NO344830B1

NO344830B1 - Anordning og fremgangsmåte for måling av vekt og dreiemoment ved nedihulls steder under landing, innstilling og testing av undervannsbrønnhodeforbruksvarer

Info

Publication number: NO344830B1
Application number: NO20120229A
Authority: NO
Inventors: Francisco Kazuo Kobata; Lucas Antonio Perrucci; Rafael Romeiro Aymone; Pedro Paulo Alfano
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2011-03-03
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2020-05-18
Also published as: US9091604B2; GB2488659A; BR102012004766A2; AU2012201259A1; CN102654051B; GB2488659B; US20120223839A1; MY164511A; BR102012004766B1; SG183651A1; CN102654051A; NO20120229A1; AU2012201259B2; GB201203554D0

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

1. Oppfinnelsens område

[0001] Denne oppfinnelsen vedrører generelt avføling av dreiemomentet og vekten påført på en borestreng, og spesielt avføling av dreiemomentet og vekten påført på borestrengen på havbunnsnivå og nivåer under havbunnen.

2. Kort beskrivelse av beslektet teknikk

[0002] US 2004/0045351 A1 verører et system og en metode for avføling av minst én kraft på et nedihullsverktøy som er koblet i en arbeidsstreng. En spindel eller dor er koblet i arbeidsstrengen og utsettes for kraften. To eller flere sensorer registrerer aksial eller torsjonskraft på doren / spindelen og er koblet i en elektrisk krets for å konvertere den avfølte kraften til et utgangssignal. US 4,608,861 omhandler en innretning for måling av vekten og dreiemomentet på borkronen under boring. Innretningen innbefatter en ytre boret sylindrisk hylse som er koaksialt koblet til en borestreng over en borkrone, og en indre boret sylindrisk hylse som er sveiset koaksialt i den ytre hylsen. Strekkspenningsmålere som er lokalisert på den ytre overflaten av en nedtrappet eller innsnevret seksjon av den indre hylsen, er isolert i et omgivelsestrykkmiljø innenfor ringrommet mellom hylsene. Temperaturkompensasjon oppnås ved at motstand-temperatur-detektorer registrerer temperaturer på de ytre overflatene til de respektive hylsene. Ved boreoperasjoner under vann befinner det seg som regel et borefartøy over et område som skal bores. Borefartøyet setter da ut et borestigerør som strekker seg fra borefartøyet på overflaten til et brønnhode på havbunnen. Borestigerøret tjener som forsyningslinje mellom fartøyet og brønnhodet ettersom de fleste boreoperasjoner blir utført gjennom borestigerøret. Etter hvert som det blir behov for anordninger i brønnen, så som fôringsrørhengere, brooppheng, tetninger, fôringsringer og liknende, blir de fraktet fra overflaten ved fartøyet på en borestreng gjennom stigerøret, gjennom brønnhodet og inn i brønnhullet. Vekt og rotasjon blir anvendt for å posisjonere og aktivere disse anordningene. Som følge av dette er det viktig å kjenne med en viss nøyaktighet vekten og dreiemomentet påført på anordningen i undervannsmiljøet for å vite om anordningen har nådd ønsket posisjon i brønnhullet og blitt korrekt aktivert. Dette oppnås typisk ved å måle påført dreiemoment og vekt ved borefartøyet.

[0003] Siden borefartøy flyter over undervannsbrønnhodet er de påvirket av havstrømmer og vind. Havstrømmer og vind vil dytte på borefartøyene slik at de ikke holder seg helt i ro over brønnhodet, til tross for forsøk på å forankre dem til havbunnen. I tillegg settes stigerøret selv i bevegelse som følge av havstrømmer. Som følge av dette vil ikke stigerøret stå eksakt vertikalt mellom brønnhodet og borefartøyet. I stedet vil stigerøret "bøye seg" som reaksjon eller respons på posisjonen til fartøyet i forhold til brønnhodet og innvirkningen av strømningen på de uforankrede stigerørseksjonene som sitter mellom endene forankret på borefartøyet og på brønnhodet. Problemet øker etter hvert som steder på stadig dypere vann blir utforsket.

[0004] Når stigerøret bøyer seg, vil borestrengen som strekker seg gjennom stigerøret komme i kontakt med stigerøret i stedet for å forbli hengende fritt mellom stigerørveggene. På de stedene hvor borestrengen kommer i kontakt med stigerørveggen blir borestrengen opplagret, og overfører noe av arbeidsvekten og dreiemomentet påført av borefartøyet på borestrengen fra borestrengen til stigerøret.

Faktisk dreiemoment og vekt som blir påført på anordningen i brønnhullet er derfor lavere enn totalt dreiemoment og vekt påført ved borefartøyet. Siden anordningene er avhengig av korrekt vekt og dreiemoment for å lande, sette seg og testes i ønsket posisjon i brønnhullet kan tap av dreiemoment og vekt som følge av opplagring av borestrengen mot stigerøret innebære at operatører på borefartøyet ikke tester, setter eller lander anordningene korrekt fordi de baserer sine handlinger på målinger av dreiemomentet og vekten gjort ved borefartøyet. For å sikre at korrekt dreiemoment og vekt blir påført for å lande, sette og teste anordningene er det nødvendig å ha målinger av påført dreiemoment og vekt der hvor anordningen befinner seg.

[0005] En kjent metode for å avføle at korrekt vekt og dreiemoment er påført for å sette en nedihulls forbruksvare krever bruk av spesiallagede, rillede fôringsrør på stedene der nedihulls-forbruksvaren skal lande. Avstandsdetektorer blir så innlemmet i forbruksvaren eller alternativt i et eget verktøy koblet inline med forbruksvaren.

Avstandsdetektorene blir trippet når rillene i det spesiallagede fôringsrøret befinner seg nær ved følerne eller sensorene. Avstandsdetektorene genererer så et akustisk signal som blir mottatt ved plattformen og tolket som at verktøyet har landet. Disse anordningene krever imidlertid bruk av spesialverktøy og spesiallagede fôringsrør for på passende måte å generere et sette-/landesignal. I tillegg er ikke anordningene i stand til å tilveiebringe informasjon om påført vekt og dreiemoment ved forbruksvaren som kan indikere om riggen og brønnen er feilposisjonert i forhold til hverandre eller at borestrengen har blitt forankret.

[0006] En annen kjent metode for å avføle vekt og dreiemoment et nedihulls sted krever bruk av opphengte tøyningsmålere for å måle og registrere vekt og dreiemoment nede i hull. Disse følerne eller sensorene blir imidlertid anvendt ikke for å bestemme hva som skjer i sanntid, men i stedet for å bestemme friksjonstap under boring, før eventuelle nedihulls forbruksvarer blir satt. Dataene og beregningene fra disse anordningene blir undersøkt og anvendt for å utføre boreoperasjoner på tilsvarende steder og formasjonstyper. De gir ikke tilbakemelding i sanntid til en operatør under landing, setting og testing av brønnhodeforbruksvarer. Det foreligger derfor et behov for en fremgangsmåte og en anordning for avføling av vekt og dreiemoment på havbunnsnivå under landing, setting og testing av undervannsbrønnhodeanordninger.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

[0007] Disse og andre problemer løses eller omgås, og tekniske fordeler oppnås i alminnelighet, av foretrukne utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse, som tilveiebringer en anordning for måling av vekt og dreiemoment ved nedihulls steder i sanntid og en fremgangsmåte for bruk av samme. Hovedtrekkene ved den foreliggende oppfinnelse fremgår av de selvstendige patentkrav. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige patentkrav.

[0008] Ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et system for å måle dreiemoment og vekt påført av en borerigg på en borestreng ved et nedihulls undervannssetteverktøy, der systemet omfatter en dynamometerstamme, en mottakerstamme og en fremvisningsanordning. Dynamometerstammen har en toveis dreiemoment- og vektføler eller -sensor koblet inline i borestrengen. Dynamometerstammen er videre koblet til setteverktøyet, slik at dynamometerstammen vil måle påført dreiemoment og vekt ved setteverktøyet og generere et signal som respons eller reaksjon. Dynamometerstammen er kommuniserbart koblet til en mottakerstamme slik at mottakerstammen kan motta signalet fra dynamometerstammen. Mottakerstammen er i sin tur koblet inline i borestrengen ved et rotasjonsbord på boreriggen, og videre kommuniserbart koblet til en fremvisningsanordning anordnet i nærheten av en operatør av boreriggen. Kommunikasjonskoblingen mellom mottakerstammen og fremvisningsanordningen lar mottakerstammen sende signalet til fremvisningsanordningen. Fremvisningsanordningen kommuniserer i sin tur signalet til operatøren i sanntid.

[0009] Ifølge en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et system for måling av dreiemoment og vekt påført av en borerigg på en borestreng ved et nedihulls undervannssetteverktøy, der systemet omfatter en dynamometerstamme, en signalsender, en signalmottaker og en fremvisningsanordning. Dynamometerstammen har en toveis belastningscelle koblet inline i borestrengen og videre koblet til setteverktøyet. Signalsenderen er koblet til dynamometerstammen og til toveis-belastningscellen. Signalsenderen er innrettet for å motta er flertall signaler fra toveis-belastningscellen og sende disse signalene til signalmottakeren. Signalmottakeren er kommuniserbart koblet til fremvisningsanordningen, og fremvisningsanordningen er innrettet for å kommunisere signalet på en måte som forstås av en operatør i sanntid.

[0010] Ifølge nok en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse omfatter en fremgangsmåte for å avføle vekt og dreiemoment på havbunnsnivå under landing av undervannssbrønnhodeforbruksvarer, påført av en borerigg på en borestreng ved et nedihulls undervannssetteverktøy, følgende trinn. Først tilveiebringer fremgangsmåten et vekt- og dreiemomentavfølingssystem og kobler det inline til borestrengen og setteverktøyet. Deretter kjører fremgangsmåten avfølingssystemet ned et undervannsstigerør og ned til havbunnsnivået i et brønnhull. Fremgangsmåten aktiverer eller driver deretter setteverktøyet og genererer et signal i en toveis belastningscelle i vekt- og dreiemomentavfølingssystemet som reaksjon eller respons på aktivering eller drift / styring av setteverktøyet. Deretter sender fremgangsmåten signalet fra en toveis belastningscelle i avfølingssystemet til en fremvisningsanordning på boreriggen, og kommuniserer signalet til en boreriggoperatør.

[0011] En fordel med en foretrukket utførelsesform er at den tilveiebringer en måling av påført dreiemoment og vekt ved en anordning i havbunnsbrønnen i sanntid. Dette gjør at operatører av et borefartøy med større sikkerhet kan vite om anordningen er korrekt landet og satt i brønnhullet. Ved å sammenlikne målingen med målinger av dreiemoment og vekt påført ved overflaten vil operatører i tillegg ha en indikasjon om borestrengen er opplagret mot undervannsstigerøret.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0012] For at hvordan trekkene, fordelene og målene med oppfinnelsen, og andre som vil fremkomme, er oppnådd og at disse skal kunne forstås i mer detalj, er en mer detaljert beskrivelse av oppfinnelsen som kort oppsummert over gitt med støtte i utførelsesformene av denne som er illustrert i de vedlagte tegningene, som utgjør en del av denne beskrivelsen. Det skal imidlertid bemerkes at tegningene kun illustrerer en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen og derfor ikke skal betraktes som begrensende for dens ramme ettersom oppfinnelsen kan realiseres i andre like virkningsfulle utførelsesformer.

[0013] Figur 1 er en skjematisk representasjon av et stigerør som strekker seg mellom en brønnhodeenhet og en flytende plattform.

[0014] Figur 2 er en skjematisk representasjon av et boreverktøy som anvender en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse.

[0015] Figur 3 er en skjematisk representasjon av et eksempel på et måleverktøy anvendt i figur 2.

[0016] Figurene 4A-5B er skjematiske representasjoner av vekt- og dreiemomentfølere eller -sensorer anvendt av eksempelet på måleverktøy i figur 3.

[0017] Figur 6 er en skjematisk representasjon av et alternativt måleverktøy.

[0018] Figur 7 er en skjematisk representasjon av et mottakerverktøy anvendt i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse.

[0019] Figur 8 er en skjematisk representasjon av måleverktøyet, mottakerverktøyet og en fremvisningsområde kommuniserbart koblet sammen i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse.

[0020] Figur 9 er en skjematisk representasjon av en alternativ utførelsesform av foreliggende oppfinnelse.

[0021] Figurene 10-12 er skjematiske representasjoner av et setteverktøy for fôringsrørhengere under driftsfaser ved landing, setting og/eller testing av en undervannsbrønnhodeforbruksvare.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSESFORM

[0022] Foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet nærmere i det følgende med støtte i de vedlagte tegningene, som illustrerer utførelsesformer av oppfinnelsen.

Denne oppfinnelsen kan imidlertid realiseres i mange forskjellige former og skal ikke forstås som begrenset til de illustrerte utførelsesformene vist her. Tvert imot er disse utførelsesformene vist for at denne beskrivelsen skal være gjennomgående og fullstendig, og fullt ut vil formidle oppfinnelsens ramme til fagmannen. Like henvisningstall henviser til like elementer, og primtallsnotasjon, om anvendt, angir tilsvarende elementer i alternative utførelsesformer.

[0023] I den følgende beskrivelsen er en rekke spesifikke detaljer vist for å gi en gjennomgående forståelse av foreliggende oppfinnelse. Imidlertid vil det være klart for fagmannen at foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten disse spesifikke detaljene. I tillegg er, stort sett, detaljer vedrørende driften av en borerigg, sammenstilling og demontering av stigerør, aktivering eller drift og bruk av brønnhodeforbruksvarer og liknende utelatt ettersom slike detaljer ikke anses som nødvendige for å oppnå en fullstendig forståelse av foreliggende oppfinnelse, og anses å være innenfor kunnskapen til fagmannen innen det aktuelle faget.

[0024] Figur 1 viser en flytende boreplattform 11 koblet til en brønnhodeenhet 13 på en havbunn av et stigerør 15. En streng 17, så som en fôringsrørstreng eller en forlengningsrørstreng, strekker seg fra brønnhodeenheten 13 til bunnen av en havbunnsbrønn (ikke vist). Stigerøret 15 gjør det mulig å utplassere borerør 19 fra den flytende plattformen 11 til brønnhodeenheten 13 og videre inn i strengen 17 under et havbunnsnivå 14. Borestrengen 19 mottar dreiemoment og en nedoverrettet kraft eller vekt fra boreanordninger som befinner seg på den flytende plattformen 11. Selv om den er satt sammen av stive elementer, vil ikke stigerøret 15 forbli helt ubøyelig langs lengden mellom den flytende plattformen 11 og brønnhodeenheten 13.

Stigerøret 15 er satt sammen av rørstykker som hvert kan tillate en viss bevegelse fra en tilnærmet vertikal. Den kombinerte effekten av en liten bevegelse av hvert rørstykke vil gjøre at stigerøret 15 "bøyer seg" som reaksjon eller respons på vertikal bevegelse av den flytende plattformen 11 som følge av overflatedønninger 23, sideveis bevegelse forårsaket av en undervannsstrøm 21 og sideveis bevegelse av den flytende plattformen 11 som reaksjon eller respons på vind 25. Som vist har undervannsstrømmen 21, dønningene 23 og vinden 25 beveget den flytende plattformen 11 slik at stigerøret 15 har inntatt den buede posisjonen vist i figur 1.

[0025] Borestrengen 19 "bøyer" seg ikke som reaksjon eller respons på omgivelsene eller omgivelsesforholdene. Borestrengen 19 forblir hovedsakelig ubøyelig der det strekker seg gjennom stigerøret 15 fra den flytende plattformen 11 til brønnhodeenheten 13, og så inn i strengen 17. En utvendig diameter av borestrengen 19 vil således komme i kontakt med en innvendig overflate i stigerøret 15 som vist ved kontaktsteder 27. På disse stedene blir en del av dreiemomentet og vekten påført på borestrengen 19 ved den flytende plattformen 11 overført fra borestrengen 19 til stigerøret 15, slik at faktisk påført dreiemoment og vekt på nedihullsverktøy er lavere enn det påført på overflaten.

[0026] Som vist i figur 2, for å måle faktisk dreiemoment og vekt påført ved eller under havbunnsnivået 14, er en dynamometerstamme 29 koblet inline mellom et setteverktøy 31 og borestrengen 19 under setting av utstyr til undervannsbrønnhoder, så som fôringsrørhengeren 32, med setteverktøyet 31. Setteverktøyet 31 er et tradisjonelt verktøy som blir anvendt for å lande og aktivere eller styre / drive utstyr til undervannsbrønnhoder, så som fôringsrørhengere, produksjonsrørhengere, tetninger, brønnhodehus, trær etc. Setteverktøyet 31 blir kjørt på borestrengen 19 til en posisjon inne i brønnhodeenheten 13, for eksempel ved en utblåsningssikring (BOP) 33 eller videre ned strengen 17, for eksempel ved brønnhodet 35 eller enda lengre ned i hullet. Dynamometerstammen 29 inneholder operasjonelle elementer som måler dreiemoment og vekt påført ved setteverktøyet 31. Disse målingene kan bli kommunisert til boreplattformen 11 på en hvilken som helst passende måte, eller eventuelt bli lagret i dynamometerstammen 29 og hentet ut på et senere tidspunkt. I den illustrerte utførelsesformen blir målingene kommunisert til boreplattform 11 i sanntid slik at en operatør på plattformen 11 kan reagere på passende måte.

[0027] Figur 3 viser en detaljert tegning av dynamometerstammen 29. Dynamometerstammen 29 kan omfatte et et rørformet legeme 37, en akustisk sender 39, et batteri 41, et flertall tøyningsmålere 43, elastomeriske tetninger 45, en beskyttelsesmuffe 47, en låsemutter 49, en kile 51 og en settskrue 53. Det rørformede legemet 37 definerer en boring 36 med en akse 38 for muliggjøre gjennomstrømning av borefluider eller hydrokarboner, avhengig av den konkrete operasjonen som blir utført i brønnen. Det rørformede legemet 37 har en øvre ende 55 innrettet for å kobles til borestrengen 19 (figur 2). Fagmannen vil forstå at koblingen kan være en gjenget forbindelse, en klemmeforbindelse eller en hvilken som helst annen passende borestrengkobling. Tilsvarende har det rørformede legemet 37 (figur 3) en nedre ende 57 innrettet for å kobles til setteverktøyet 31 (figur 2). Fagmannen vil forstå at koblingen kan være en gjenget forbindelse, en klemmeforbindelse eller en hvilken som helst annen passende borestrengkobling.

[0028] En nedre legemeforsenkning 59 er dannet i en nedre del av det rørformede legemet 57 med en størrelse og form som er slik at beskyttelsesmuffen 47 kan gli over det rørformede legemet 37 ved den nedre legemeforsenkningen 59 og omskrive det rørformede legemet 37. I den illustrerte utførelsesformen vil en utvendig overflate av beskyttelsesmuffen 47 være i flukt med en utvendig overflate av det rørformede legemet 37 når beskyttelsesmuffen 47 omskriver det rørformede legemet 37 etter sammenstilling. Det rørformede legemet 37 definerer videre en senderfordypning 61 og en batterifordypning 63. Både senderfordypningen 61 og batterifordypningen 63 strekker seg fra en utvendig overflate av den nedre legemeforsenkningen 57 innover mot boringen 36. Senderfordypningen 61 har en størrelse og form som er slik at den akustiske senderen 39 får plass inne i senderfordypningen 61, og hovedsakelig fyller senderfordypningen 61 samtidig som den lar beskyttelsesmuffen 47 omskrive det rørformede legemet 37 ved den nedre legemeforsenkningen 59. Tilsvarende har batterifordypningen 63 en størrelse og form som er slik at batteriet 41 får plass i batterifordypningen 63, og hovedsakelig fyller batterifordypningen 63 samtidig som den lar beskyttelsesmuffen 47 omskrive det rørformede legemet 37 ved den nedre legemeforsenkningen 59.

[0029] Tetningen 45 kan være laget av et elastomerisk materiale og omfatte en o-ring som illustrert. Tetningen 45 vil passere over den nedre legemeforsenkningen 59 og, når beskyttelsesmuffen 47 omskriver den nedre legemeforsenkningen 59, tette av et ringrom mellom beskyttelsesmuffen 47 og det rørformede legemet 37. Under sammenstilling, etter at beskyttelsesmuffen 47 er skjøvet over den nedre legemeforsenkningen 59, kan låsemutteren 49 bli skrudd inn på det rørformede legemet 37 ved hjelp av en matchende gjenge 65 dannet på den utvendige overflaten av det rørformede legemet 37 slik at låsemutteren 49 vil ligge an mot og holde på plass beskyttelsesmuffen 47. I den illustrerte utførelsesformen blir låsemutteren 49 fastgjort ytterligere av en kile 51 som føres inn i et spor i låsemutteren 49 og holdes på plass med settskruen 53.

[0030] En ringformet måleinstrumentforsenkning 67 er dannet i overflaten av den nedre legemeforsenkningen 59 aksielt under senderfordypningen 61 og batterifordypningen 63 og aksielt ovenfor gjengene 65. Måleinstrumentforsenkningen 67 strekker seg fra overflaten av den nedre legemeforsenkningen 59 radielt innover mot boringen 36. Måleinstrumentforsenkningen 67 er dyp nok til at de flere måleinstrumentene 43 kan bli plassert i måleinstrumentforsenkningen 43 samtidig som beskyttelsesmuffen 47 kan skyves over målerne 43 uten å komme i konflikt med driften av dem. Videre kan overflaten i den nedre legemeforsenkningen 59 være profilert mellom senderfordypningen, batterifordypningen og måleinstrumentforsenkningen 61, 63, 67 for å gjøre det mulig å danne en kommunikasjonskobling mellom batteriet 41, den akustiske senderen 39 og tøyningmålerne 43. I dette utførelseseksempelet er det rørformede legemet 37 laget av SAE 4340-stål, bråkjølt og herdet ved 42HRC. Alternative utførelsesformer kan anvende et hvilket som helst passende materiale med høy flytespenning og lite hysterese, så som aluminum 6061 eller liknende.

[0031] Batteriet 41 omfatter et batteri som lagrer elektrisk potensial som kan bli sendt til og anvendt av en anordning som trenger elektrisk strøm for å fungere eller virke. Den akustiske senderen 39 kan være en slik anordning. Den akustiske senderen 39 kan omfatte en styringsenhet innrettet for å motta elektrisk potensial fra batteriet 41 og forsyne en spenning til tøyningsmålerne 43. Den akustiske senderen 39 er innrettet for å forsyne tøyningsmålerne 43 med en konstant spenning og motta en variabel spenning som reaksjon eller respons. Den akustiske senderen 39 kan motta en spenning fra tøyningsmålerne 43 og kommuniserer spenningen mottatt fra tøyningsmålerne 43 til anordninger oppihulls som et akustisk signal. Før den kommuniserer signalet oppihulls kan den akustiske senderen 39 sende signalet gjennom en forsterkningskrets som eventuelt er innlemmet i den akustiske senderen 39. I operasjon er batteriet 41 elektrisk koblet til den akustiske senderen 39 slik at senderen 39 kan motta kraft fra batteriet 41. Den akustiske senderen 39 er i sin tur elektrisk koblet til tøyningsmålerne 43 slik at den akustiske senderen 39 kan forsyne en spenning til tøyningsmålerne 43 og motta en spenning fra tøyningsmålerne 43 som reaksjon eller respons på den forsynte spenningen. I dette utførelseseksempelet, når setteverktøyet 31 blir aktivert eller drevet av en last påført ved plattformen 11, vil tøyningsmålerne 43 fungere som beskrevet nedenfor for å forsyne en responsspenning som blir lest av den akustiske senderen 39 og så kommunisert oppihulls av den akustiske senderen 39.

[0032] Nå med henvisning til figurene 4A til 5B er de flere tøyningsmålerne 43 anordnet for å danne en toveis belastningscelle med to kanaler. I dette uførelseseksempelet er en kanal anordnet for å måle vekt og en andre kanal er anordnet for å måle dreiemoment. De flere tøyningsmålerne kan omfatte åtte tøyningsmålere anordnet slik at de danner to separate Wheatstone-broer. Den første, som illustrert i figur 4A, kan sitte på den første kanalen og være innrettet slik at den omfatter fire tøyningsmålere 69, 71, 73 og 75 bundet til overflaten av det rørformede legemet 37 i måleinstrumentforsenkningen 67. I dette utførelseseksempelet blir tøyningsmåleranordningen illustrert i figur 4B anvendt for å måle vekt. To tøyningsmålere 69, 73 vil være oppstilt parallelt med en akse 38, og to tøyningsmålere 71, 75 vil være oppstilt vinkelrett på aksen 38. Tøyningsmålerne 71 og 75 vil være anordnet på diametralt motsatte sider av det rørformede legemet 37. Tilsvarende vil tøyningsmålerne 69 og 73 være anordnet på diametralt motsatte sider av det rørformede legemet 37.

[0033] Som vist i figur 4B vil tøyningsmålerne 69, 71, 73 og 75 være kommuniserbart koblet sammen som følger. Tøyningsmåleren 69 kan være koblet ved en første ende til en første ende av tøyningsmåleren 71. En andre ende av tøyningsmåleren 69 kan være koblet til en første ende av tøyningsmåleren 75. En andre ende av tøyningsmåleren 71 kan være koblet til en første ende av tøyningsmåleren 73. En andre ende av tøyningsmåleren 73 kan være koblet til en andre ende av tøyningsmåleren 75. En spenning blir påtrykket ved inngangsnoder 70 som kobler sammen tøyningsmålerne 69 og 71 og 73 og 75. En tilhørende utgangsspenning kan bli lest av ved utgangsnodene 72 som kobler sammen tøyningsmålerne 69 og 75 og 71, 73. Den akustiske senderen 39 er kommuniserbart koblet til inngangsnodene 70, som kobler sammen tøyningsmålerne 69 og 71 og 73 og 75, for å påtrykke en kjent inngangsspenning. Den akustiske senderen 39 er i sin tur koblet til utgangsnodene 72 ved tøyningsmålerne 69 og 75 og 71 og 73, fra hvilke utgangsspenningen blir lest og sendt.

[0034] Den andre Wheatstone-broen, som illustrert i figurene 5A og 5B, kan sitte på den andre kanalen og være innrettet slik at den omfatter fire tøyningsmålere 77, 79, 81 og 83 bundet til overflaten av det rørformede legemet 37 i måleinstrumentforsenkningen 67. I dette utførelseseksempelet blir tøyningsmåleranordningen illustrert i figur 5A anvendt for å måle dreiemoment. To tøyningsmålere 77, 81 vil være oppstilt med en negativ vinkel på 45 grader på en akse vinkelrett på aksen 38 og to tøyningsmålere 79, 83 vil være oppstilt med en positiv vinkel på førtifem grader på en akse vinkelrett på aksen 38. Tøyningsmålerne 77 og 81 vil sitte på diametralt motsatte sider av det rørformede legemet 37. Tilsvarende vil tøyningsmålerne 79 og 83 sitte på diametralt motsatte sider av det rørformede legemet 37.

[0035] Som vist i figur 5B vil tøyningsmålerne 77, 79, 81 og 83 være kommuniserbart sammenkoblet som følger. Tøyningsmåleren 77 kan være koblet ved en første ende til en første ende av tøyningsmåleren 79. En andre ende av tøyningsmåleren 77 kan være koblet til en første ende av tøyningsmåleren 83. En andre ende av tøyningsmåleren 79 kan være koblet til en første ende av tøyningsmåleren 81. En andre ende av tøyningsmåleren 81 kan være koblet til en andre ende av tøyningsmåleren 83. En spenning blir påtrykket ved inngangsnodene 78 som kobler sammen tøyningsmålerne 77 og 79 og 81 og 83. En tilhørende utgangsspenning kan bli lest av ved utgangsnodene 80 som kobler sammen tøyningsmålerne 77 og 83 og 79, 81. Den akustiske senderen 39 er kommuniserbart koblet til inngangsnodeme 78 som kobler sammen tøyningsmålerne 77 og 79 og 81 og 83. En kjent spenning blir påtrykket på disse nodene av den akustiske senderen 39. Den akustiske senderen 39 er i sin tur koblet til utgangsnodene 80 ved tøyningsmålerne 77 og 83 og 79 og 81, fra hvilke utgangsspenningen blir lest og sendt ut. Den akustiske senderen 39 drives av en elektrisk kobling til batteriet 41. Før den blir plassert i borestrengen 19 blir den akustiske senderen 39 skrudd på slik at den begynner å påtrykke spenning på og lese av spenningen fra de to Wheatstone-broene i dette utførelseseksempelet.

Fagmannen vil forstå at ytterligere tøyningsmålende Wheatstone-broanordninger kan bli anvendt for å tilveiebringe større datasett.

[0036] Den akustiske senderen 39 kan motta spenningsavlesningen fra utgangsnodene og gjøre om den elektriske spenningen til et akustisk signal på en hvilken som helst passende måte. Den akustiske senderen 39 kan være koblet til det rørformede legemet 37 slik at den akustiske senderen 39 kan generere et akustisk signal og så kan sende det akustiske signalet gjennom borerør 19 til en mottakerstamme 87 beskrevet nedenfor med støtte i figur 7.

[0037] Før utplassering nedihulls blir dynamometeret 29 kalibrert på følgende måte. Spenning blir påtrykket på tøyningsmålerne 43 ved inngangsnodene 70, 78 beskrevet over, og en utgangsspenning fra utgangsnodene 72, 80 blir lest og registrert som referanseutgangsspenningen. En ekstern anordning vil så påføre en kjent last omfattende vekt og dreiemoment på dynamometeret 29 samtidig som den samme spenningen blir påtrykket på tøyningsmålerne 43 ved inngangsnodene 70, 78. En tilhørende spenning fra utgangsnodene 72, 80 blir lest og registrert.

Prosessen blir gjentatt for å frembringe et datasett som relateterer påført last til generert utgangsspenning. Fra dette datasettet opprettes en kalibreringsmomentlikning som vil gjøre det mulig å bestemme en last påført på dynamometeret fra en utgangsspenning lest fra utgangsnodene 72, 80.

[0038] I en alternativ utførelsesform, illustrert i figur 6, kan en datalogger 85 erstatte den akustiske senderen 39. Dataloggeren 85 vil være koblet til de flere tøyningsmålerne 43 som beskrevet over i forbindelse med den akustiske senderen 39 i figurene 4A til 5B. Til forskjell fra den akustiske senderen 39 vil imidlertid ikke dataloggeren 85 sende signalet til overflaten. I stedet vil dataloggeren 85 lagre alle innhentede avlesninger i en datalagringsenhet for analyse etter at dynamometerstammen 29 er trukket ut fra brønnhullet.

[0039] Figur 7 viser en detaljert tegning av mottakerstammen 87 som befinner seg over havnivå og mottar det akustiske signalet fra den akustiske senderen 39.

Mottakerstammen 87 kan omfatte et rørformet mottakerlegeme 97, en akustisk mottaker 89, et batteri 90, en radiosender 91, elastomeriske mottaker-tetninger 99, en mottaker-beskyttelsesmuffe 101, en mottaker-låsemutter 103, en mottaker-kile 105 og en mottaker-settskrue 107. Mottakerlegemet 97 definerer en mottakerboring 95 med en akse 93 for å muliggjøre gjennomstrømning av borefluider eller hydrokarboner, avhengig av den konkrete operasjonen som pågår i brønnen. Mottakerlegemet 97 har en øvre ende 109 og en nedre ende 121 innrettet for å kobles til borestrengen 19 (figur 2 og figur 8). Fagmannen vil forstå at koblingen kan være en gjengeforbindelse, en klemmeforbindelse eller en hvilken som helst annen passende borestrengkobling.

[0040] En mottakerlegeme-forsenkning 111 er dannet i en nedre del av mottakerlegemet 97 med en størrelse og form som er slik at mottaker-beskyttelsesmuffen 101 kan skyves over mottakerlegemet 97 ved mottakerlegeme-forsenkningen 111 og omskrive mottakerlegemet 97 ved mottakerlegeme-forsenkningen 111 etter sammenstilling. I den illustrerte utførelsesformen vil en utvendig overflate av mottaker-beskyttelsesmuffen 101 være i flukt med en utvendig overflate av mottakerlegemet 97 når beskyttelsesmuffen 101 omskriver mottakerlegemet 97. Mottakerlegemet 97 definerer videre en mottaker-batterifordypning 113, en mottakerfordypning 115 og en mottaker-senderfordypning 117 på omvendt side av figur 7. Mottaker-batterifordypningen 113, mottakerfordypningen 115 og mottakersenderfordypningen 117 strekker seg fra en utvendig overflate av mottakerlegemeforsenkningen 111 innover mot mottakerboringen 95. Mottaker-batterifordypningen 113 har en størrelse og form som er slik at batteriet 90 får plass inne i mottakerbatterifordypningen 113, og hovedsakelig fyller mottaker-batterifordypningen 113 samtidig som den lar mottaker-beskyttelsesmuffen 101 omskrive mottakerlegemet 97 ved mottakerlegeme-forsenkningen 111. Tilsvarende har mottakerfordypningen 115 en størrelse og form som er slik at den akustiske mottakeren 89 får plass inne i mottakerfordypningen 115, og hovedsakelig fyller mottakerfordypningen 115 samtidig som den lar mottaker-beskyttelsesmuffen 101 omskrive mottakerlegemet 97 ved mottakerlegeme-forsenkningen 111. Videre har mottaker-senderfordypningen 117 en størrelse og form som er slik at radiosenderen 91 får plass inne i mottaker-senderfordypningen 117, og hovedsakelig fyller mottaker-senderfordypningen 117 samtidig som den lar mottaker-beskyttelsesmuffen 101 omskrive mottakerlegemet 97 ved mottakerlegeme-forsenkningen 111.

[0041] Mottakertetningen 99 kan være laget av et elastomerisk materiale og omfatte en o-ringform som illustrert. Mottakertetningen 99 vil passere over mottakerlegemeforsenkningen 111 og, når mottaker-beskyttelsesmuffen 101 omskriver mottakerlegeme-forsenkningen 111, forsegle et ringrom mellom mottaker-beskyttelsesmuffen 101 og mottakerlegemet 97. Under sammenstilling, etter at mottaker beskyttelsesmuffen 101 er skjøvet over mottakerlegeme-forsenkningen 111, kan mottakerlåsemutteren 103 bli skrudd inn på mottakerlegemet 97 på en matchende gjenge 119 dannet på den utvendige overflaten av mottakerlegemet 97 slik at mottaker-låsemutteren 103 vil ligge an mot og holde på plass mottaker-beskyttelsesmuffen 101. I den illustrerte utførelsesformen blir mottaker-låsemutteren 103 sikret ytterligere av mottaker-kilen 105 som settes inn i en slisse i mottaker-låsemutteren 103 og holdes på plass med mottaker-settskruen 107. I dette utførelseseksempelet er mottakerlegemet 97 laget av SAE 4340-stål, bråkjølt og herdet ved 42HRC. Alternative utførelsesformer kan anvende et hvilket som helst passende materiale med høy flytespenning og lav hysterese, så som aluminum 6061 eller liknende.

[0042] I dette utførelseseksempelet er batteriet 90 koblet til den akustiske mottakeren 89 og radiosenderen 91 for å forsyne begge med elektrisk potensial. Tilsvarende som den akustiske senderen 39 kan mottakeren 89 være koblet til mottakerlegemet 97 slik at den akustiske mottakeren 89 kan motta det akustiske signalet generert av den akustiske senderen 39 gjennom metallrøret i settestrengen 19. Alternativt kan det akustiske signalet forplante seg gjennom et hvilket som helst passende medium, så som væske i stigerøret 15 eller væske i settestrengen 19, forutsatt at den akustiske senderen 39 og den akustiske mottakeren 89 er anordnet for å generere og motta signalet gjennom dette mediet. I så fall vil mottakerstammen 87 ha en avfølingsdel nedsenket i væske i stigerøret 15 eller settestrengen 19. Radiosenderen 91 vil befinne seg over væsken for å sende ut et RF-signal. Den akustiske mottakeren 89 er i sin tur kommuniserbart koblet til radiosenderen 91. Når den akustiske mottakeren 89 mottar et akustisk signal fra den akustiske senderen 39, vil den akustiske mottakeren 89 gjøre om signalet til et som kan mottas av radiosenderen 91 og så sende dette signalet til radiosenderen 91. Radiosenderen 91 vil i sin tur gjøre om signalet til et radiosignal og sende signalet til en radiomottaker 123 (figur 8) på plattformen 11 (figur 1).

[0043] I operasjon, som illustrert i figur 2 og figur 8, vil en operatør koble dynamometerstammen 29 til setteverktøyet 31 og koble fôringsrørhengeren 32 til setteverktøyet 31 som beskrevet nedenfor. Operatøren vil så kjøre boreverktøyet 31, dynamometerstammen 29 og fôringsrørhengeren 32 inn i stigerøret 15. Operatøren sammenstiller settestrengen 19 og, når setteverktøyet 31 befinner seg nær undervannsbrønnhodeenheten 13, kobler mottakerstammen 87 inn i settestrengen 19 ved plattformen 11. Mottakerstammen 87 vil befinne seg over havnivå. Dynamometerstammen 29 blir skrudd på før dynamometerstammen 29 kjøres under vann.

Mottakerstammen 87 blir skrudd på av operatøren når operatøren ønsker å vite arbeidsdreiemomentet ved setteverktøyet 31. I utførelseseksempelet illustrert i figur 8 vil mottakerstammen 87 være innenfor rekkevidde av trådløs kommunikasjon med en radiomottaker 123 kommuniserbart koblet til en fremvisningsanordning 125 i en operatørhytte på den flytende plattformen 11, som illustrert i figur 1 og figur 8.

[0044] Dreiemoment og vekt blir påført på borestrengen 19 for å aktivere fôringsrørhengeren 32 på følgende måte. Figur 10 viser i generelle trekk en utførelsesform av et setteverktøy 31 som blir anvendt for å sette en fôringsrørhenger. Setteverktøyet 31 består av en stamme 135. Stammen 135 er en rørformet struktur med en aksielt gjennomgående passasje 137. Stammen 135 blir ved sin øvre ende koblet til dynamometeret 29. Dynamometeret 29 blir så koblet til settestrengen 19, som beskrevet over. En nedre del av stammen 135 har gjenger 139 på sin utvendige overflate.

[0045] Setteverktøyet 31 har et indre legeme 141 som omgir stammen 135, i det stammen 135 strekker seg aksielt gjennom det indre legemet 141. Det indre legemet 141 har en øvre legemedel 143 og en nedre legemedel 145. Den nedre legemedelen 145 av det indre legemet 141 er koblet til lagerdeksel 147. Lagerdekselet 147 er forsynt med gjenger 149 langs sin innvendige overflate som står i inngrep med gjenger 139 på den utvendige overflaten av stammen 135. Den nedre delen 145 av det indre legemet 141 og lagerdekselet 147 huser et koblingselement 151. I denne konkrete utførelsesformen er koblingselementet 151 et sett av sperrehaker med en glatt innvendig overflate og en profilert utvendig overflate. Den profilerte utvendige overflaten er tilpasset for å gripe inn i en komplementær profilert overflate 153 på den innvendige overflaten i en fôringsrørhenger 32 når koblingselementet 151 bringes i inngrep med fôringsrørhengeren 32. Selv om det ikke er vist er en fôringsrørstreng festet til den nedre enden av fôringsrørhengeren 32.

[0046] Den nedre legemedelen 145 av det indre legemet 141 har en indre forsenkning med gjenger 155 langs sin innvendige overflate. En kam 157 er anordnet mellom stammen 135 og den indre forsenkningen i det indre legemet 141. Kammen 157 har gjenger 158 på sin utvendige overflate som står i inngrep med gjengene 155 på overflaten av den indre forsenkningen i den nedre legemedelen 145 av det indre legemet 141. Kammen 157 og stammen 135 er koblet til hverandre på en slik måte at kammen 157 og stammen 135 roterer sammen, men kammen 157 kan bevege seg aksielt i forhold til det indre legemet 141 uavhengig av stammen 135. For eksempel kan kammen 157 og stammen 131 være koblet til hverandre ved hjelp av rotasjonshindrende kiler.

[0047] Et ytre legeme eller stempel 159 omgir stammen 135 og en betydelig andel av det indre legemet 141. Stempelet 159 er koblet til stammen 135 på en slik måte at disse to roterer og beveger seg sammen. En settemuffe 161 er koblet til den nedre enden av stempelet 159. Settemuffen 161 bærer et tetningselement 163 som er anordnet langs den nedre endedelen av settemuffen 161. Tetningselementet 163 vil tjene til å forsegle fôringsrørhengeren 32 til et høytrykkshus 165 når det er korrekt satt. Når stempelet 159 er i den øvre posisjonen befinner tetningselementet 163 seg et stykke ovenfor fôringsrørhengeren 32.

[0048] Med henvisning til figur 10, i operasjon, blir setteverktøyet 31 innledningsvis posisjonert slik at det står aksielt gjennom en fôringsrørhenger 32. Stempelet 159 er i en øvre posisjon og fôringsrørhenger-tetningselementet 163 sitter på settemuffen 161, som er koblet til stempelet 159. Setteverktøyet 31 blir senket inn i fôringsrørhengeren 32 inntil den utvendige overflaten av det indre legemet 141 og lagerdekselet 147 på setteverktøyet 31 glir i inngrep med den innvendige overflaten i fôringsrørhengeren 32.

[0049] Når setteverktøyet 31 og fôringsrørhengeren 32 står i anlegg mot hverandre, blir stammen 135 rotert fire omdreininger. Når stammen 135 roterer, skrus en del av denne ut fra lagerdekselet 147 og stammen 135 og stempelet 159 beveger seg i lengderetningen nedover i forhold til det indre legemet 141. Når stammen 135 roterer i forhold til det indre legemet 141, roterer kammen 157 sammen med denne og skrus samtidig ut fra det indre legemet 141 og beveger seg i lengderetningen nedover i forhold til det indre legemet 141. En skulder 164 på den utvendige overflaten av kammen 157 går i kontakt med koblingselementet 157 og presser det radielt utover og i inngrep med profilet 153 på den innvendige overflaten i fôringsrørhengeren 32, og låser med det det indre legemet 141 til fôringsrørhengeren 32. Når setteverktøyet 31 og fôringsrørhengeren 32 er låst fast til hverandre, blir setteverktøyet 31 og fôringsrørhengeren 32 senket ned stigerøret inn i et høytrykkshus 165 inntil fôringsrørhengeren 32 stopper opp som vist i figur 10.

[0050] Som illustrert i figur 11 blir stammen 135 deretter rotert fire ytterligere omdreininger i samme retning. Når stammen 135 roteres i forhold til det indre legemet 141, skrus stammen 135 helt av fra lagerdekselet 147 slik at stammen 135 og stempelet 159 fritt kan bevege seg lengre nedover i lengderetningen i forhold til det indre legemet 141 og fôringsrørhengeren 32. I rotasjonsprosessen vil det oppstå en deformasjon av dynamometeret 29 som genererer en utgangsspenning ved utgangsnodene 72, 80 som beskrevet over i forbindelse med figurene 4A-5B, som så blir sendt som beskrevet nedenfor.

[0051] Med henvisning til figur 12 blir vekt så påført nedover på borerørstrengen (ikke vist) og således på dynamometerstammen 29, stammen 135 og stempelet 159. Når stammen 135 og stempelet 159 beveger seg videre nedover i lengderetningen i forhold til det indre legemet 43, lander tetningselementet 163 mellom fôringsrørhengeren 32 og høytrykkshuset 165, og griper radielt inn i den utvendige overflaten av fôringsrørhengeren 32 og den innvendige overflaten i høytrykkshuset 165. Dette setter fôringsrørhengeren 32. Vekten som blir påført i denne prosessen vil i sin tur deformere dynamometeret 29 slik at det blir generert en utgangsspenning ved utgangsnodene 72, 80 som så blir sendt til overflaten av dynamometerstammen 29 som beskrevet nedenfor.

[0052] Dynamometerstammen 29 vil måle påført dreiemoment og vekt på stedet der dynamometerstammen 29 befinner seg ved hjelp av de flere tøyningsmålerne 43 som fungerer som beskrevet over. Den akustiske senderen 39 vil så generere et akustisk signal som representerer spenningsforskjellen generert av de flere tøyningsmålerne 43 som reaksjon eller respons på den påførte lasten og den kjente påtrykkede spenningen. Det akustiske signalet forplanter seg gjennom settestrengen 19, eller gjennom væske inne i eller rundt settestrengen 19. Den akustiske mottakeren 89 mottar dette akustiske signalet, gjør om det akustiske signalet til et elektrisk signal og videresender så det elektriske signalet til radiosenderen 91, der signalet blir gjort om til et trådløst signal som så blir sendt til radiomottakeren 123. Radiomottakeren 123 gjør så om signalet til et elektrisk signal igjen og sender signalet til fremvisningsanordningen 125, som befinner seg i nærheten av operatøren.

[0053] Fremvisningsanordningen 125 vil så gjøre om signalet som angir spenningen ved tøyningsmålerne 43 til et signal som operatøren forstår for å rapportere faktisk påført vekt og dreiemoment der hvor dynamometerstammen 29 befinner seg i brønnhodet 13 basert på kalibreringsmomentlikningen bestemt under kalibrering av dynamometerstammen 29. Fra dette vil operatøren da være i stand til å sammenlikne påført dreiemoment og vekt med dreiemomentet og vekten instrumentene forteller ham at han har påført ved plattformen 11. På denne måten kan operatøren da justere dreiemomentet og vekten på overflaten for å oppnå ønsket dreiemoment og vekt der hvor dynamometerstammen 29 befinner seg. Fagmannen vil forstå at omgjøringen av kommunikasjonssignalene kan skje på en hvilken som helst passende måte. Likeledes kan beregning av påført dreiemoment og vekt ved dynamometerstammen 29 basert på responsspenningen generert av tøyningsmålerne 43 bli utført av en hvilken som helst av anordningene langs signalbanen eller av en passende ytterligere anordning i kommunikasjon med anordningen.

[0054] I en alternativ utførelsesform, illustrert i figur 9, kan en andre dynamometerstamme, eller et rotasjonsbord-dynamometer 127, være koblet inline i borestrengen 19 på høyde med rotasjonsbordet sammen med en andre mottakerstamme, eller rotasjonsbord-mottaker 129. Den alternative utførelsesformen omfatter elementene i utførelsesformene i figurene 1-8 beskrevet over. Rotasjonsbord-dynamometeret 127 og rotasjonsbord-mottakeren 129 omfatter komponentene i og vil fungere som beskrevet over i forbindelse med henholdsvis dynamometerstammen 29 og mottakerstammen 87. Rotasjonsbord-mottakeren 129 kan kommunisere signalet mottatt fra rotasjonsbord-dynamometeret 127 til en andre trådløs mottaker 133 som så kan vise rotasjonsbord-signalet på en andre fremvisning 131. På denne måten kan operatøren motta en andre avlesning på høyde med rotasjonsbordet som vil gi operatøren en bedre forståelse av hva som skjer nede i hullet og en mulighet til å synkronisere de mottatte dataene for fremtidig bruk.

[0055] De viste utførelsesformene gir således en rekke fordeler. For eksempel gir de viste utførelsesformene operatører en bedre forståelse av hva som skjer nede i hullet. Videre lar de operatører tilpasse for tap av dreiemoment og vekt ved i sanntid å kommunisere til dem faktisk påført dreiemoment og vekt et sted nedihulls. På denne måten bistår de viste utførelsesformene operatører med å sikre at utstyr som utplasseres nedihulls blir korrekt satt og aktivert, og øker dermed sannsynligheten for vellykket boring og produksjon i havbunnsbrønner. I tillegg gir de operatøren en indikasjon om at plattformen ikke er linjeført med brønnhodet, og gir dermed operatøren en mulighet til å trekke i stigerøret for å påtvinge vertikal linjeføring av plattformen over brønnhodet.

[0056] Det må forstås at foreliggende oppfinnelse kan realiseres i mange former og utførelser. Følgelig kan en rekke endringer gjøres i det ovennevnte uten å fjerne seg fra oppfinnelsens ramme og omfant definert av de vedføyde krav. Etter at vi nå har beskrevet foreliggende oppfinnelse med støtte i noen av dens foretrukne utførelsesformer skal det bemerkes at de viste utførelsesformene er ment for å illustrere heller å begrense, og at en lang rekke variasjoner, modifikasjoner, endringer og utskiftninger er mulige i den foregående beskrivelsen, og i noen tilfeller kan enkelte trekk ved foreliggende oppfinnelse bli anvendt uten en tilhørende bruk av de andre trekkene. Mange slike variasjoner og endringer vil anses som åpenbare og ønskelige av fagmannen basert på en gjennomgang av den foregående beskrivelsen av foretrukne utførelsesformer. Det følger således at de vedføyde kravene skal fortolkes i overensstemmelse med oppfinnelsens ramme, idet oppfinnelsens omfang skal være definert av de vedføyde kravene.

Claims

PATENTKRAV

1. System for å sette en undervannsbrønnhodekomponent fra en flytende plattform (11), omfattende:

et setteverktøy (31) som har en øvre ende for tilkobling til en settestreng (19), der setteverktøyet (31) er innrettet for å bære og sette komponenten i en undervannsbrønnhodeenhet (13);

en dynamometerstamme (29) som har en toveis dreiemoment- og vektsensor (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83) og som er innrettet for å bli koblet inline mellom settestrengen (19) og setteverktøyet (31), slik at dynamometerstammen (29) vil måle påført dreiemoment og vekt ved setteverktøyet (31) og generere et signal som reaksjon eller respons;

der dynamometerstammen (29) omfatter:

et rørformet legeme (37), idet en del av det rørformede legenet (37) omfatter en fordypning eller forsenkning (67) for dreiemoment- og vektsensoren (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83);

en hylse eller muffe (47) som begrenser fordypningen (67) og som danner en tetning mellom muffen (47) og det rørformede legenet (37); og

en akustisk sender (39) som videre er koblet til dreiemoment- og vektsensoren (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83), slik at den akustiske senderen (39) forsyner elektrisk potensial til dreiemoment- og vektsensoren (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83) og mottar et tilsvarende elektrisk potensial som reaksjon,

der den akustiske senderen (39) videre er koblet til dynamometerstammen (29), slik at den akustiske senderen (39) er egnet til å sende eller overføre det elektriske potensialet gjennom settestrengen (19) som et akustisk signal til en mottakerstamme (87);

der mottakerstammen (87) er innrettet for å bli koblet inline i settestrengen (19) over havnivå;

en akustisk mottaker (89) som er koblet til mottakerstammen (87) for å motta det akustiske signalet fra den akustiske senderen (39); idet den akustiske mottakeren (89) videre er kommuniserbart koblet til en radiofrekvens-mottaker-sender (91), der radiofrekvens-mottaker-senderen (91) er konfigurert til å sende et radiosignal som svarer til det akustiske signalet;

en radiomottaker (123) som er anordnet på den flytende plattformen (11), idet radiomottakeren (123) er konfigurert til å motta radiosignalet fra radiofrekvensmottaker-senderen (91); og

en fremvisningsanordning (125) som er koblet til radiomottakeren (123) for å presentere eller fremvise signalet i sanntid til en operatør på den flytende plattformen (11).

2. System ifølge krav 1, der signalsenderen (39) omfatter en forsterkningskrets for å motta signalet fra dreiemoment- og vektsensoren og for å forsterke det for overføring.

3. System ifølge krav 1 eller 2, der den toveis dreiemoment- og vektsensoren (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83) omfatter:

en toveis belastningscelle med minst åtte tøyningsmålere anordnet i to wheatstone-broer;

to tøyningsmålere bundet til dynamometerstammen (29) parallelt med en dynamometerakse på diametriske sider av dynamometerstammen (29);

to tøyningsmålere bundet til dynamometerstammen (29) vinkelrett på dynamometeraksen på diametriske sider av dynamometerstammen (29), slik at de parallelle tøyningsmålerne og de vinkelrette tøyningsmålerne er egnet til å bli kommuniserbart koblet til en første wheatstone-bro for å generere eller produsere en spenning svarende til en vektlast påført på dynamometerstammen (29);

to tøyningsmålere bundet til dynamometerstammen (29) i en vinkel på førtifem grader på en akse vinkelrett på dynamometeraksen på diametiske sider av dynamometerstammen (29); og

to tøyningsmålere bundet til dynamometerstammen (29) i en negativ vinkel på førtifem grader på aksen vinkelrett på dynamometeraksen på diametriske sider av dynamometerstammen (29), slik at tøyningsmålerne er egnet til å bli kommuniserbart koblet til en andre wheatstone-bro for å generere eller produsere en spenning svarende til en dreiemomentlast påført på dynamometerstammen (29).

4. System for å sette en undervannsbrønnhodekomponent fra en flytende plattform (11), omfattende:

en dynamometerstamme (29) som har en toveis belastningscelle (43) innrettet for å bli koblet inline mellom settestrengen (19) og setteverktøyet (31); der dynamometerstammen (29) videre omfatter:

et rørformet legeme (37), idet en del av det rørformede legenet (37) omfatter en fordypning eller forsenkning (67) for belastningscellen (43);

en hylse eller muffe (47) som begrenser fordypningen (67) og som danner en tetning mellom muffen (47) og det rørformede legenet (37);

en akustisk signalsender (39) koblet til dynamometerstammen (29) og toveisbelastningscellen (43);

der den akustiske signalsenderen (39) er innrettet for å motta et flertall av signaler fra toveis-belastningscellen (43) og for å sende flertallet av signaler gjennom settestrengen (19) som akustiske signaler;

en akustisk signalmottaker (89) koblet til settestrengen (19) over havnivå for å motta de akustiske signalene fra den akustiske signalsenderen (39);

der den akustiske signalmottakeren (89) videre er kommuniserbart koblet til en radiofrekvens-mottaker-sender (91), der radiofrekvens-mottaker-senderen (91) er konfigurert til å sende radiosignaler som svarer til de akustiske signalene;

en radiomottaker (123) som er anordnet på den flytende plattformen (11), idet radiomottakeren (123) er konfigurert til å motta radiosignalene fra radiofrekvensmottaker-senderen (91); og

en fremvisningsanordning (125) som er koblet til radiomottakeren (123) og som er innrettet for å presentere eller fremvise radiosignalene på en måte som forstås av en operatør på den flytende plattformen (11) og anordnet slik at en operatør kan overvåke fremvisningsanordningen (125) visuelt i sanntid.

5. System ifølge krav 4, der toveis-belastningscellen (43) omfatter minst åtte tøyningsmålere (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83) anordnet i to wheatstone-broer.

6. Fremgangsmåte for å sette en anordning for et undervannsbrønnhode (35) fra en flytende plattform (11), omfattende trinnene med å:

(a) tilveiebringe et vekt- og dreiemoment-avfølingssystem koblet inline mellom en settestreng (19) og et setteverktøy (31), idet setteverktøyet (31) er koblet til en undervannsbrønnhodeanordning; der vekt- og dreiemoment-avfølingssystemet omfatter en dynamometerstamme (29) som har en toveis dreiemoment- og vektsensor (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83) for måling av påført dreiemoment og vekt ved setteverktøyet (31) og for generering eller produsering av et signal som reaksjon eller respons;

der dynamometerstammen (29) omfatter:

et rørformet legeme (37), idet en del av det rørformede legenet (37) omfatter en fordypning eller forsenkning (67) for dreiemoment- og vektsensoren (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83); og

der en akustisk sender (39) er koblet til dreiemoment- og vektsensoren (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83) og dynamometerstammen (29);

(b) kjøre avfølingssystemet ned et undervannsstigerør (15) og posisjonere undervannsbrønnhodeanordningen i inngrep med en undervannsbrønnhodeenhet (13);

(c) betjene eller styre setteverktøyet (31) til å sette undervannsbrønnhodeanordningen i brønnhodeenheten (13);

(d) generere et signal i den toveis dreiemoment- og vektsensoren (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83) som reaksjon eller respons på betjeningen eller styringen av setteverktøyet (31), idet signalet blir mottat av den akustiske senderen (39);

(e) sende signalet fra den akustiske senderen (39) gjennom settestrengen (19) som et akustisk signal til en mottakerstamme (87), idet mottakerstammen (87) blir koblet inline i settestrengen (19) over havnivå;

(f) motta det akustiske signalet fra den akustiske senderen (39) ved en akustisk mottaker (89) er koblet til mottakerstammen (87);

(g) sende et radiosignal som svarer til det akustiske signalet, med en radiofrekvens-mottaker-sender (91), hvor den akustiske mottaker (89) er kommuniserbart koblet til radiofrekvens-mottaker-senderen (91);

(h) motta radiosignalet ved en radiomottaker (123) som er anordnet på den flytende plattformen (11); og

(i) presentere eller fremvise radiosignalet i sanntid til en operatør på den flytende plattformen (11) ved å bruke en fremvisningsanordning (125) som er koblet til radiomottakeren (123).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der trinn (c) omfatter rotering av settestrengen (19) for å rotere en del av setteverktøyet (31) i forhold til brønnhodeanordningen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6 eller 7, der trinn (d) omfatter trinnene med å:

deformere en dynamometerstamme (29) i avfølingssystemet, der deformasjonen endrer motstanden til den toveis dreiemoment- og vektsensoren (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83); og

generere signalet som reaksjon eller respons på den endrede motstanden.

9. Fremgangsmåte ifølge ethvert av krav 6-8, der trinnet med å generere et signal omfatter produsering av en spenning svarende til en spenning påtrykket på den toveis dreiemoment- og vektsensoren (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83) og en last påført på setteverktøyet (31).

10. Fremgangsmåte ifølge ethvert av krav 6-9, der fremgangsmåten videre omfatter:

kobling av et vekt- og dreiemoment-avfølingssystem på overflaten til borestrengen (19) over havnivå og utføring av trinn (c);

generering av et overflatesignal i en toveis dreiemoment- og vektsensor (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83) i vekt- og dreiemoment-avfølingssystemet på overflaten som reaksjon eller respons på betjeningen eller styringen av setteverktøyet (31) i trinn (c);

sending av overflatesignalet fra den toveis dreiemoment- og vektsensor (43, 69, 71, 73, 75, 77, 81, 79, 83) i vekt- og dreiemoment-avfølingssystemet på overflaten til en fremvisningsanordning (125) ved boreriggen; og så

kommunisering av overflatesignalet til boreriggoperatøren.

11. Fremgangsmåte ifølge ethvert av krav 6-10, der trinnet med å sende signalet akustisk omfatter sending av signalet gjennom materiale i settestrengen (19).

12. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der trinn (c) omfatter trinnet med å påføre i hvert fall en del av settestrengens (19) vekt på undervannsbrønnhodeanordningen.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der trinn (c) omfatter trinnet med å trekke oppover i settestrengen (19) etter at undervannsbrønnhodeanordningen er satt for å teste om undervannsbrønnhodeanordningen er korrekt satt.