre rørstussen (26), mellom tapp-enden og muffe-enden.

2. Anordning ifølge krav 1, der skjærelementet (32) er et ringelement.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, der skjærelementet (32) omfatter en indre andel anordnet i den første rørstussen (24) og en ytre andel som står radielt utover fra den første rørstussen (24).

4. Anordning ifølge krav 1, der ben-elementet er koblet ved hjelp av gjenger til den andre rørstussen (26).

5. Anordning ifølge krav 1, der skjærelementet (32) er et ringelement.

6. Anordning ifølge krav 1, der skjærelementet (32) omfatter en indre andel anordnet i den første rørstussen (24) og en ytre andel som står radielt utover fra den første rørstussen (24).

7. Anordning ifølge krav 6, der ben-elementet er koblet ved hjelp av gjenger til den andre rørstussen (26).

8. Anordning ifølge krav 6, der skjærelementet (32) er et ringelement.

9. Anordning ifølge krav 6, der:

skjærelementet (32) omfatter en indre andel anordnet i den første rørstussen (24) og en ytre andel som står radielt utover fra den første rørstussen (24);

kragen (34) omfatter et midtparti som definerer en felle (66), et første ben og et andre ben, der en andel av skjærelementet (32) er anordnet i fellen (66) og det første benet er fast koblet til den andre rørstussen (26); og

videre omfattende et deksel (36) anordnet rundt det andre benet og den andre rørstussen (26).

10. Anordning ifølge krav 9, der det første benet og den andre rørstussen (26) er koblet sammen ved hjelp av gjenger.

11. Stinger for å hente ut et trekkbart verktøy som er satt i et brønnhull (12), der stingeren (22) omfatter:

en nedre rørstuss med en muffe-ende og et låseelement innrettet for tilkobling til en frigjøringsmekanisme på det trekkbare verktøyet;

en øvre rørstuss med øvre ende som kan kobles til en føringsanordning og en tapp-ende anordnet i muffe-enden; og

en skjærmekanisme som kobler sammen den øvre rørstussen og den nedre rørstussen, der skjærmekanismen skjæres ved påføring av en terskelstrekk på den øvre rørstussen; og

skjærmekanismen omfatter:

et skjærelement med en indre andel anordnet i den første rørstussen (24) og en ytre andel som står radielt utover fra den første rørstussen (24); karakterisert ved å videre omfatte:

en krage (34) koblet til skjærelementet (32) og den andre rørstussen (26); der kragen (34) omfatter et midtparti som danner en felle (66), et første ben og et andre ben; der den ytre andelen av skjærelementet (32) er anordnet i fellen (66) og det første benet er anordnet mellom tapp-enden og muffe-enden.

12. Stinger ifølge krav 11, der skjærelementet (32) er en ring.

13. Stinger ifølge krav 11, der det første benet er koblet ved hjelp av gjenger til muffeenden av den nedre rørstussen.

14. System med en trekkbar brønnhullspakning, der systemet omfatter:

en pakningsenhet innrettet for å settes på en trekkbar måte i et brønnhull (12), der pakningsenheten omfatter en frigjøringsmekanisme for å løsgjøre pakningen fra brønnhullet (12);

en stinger (22) ifølge krav 11, med et øvre parti, et nedre parti og en skjærmekanisme som skillbart kobler sammen det øvre partiet og det nedre partiet, der skjærmekanismen skjæres ved påføring av en terskelstrekk på det øvre partiet; og

en låseanordning anordnet med det nedre partiet innrettet for å kobles til frigjøringsmekanismen.

15. System ifølge krav 14, der skjærmekanismen omfatter:

et skjærelement (32) med en indre andel anordnet i den første rørstussen (24) og en ytre andel som står radielt utover fra den første rørstussen (24); og en krage koblet til skjærelementet (32) og den andre rørstussen (26).

16. System ifølge krav 15, der den ytre andelen av skjærelementet (32) er anordnet i en felle (66) dannet av kragen (34), og kragen (34) er fast koblet til den andre rørstussen (26).