NO345363B1

NO345363B1 - Blyavtrykk slitasjebøssing

Info

Publication number: NO345363B1
Application number: NO20120404A
Authority: NO
Inventors: Thomas Mccreath Wilson
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2011-04-13
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2020-12-28
Also published as: AU2012201964A1; GB201205967D0; NO20120404A1; GB2490205B; US8561705B2; CN102733773A; US20120261132A1; BR102012008627A8; BR102012008627A2; MY156039A; SG185209A1; GB2490205A

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

1. Teknisk område

[0001] Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt slitasjebøssinger og mer spesielt en slitasjebøssing som måler høyden av låseringriller på en indre diameter for et brønnhodehus forut for innkjøring av en låsehenger eller en låseringhenger.

2. Kort beskrivelse av beslektet teknikk

[0002] Etter setting av en fôringsrørhenger, blir en slitasjebøssing ofte forankret aksialt over fôringsrørhengeren. Dette blir gjort forut for ytterligere boreoperasjoner som kan utføres aksialt nedover fra fôringsrørhengeren. Slitasjebøssingen beskytter fôringsrørhengeren og brønnhodehuset fra skade og slitasje som kunne vært forårsaket av borkronen og borestrengen under drift av disse nedover fra fôringsrørhengeren. Fôringsrørhengeren blir vanligvis satt, og så blir et setteverktøy for en fôringsrørhenger som ble brukt til å forankre og sette fôringsrørhengeren, trukket fra brønnhullet. Et sette- og trekkeverktøy for en slitasjebøssing blir koplet til borestrengen i stedet for setteverktøyet for fôringsrørhengeren. Setteog trekkeverktøyet for slitasjebøssingen kjører inn, forankrer og setter slitasjebøssingen. Etter forankring av slitasjebøssingen kan sette- og trekkeverktøyet for slitasjebøssingen trykkteste slitasjebøssingen for å sikre at slitasjebøssingen er riktig forankret på fôringsrørhengeren.

[0003] Etter en vellykket trykktest, blir sette- og trekkeverktøyet for slitasjebøssingen koplet fra slitasjebøssingen og trukket ut fra brønnboringen. Forskjellige borestrengverktøy kan så festes til borestrengen i stedet for sette- og trekkeverktøyet for slitasjebøssingen. Boreverktøyene blir så kjørt ned i brønnhullet forbi slitasjebøssingen og fôringsrørhengeren for å utføre boringsoperasjoner. Boreverktøyet og borestrengen vil fortrinnsvis passere gjennom en boring i fôringsrørhengeren uten å komme i kontakt med eller skade den indre diameteren eller kanten av fôringsrørhengeren. Hvis imidlertid boreverktøyet er feilinnrettet i forhold til fôringsrørhengeren, kan boreverktøyet komme i kontakt med og skade fôringsrørhengeren mens det passerer gjennom fôringsrørhengeren. Hvis en slitasjebøssing er forankret aksialt over fôringsrørhengeren, vil boreverktøyet første komme i kontakt med slitasjebøssingen, og ettersom boreverktøyet passerer gjennom slitasjebøssingen, vil det bli innrettet med fôringsrørhengeren. Slitasjebøssingen beskytter derfor fôringsrørhengeren. Hvis borestrengen roterer eksentrisk under boringsoperasjonen, vil borestrengen i tillegg komme i kontakt med og slite på slitasjebøssingen i stedet for på fôringsrørhengeren og dermed beskytte fôringsrørhengeren. Etter utførelse av de ønskede boringsoperasjonene vil borestrengen og boreverktøyet bli trukket ut fra brønnboringen. Kjøre- og trekkeverktøyet for slitasjebøssingen kan så koples til borestrengen i stedet for boreverktøyet og så kjøres til slitasjebøssingen for å trekke slitasjebøssingen opp fra brønnboringen.

[0004] En låsehenger kan så typisk kjøres inn i hullet for å lande og bli satt over fôringsrørhengeren for å tilveiebringe ytterligere låsekapasitet for fôringsrøret. Låsehengeren kan være nødvendig på grunn av termisk utvidelse av fôringsrørstrengen. Låsehengere forbedrer langsiktig setepålitelighet under låsehengeren ved å dele de sykliske, aksiale belastningene som påføres fôringsrørhengeren. Å forankre og sette en låsehenger på skikkelig måte, krever at låsehengeren kjøres til i nærheten av låseringriller utformet i det undersjøiske brønnhode aksialt over fôringsrørhengeren. Etter forankring vil en rillet ring i låsehengeren bli aktivert for inngrep med låseringrillene for derved å feste låsehengeren skikkelig til brønnhodet og fôringsrørhengeren. Operasjon av riggen vil generelt kreve setting av et blyavtrykningsverktøy forut for innkjøring og setting av låsehengeren. Låseavtrykksverktøyet bestemmer høyden av låseringrillene for korrekt forankring på låsehengeren. Dette trinnet blir imidlertid ofte utelatt på grunn av kostnadene i forbindelse med utførelse av en ytterligere inn- og utkjøring av et verktøy med boreriggen. Låsehengeren blir typisk kjørt inn, forankret og satt uten å kontrollere rillehøyden i låseringen. Hvis det er et problem med låsehengeren, kan låsehengeren så fjernes og høyden av låseringrillene kan kontrolleres med blyavtrykksverktøyet. Dette gir en ytterligere inn- og utkjøring i brønnhullet og kan i betydelig grad øke kostnadene i forbindelse med komplettering av en brønn. Et blyavtrykksverktøy som bestemmer høyden av låseringriller uten å kreve en ytterligere inn- og utkjøring, vil derfor være nyttig for å sikre mer effektiv riggdrift og færre problemer ved komplettering av brønnen.

Patentsøknad US 2002/0092656 A1 angår enheter og metoder for selektiv plassering av en slitasjebøssing i et brønnhodehus og fjerne det derfra, og et borestreng-løpeverktøy som brukes til selektivt gå i inngrep med slitasjebøssingen under plassering og fjerning. Det beskrives videre i søknaden at borestrengen kan fortsette å senkes etter at slitasjebøssingen er landet, da løpeverktøyene kan passere gjennom bøssingen.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

[0005] Disse og andre problemer blir generelt løst eller omgått, og tekniske fordeler blir generelt oppnådd ved hjelp av foretrukne utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse som tilveiebringer en slitasjebøssing med blyavtrykk, og en fremgangsmåte for bruk av denne.

[0006] I overensstemmelse med en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, blir det beskrevet en brønnhodeenhet. Den undersjøiske brønnhodeenheten innbefatter et undersjøisk brønnhode med en boring som inneholder en rillet profil, og en fôringsrørhenger forankret i boringen under profilen. En slitasjebøssing er utskiftbart forankret i boringen og skjermer profilen og en indre del av fôringsrørhengeren fra boreverktøy som passerer gjennom slitasjebøssingen. En avtrykksblokk, laget av et deformerbart materiale er innsatt over slitasjebøssingen. En aktuator befinner seg inne i slitasjebøssingen og er bevegelig som reaksjon på landing av slitasjebøssingen for å tvinge blokken inn i profilen for å få blokken til å danne et avtrykk av profilen for etterfølgende inspeksjon når slitasjebøssingen blir hentet opp.

[0007] I henhold til en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, er det beskrevet en slitasjebøssing for anbringelse i et brønnhode. Slitasjebøssingen innbefatter et første rørformet organ som har en akse, og minst én avtrykksenhet som befinner seg inne i det første rørformede organet og er radialt bevegelig mellom en tilbaketrukket og en fremskutt stilling i forhold til det første rørformede organet. Slitasjebøssingen innbefatter også et annet rørformet organ koaksialt med det første rørformede organet. Det andre rørformede organet er aksialt bevegelig mellom innkjørings- og setteposisjoner i forhold til det første rørformede organet. Aksial bevegelse av det andre rørformede organet til setteposisjonen vil få avtrykksenheten til å bevege seg fra den tilbaketrukne til den fremskutte posisjonen inn i inngrep med en profil i et brønnhodeorgan. Avtrykksenheten innbefatter en permanent deformerbar blokk for å lage et avtrykk av profilen.

Slitasjebøssingen innbefatter en luke montert til et av de rørformede organene for å låse de første og andre rørformede organene i brønnhodeorganet, og en tetning montert til ett av de rørformede organene for å forsegle det første og det andre rørformede organet mot brønnhodet. De første og andre rørformede organene i slitasjebøssingen har boringer dimensjonert for passasje av boreverktøy.

[0008] I henhold til nok en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, er det beskrevet en fremgangsmåte for å utføre operasjoner gjennom og i et undersjøisk brønnhode. Fremgangsmåten begynner med å montere en avtrykksblokk i en slitasjebøssing og så kjøre inn slitasjebøssingen og forankre den inne i brønnhodet slik at avtrykksblokken befinner seg i nærheten av en valgt profil inne i brønnhodet. Fremgangsmåten beveger så avtrykksblokken utover og deformerer avtrykksblokken mot profilen i brønnhodet. Fremgangsmåten fortsetter med å senke en borestreng gjennom slitasjebøssingen og brønnhodet og rotere borestrengen for å utføre boreaktiviteter. Slitasjebøssingen blir så trukket opp sammen med den deformerte avtrykksblokken. Fremgangsmåten fortsetter med inspeksjon av avtrykksblokken for å fastlegge en posisjon for profilen.

[0009] En fordel ved den foretrukne utførelsesformen, er at det avdekkede blyavtrykket i slitasjebøssingen gjør det mulig å kontrollere høyden av låseringriller inne i et brønnhode mens andre boreoperasjoner blir utført. Dette sparer en inn- og utkjøring i brønnen fordi et separat verktøy ikke behøver å bli brukt til å kontrollere høyden.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0010] For at den måten som trekkene, fordelene og formålene med oppfinnelsen så vel som andre trekk som vil fremgå, er oppnådd på og kan forstås mer detaljert, vil en mer spesiell beskrivelse av oppfinnelsen som kort er oppsummert ovenfor, fås ved henvisning til utførelsesformer som er illustrert på de vedføyde tegningene som utgjør en del av denne fremstillingen. Det skal imidlertid bemerkes at tegningene illustrerer bare en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen og derfor ikke er ment å begrense dens omfang ettersom oppfinnelsen kan utføres i andre like effektive utførelsesformer.

[0011] Fig.1 er en perspektivskisse bestående av to primære, rørformede organer i en slitasjebøssing med en blyavtrykksenhet.

[0012] Fig.2A er en tverrsnittsskisse gjennom slitasjebøssingen med blyavtrykksenheten på fig.1, som innbefatter delanordninger, tatt langs linjen 2 -2.

[0013] Fig.2B er en skisse i tverrsnitt gjennom en del av slitasjebøssingen med blyavtrykksanordningen på fig.2A.

[0014] Fig.3 er en tverrsnittsskisse gjennom slitasjebøssingen med en blyavtrykksanordning på fig.1, tatt langs linjen 3 -3.

[0015] Fig.4A er en tverrsnittsskisse gjennom en del av slitasjebøssingen med en blyavtrykksanordning som på fig.1, tatt langs linjen 4A -4A.

[0016] Fig.4B er en tverrsnittsskisse gjennom slitasjebøssingen med en blyavtrykksanordning som vist på fig.4A, vist etter et operasjonstrinn for slitasjebøssingen med blyavtrykksanordningen.

[0017] Fig.4C er en tverrsnittsskisse gjennom en del av slitasjebøssingen med en blyavtrykksanordning som på fig.1, tatt langs linjen 3 -3.

[0018] Fig.4D er en tverrsnittsskisse gjennom den del av slitasjebøssingen med blyavtrykksanordningen som er vist på fig.4C, etter et operasjonstrinn for slitasjebøssingen.

[0019] Fig.5 er en tverrsnittsskisse gjennom slitasjebøssingen med blyavtrykksanordningen på fig.1, tatt langs linjen 2 -2 under en innkjøringsoperasjon.

[0020] Fig.6 er en tverrsnittsskisse gjennom slitasjebøssingen med en blyavtrykksanordning som vist på fig.1, tatt langs linjen 2 -2 etter setting av slitasjebøssingen med en blyavtrykksanordning.

[0021] Fig.7 er en tverrsnittsskisse gjennom slitasjebøssingen med en blyavtrykksanordning som vist på fig.1, forankret i et undersjøisk brønnhode.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSESFORMEN

[0022] Foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet mer detaljert under henvisning til de vedføyde tegningene som illustrerer utførelsesformer av oppfinnelsen.

Oppfinnelsen kan imidlertid utformes i mange forskjellige former og skal ikke oppfattes som begrenset til de utførelsesformene som er illustrert her. Disse utførelsesformene er i stedet tilveiebrakt slik at beskrivelsen skal være grundig og fullstendig og i sin helhet vil angi omfanget av oppfinnelsen for fagkyndige på området. Like henvisningstall refererer til like elementer på de forskjellige figurene, og merkede henvisningstall, hvis slike er brukt, indikerer lignende elementer i alternative utførelsesformer.

[0023] I den følgende beskrivelse er det angitt mange spesifikke detaljer for å gi en grundig forståelse av foreliggende oppfinnelse. Det vil imidlertid være opplagt for fagkyndige på området at foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten slike spesielle detaljer. Detaljer vedrørende operasjoner i forbindelse med en borerigg, forankring og setting av en fôringsrørhenger og lignende er i tillegg for det meste utelatt ettersom slike detaljer ikke er ansett nødvendige for å oppnå en fullstendig forståelse av foreliggende oppfinnelse, og er ansett å være innenfor kunnskapsområdet til en vanlig fagkyndig på det relevante området.

[0024] Det vises til fig.1, hvor en slitasjebøssing 11 med en blyavtrykksanordning som har en akse 12, innbefatter en slitasjebøssing 13 med en blyenhet og en aktiveringsanordning for slitasjebøssingen 15. Slitasjebøssingen med blyenheten 13 kan være et rørformet organ som har en sentral boring 17, som vist på fig.2A. En forsenkerboring 19 er lokalisert ved en øvre ende av den sentrale boringen 17 i slitasjebøssingen 13 med blyenheten. Forsenkerboringen 19 strekker seg fra den øvre ende av slitasjebøssingen 13 med blyenheten til en oppad vendende, ringformet skulder 21 dannet på en indre diameterdel av slitasjebøssingen 13 med blyenheten ved overgangen fra forsenkerboringen 19 til den sentrale boringen 17. Forsenkerboringen 19 innbefatter en første avskrådd overflate 23 som strekker seg med en første vinkel fra skulderen 21 til en annen avskrådd overflate 25. Den andre avskrådde overflaten 25 strekker seg fra den første avskrådde overflaten 23 med en annen vinkel til en øvre kant 27 av slitasjebøssingen 13 med blyenheten. I den illustrerte utførelsesformen, har den første avskrådde overflaten 23 en større helning enn den andre avskrådde overflaten 25.

[0025] Slitasjebøssingen 13 med blyenheten innbefatter vinduer 29 som strekker seg radialt utover fra den avskrådde overflaten 23 til en ytre diameterflate for slitasjebøssingen 13 med blyenheten. I den illustrerte utførelsesformen, er det fire vinduer 29. En fagkyndig på området vil forstå at flere eller færre vinduer 29 kan være innbefattet i alternative utførelsesformer. Hvert vindu 29 innbefatter en forsenkerboring 31 som strekker seg radialt innover fra den ytre diameterflaten til slitasjebøssingen 13 til en radialt utad vendende skulder 33. Som vist på fig.1, innbefatter slitasjebøssingen 13 med blyenheten også aktiveringsslisser 35 i slitasjebøssingen utformet i den første avskrådde overflaten 23. Slissene 35 i slitasjebøssingen strekker seg aksialt nedover til den oppad vendende skulderen 21 fra overgangen mellom den andre avskrådde overflaten 25 og den første avskrådde overflaten 23. Aktiveringsslissene 35 i slitasjebøssingen har en indre diameterflate som er hovedsakelig vertikal og parallell med aksen 12. Et føringsspor 37 er utformet i hver aktiveringssliss 35 i slitasjebøssingen og strekker seg fra den hovedsakelig vertikale, indre diameterflaten til aktiveringsslissen 35 i slitasjebøssingen aksialt utover og ender ved en vertikal flate parallell med aksen 12. Hvert føringsspor 37 har en øvre og en nedre skulder 36, 38 som vist på fig.3.

[0026] Det vises til fig.2A, hvor en aktuator, slik som blyavtrykksenheten 39 er montert inne i hvert vindu 29. Hver blyavtrykksenhet 39 innbefatter en koplingsring 41, en forspenningsfjær 43, et blyavtrykksstempel 45 og en avtrykksblokk eller avtrykkspatron slik som blyavtrykksblokken 47. Avtrykksblokken, slik som blyavtrykksblokken 47, er permanent deformerbar slik at et avtrykk av en profil kan frembringes i avtrykksblokken når den presses inn i profilen. Koplingsringen 41 er montert til skulderen 33 inne i forsenkerboringen 31 ved hjelp av passende anordninger slik som med de illustrerte boltene. En indre diameter for koplingsringen 41 er mindre enn diameteren til vinduet 29 slik at koplingsringen 41 vil danne en radialt innad vendende skulder 49.

[0027] Det vises til fig.2B, hvor blyavtrykksstempelet 45 kan være en sylindrisk gjenstand som vist med et radialt innad vendende stempelhode 51 og en radial utad vendende ende 53. Stempelhodet 51 kan være en konisk overflate med en ytre diameter 55 hovedsakelig lik diameteren til vinduet 29. Den koniske overflaten til enden 51 danner en vinkel som strekker seg fra topp-punktet 57 ved midten av stempelhodet 51 til den ytre diameteren 55 av stempelhodet 51. Vinkelen er hovedsakelig ekvivalent med vinkelen til den første avskrådde overflaten 23 på fig. 2A. Som vist på fig.2B, innbefatter stempelhodet 51 en tetningsring 56 på en ytre diameterflate for stempelhodet 51. Tetningsringen 56 er innrettet for å danne en trykktetning når stempelhodet 51 beveges inn i vinduet 29, som vist på fig.6. På denne måten kan slitasjebøssingen 11 med blyavtrykksanordningen trykktestes forut for innkjøring av et boreverktøy og en borestreng for å sikre riktig setting av slitasjebøssingen 11 med blyavtrykksanordningen. Det vises til fig.2B, hvor stempelhodet 51 definerer en radialt utad vendende skulder 59 overfor skulderen 49 i koplingsringen 41. Blyavtrykksstempelet 45 har et indre skaft 61 som strekker seg fra den utad vendende skulderen 59 til en blyblokkskulder 63. Det indre skaftet 61 har en ytre diameter mindre enn diameteren til vinduet 29 slik at den ytre diameteroverflaten til det indre skaftet 61 definerer et ringformet hulrom mellom den utad vendende skulderen 59, koplingsringskulderen 49 og den indre diameterflaten til vinduet 29. Forspenningsfjæren 43 er montert inne i dette hulrommet og har en første ende som ligger an mot skulderen 49 på koplingsringen 41, og en annen ende som ligger an mot skulderen 59 på stempelhodet 51 slik at bevegelse av stempelet 45 radialt utover, vil komprimere forspenningsfjæren 43.

[0028] Som vist på fig.2B, er forspenningsfjæren 43 uforskjøvet. Når den komprimeres, utøver forspenningsfjæren 43 en radialt innad vendende kraft på skulderen 59 på stempelhodet 51 for å forspenne stempelet 45 til den posisjonen som er vist på fig.2A og fig.2B. Forspenningsfjæren 43 kan være tallerkenfjærer eller en annen egnet fjæranordning slik at forspenningsfjæren 43 vil forspenne stempelet 45 mot den radialt innad tilbaketrukne stillingen på fig.2A og fig.2B. Forspenningsfjæren 43 har en sentral åpning som tillater passasje av det indre skaftet 61 eller stempelet 45.

[0029] Det indre skaftet 61 overføres til et blyavtrykksblokkskaft 65 ved blyblokkskulderen 63. Blyavtrykksblokkskaftet 65 har en ytre diameter som er mindre enn den indre diameteren til koplingsfjæren 41. Blyavtrykksblokken 47 er montert til blyavtrykksblokkskaftet 65 på en passende måte, slik som en bøssing- og boltenhet som vist. Blyavtrykksblokken 47 har en indre diameterskulder 67 utformet for anslag mot en ytre diameteroverflate på koplingsringen 11. Blyavtrykksblokken 47 vil på denne måten begrense den radialt innad gående bevegelsen av stempelet 45 gjennom anslagsskulderen 67 med koplingsringen 41 når den er i den tilbaketrukne stillingen.

[0030] Det vises til fig.2A, hvor slitasjebøssingsaktuatoren 15 har en øvre ende med en ytre diameter hovedsakelig lik den ytre diameteren til den øvre enden av slitasjebøssingen 13 med blyavtrykksenheten. En nedre ende av aktuatoren 15 er innrettet for innsetting i forsenkerboringen 19 i slitasjebøssingen 13 med blyenheten. Den nedre ende av slitasjebøssingsaktuatoren 15 er avskrådd ved to vinkler slik at den ytre diameterflaten til den nedre ende av slitasjebøssingsaktuatoren 15 vil ha en tredje avskrådd overflate 24 som ligger an mot den første avskrådde overflaten 23 og en fjerde avskrådd overflate 26 i kontakt med den andre avskrådde overflaten 25 for slitasjebøssingen 13 med blyavtrykksenheten. Slitasjebøssingsaktuatoren 15 innbefatter ribber 69 (fig.1) utformet på den ytre diameterflaten av den nedre ende av slitasjebøssingsaktuatoren 15 langs en tredje avskrådd overflate 24. Hver ribbe 69 vil hovedsakelig fylle en respektiv sliss 35 (fig. 1) i blyenheten i slitasjebøssingen 13 når slitasjebøssingsaktuatoren 15 er fullstendig innsatt i slitasjebøssings- og blyenheten 13, som vist på fig.3.

[0031] Det vises til fig.3, hvor en føringstapp 71 er innsatt i en boring i hver ribbe 69. I den illustrerte utførelseformen er boringene i hver ribbe 69 gjenget og hver føringstapp 71 er gjenget over en tilsvarende boring slik at en radialt utad vendende ende av føringstappen 71 stikker inn i en respektiv fordypning 37.

Føringstappene 71 vil tillate aktiveringsslitasjebøssingen 15 å bevege seg aksialt i forhold til slitasjebøssingen 13 med blyenheten ved å bevege seg aksialt gjennom sporet 37. Aksial bevegelse av aktiveringsslitasjebøssingen 15 i forhold til slitasjebøssingen 13 med blyenheten vil bli begrenset ved anslag av føringstappen 71 mot den øvre skulderen 36 og et anslag mellom en nedre kant av aktiveringsslitasjebøssingen 15 med den oppad vendende skulderen 71 på slitasjebøssingen 13 med blyenheten. I den illustrerte utførelsesformen bærer føringstappene 71 vekten av slitasjebøssingen 13 med blyenheten under innkjørings- og utkjøringsoperasjoner.

[0032] Som vist på fig.2A, passerer skjærelementene 73 gjennom boringer i aktiveringsslitasjebøssingen 15 ved føringstappene 71. Skjærelementene 73 rager inn i tilsvarende boringer (ikke vist) i blyenhetsslitasjebøssingen 13 og hindrer aksial bevegelse av aktiveringsslitasjebøssingen 15 i forhold til blyenhetsslitasjebøssingen 13 forut for kutting av skjærelementene 73. Som vist på fig.4A, holder skjærelementene 73 aktiveringsslitasjebøssingen 15 ved en høyere posisjon i forhold til blyslitasjebøssingen 13 under setting av blyavtrykkslitasjebøssingen 11. I den illustrerte utførelsesformen, er skjærelementene 73 gjenget inn i aktiveringsslitasjebøssingen 15 og blyslitasjebøssingen 13 fra en indre diameter for aktiveringslitasjebøssingen 15. En fagkyndig på området vil forstå at skjærelementene 73 kan være gjenget inn i blyenhetslitasjebøssingen 13 fra en ytre diameter for blyenhetslitasjebøssingen 13 og så inn i aktiveringsslitasjebøssingen 15. Skjærelementene kan innbefatte en tetning som tillater skjærelementene 73 å tette mot enten blyslitasjebøssingen 13 eller aktiveringsslitasjebøssingen 15 for å hindre passasje av fluid fra en innside av blyavtrykkslitasjebøssingen 11 til utsiden av blyavtrykkslitasjebøssingen 11 og vice versa.

[0033] Etter landing av blyavtrykkslitasjebøssingen 11, som beskrevet mer detaljert nedenfor, vil en nedsettingsvekt bli påført aktiveringsskjærbøssingen 15 og kutte elementene 73 som vist på fig.4B. Det vises til fig.4C hvor føringstappene 71 vil være i den posisjon som vist under setting av trekking av blyavtrykkslitasjebøssingen 11. Etter landing av blyavtrykkslitasjebøssingen 11 og kutting av skjærelementene 73 (ikke vist på fig.4C) vil aktiveringsslitasjebøssingen 15 bevege seg aksialt nedover og i forhold til blyavtrykkslitasjebøssingen 13 for å lande en nedre kant av aktiveringsslitasjebøssingen 15 på skulderen 21 på blyenhetslitasjebøssingen 13 som vist på fig.4D.

[0034] Det vises til fig.5, hvor blyavtrykkslitasjebøssingen 11 er vist i innkjøringsposisjonen. Skjærelementene 73 og føringstappene 71 er i de stillingene som er vist på henholdsvis fig.4A og 4C. Aktiveringsslitasjebøssingen 15 vil komme i kontakt med, men enda ikke forårsake radial bevegelse av stempelet 45. Det vises til fig.5, hvor nedsettingsvekten etter landing på en fôringsrørhenger som beskrevet nedenfor, vil bli påført aktiveringsslitasjebøssingen 15 for å kutte skjærelementene 73 og aktiveringsslitasjebøssingen 15 vil bevege seg aksialt nedover som reaksjon på dette. Når aktiveringsslitasjebøssingen 15 beveges aksialt nedover inn i en satt posisjon som vist på fig.6, vil den tredje avskrådde overflaten 24 bevege stempelet 45 radialt utover etter hvert som den tredje avskrådde overflaten 24 beveger seg inn i kontakt med den første avskrådde overflaten 23 for å komprimere forspenningsfjæren 43. Etter hvert som stempelet 45 beveger seg aksialt utover, vil den tilkoplede blyavtrykksblokken 47 bevege seg ut av forsenkerboringsvinduet 31, slik at avtrykksenheten 39 er i en utragende posisjon som vist på fig.6.

[0035] Under trekking av blyavtrykkslitasjebøssingen 11 blir en oppad rettet aksial kraft påført aktiveringsslitasjebøssingen 15 for å få denne til å bevege seg oppover. Aktiveringsslitasjebøssingen 15 vil innledningsvis bevege seg oppover i forhold til blyavtrykkslitasjebøssingen 13 inntil tappene 71 lander på den nedad vendende skulderen 36 i sporet 37. Dette vil få den tredje avskrådde overflaten 24 til å bevege seg ut av kontakt med den første avskrådde overflaten 23. Når den tredje avskrådde overflaten 24 beveges ut av kontakt med den første avskrådde overflaten 23, vil forspenningsfjærene 43, som er komprimert av stemplene 45, utøve en utadrettet radial kraft på stemplene 45 slik at stemplene 45 beveges radialt innover. Som et resultat vil blyavtrykksblokkene 47 bevege seg radialt innover til den tilbaketrukne stillingen inne i forsenkerboringsvinduet 31 som vist på fig.5.

[0036] Det vises nå til fig.7, hvor blyavtrykkslitasjebøssingen 11 er vist anordnet inne i en fôringsrørhenger 75 på plass inne i et undersjøisk brønnhode 77. Blyavtrykkslitasjebøssingen 11 er koplet til et sette- og trekkeverktøy 81 for slitasjebøssinger og kjørt til den posisjonen som er vist på fig.7. Dette blir gjort mens den fremdeles er på riggdekket ved først å stikke en nedre ende av sette- og trekkeverktøyet 81 inn i blyavtrykkslitasjebøssingen 11 inntil en anslagsring i trekke- og setteverktøyet 81 for slitasjebøssingen bunner på en indre diameterskulder i blyavtrykkslitasjebøssingen 11. Sette- og trekkeverktøyet 81 bli så løftet opp for inngrep mellom kiler i sette- og trekkeverktøyet 81 og den indre diameterflaten til blyavtrykkslitasjebøssingen 11.

[0037] Den kombinerte enheten blir så kjørt inn i brønnhullet for å lande ved den posisjonen som er vist på fig.7. Nedsettingsvekten på verktøyet blir så påført sette- og trekkeverktøyet 81 for å bevege blyavtrykksblokkene 47 inn i inngrep med låseringspor 79, som beskrevet ovenfor i forbindelse med figurene 4-6. En fagkyndig på området vil forstå at avtrykksblokkene, slik som blyavtrykksblokkene 47 som er vist her, kan være laget av et hvilket som helst egnet materiale forutsatt at materialet er deformerbart ved hjelp av den tilhørende profilen i brønnhodet. Det vises til fig.7, hvor, når blyavtrykksblokkene 47 er i inngrep med låseringsporene 79, blyavtrykksblokkene 47 vil bli deformert for å tilveiebringe et speilbilde av profilen til låseringsporene 79 over fôringsrørhengeren 75. Setteverktøyet 81 kan så trykkteste blyavtrykkslitasjebøssingen 11 forut for fjerning av setteverktøyet 81 og ytterligere boreoperasjoner. En trykktest av blyavtrykkslitasjebøssingen 11 kan så utføres gjennom sette- og trekkeverktøyet 81 for slitasjebøssingen. Sette- og trekkeverktøyet 81 blir trukket opp ved å rotere sette- og trekkeverktøyet 81 en kvart omdreining med urviseren og trekke rett opp for å frigjøre kilene fra den indre diameterflaten til blyavtrykkslitasjebøssingen 11. På denne måten kan en slitasjebøssing settes og trykktestes mens høyden til låseringsporene 79 bestemmes i brønnhodet 77 i forhold til fôringsrørhengeren 75 under en enkelt inn- og utkjøring.

[0038] Etter etterfølgende boreoperasjoner gjennom blyavtrykkslitasjebøssingen 11, vil blyavtrykkslitasjebøssingen 11 bli fjernet fra brønnhodet 77, og en låsehenger kan kjøres på plass og forankres ved den riktige høyden for inngrep med låseringsporene 79. Opphentingen inntreffer ved først å lande sette- og trekkeverktøyet 81 på blyavtrykkslitasjebøssingen 11. Mens en vekt blir opprettholdt på sette- og trekkeverktøyet 81, blir så et dreiemoment til venstre påført for å bringe kilene i sette- og trekkeverktøyet 81 i inngrep med en indre diameteroverflate i blyavtrykkslitasjebøssingen 11. Mens det venstre dreiemomentet opprettholdes på sette- og trekkeverktøyet 81, blir en oppadrettet trekk-kraft påført sette- og trekkeverktøyet for å trekke blyavtrykkslitasjebøssingen 11 fra sin posisjon inne i brønnhodet. En fagkyndig på området vil forstå at sette- og trekkeprosessen som er beskrevet her i forbindelse med sette- og trekkeverktøyet 81 for slitasjebøssinger, bare er et eksempel. Enhver egnet verktøykonfigurasjon for å kjøre, sette, frigjøre og trekke blyavtrykkslitasjebøssingen 11 kan brukes og er påtenkt som beskrevne utførelsesformer. Alternative sette- og trekkeverktøy for slitasjebøssinger kan drives hydraulisk, pneumatisk eller benytte andre drivmekanismer sammenlignet med det som er beskrevet her.

[0039] Som vist på fig.7, kan blyavtrykkslitasjebøssingen 11 innbefatte en antirotasjonstapp 83 koplet til en nedre kant av blyenhetslitasjebøssingen 13. Antirotasjonstappen 83 er innrettet for innsetting i en tilsvarende sliss i fôringsrørhengeren 75 og er tilstrekkelig sterk til å hindre rotasjon av blyavtrykkslitasjebøssingen 11 i forhold til fôringsrørhengeren 75 under etterfølgende boreoperasjoner som utføres etter setting og testing av blyavtrykkslitasjebøssingen 11. Slitasjebøssingen 11 innbefatter i tillegg en tetning 85 og en eventuell sperre 87. I den illustrerte utførelsesformen omfatter tetningen 85 en ring i tettende inngrep med en ytre overflate av den nedre ende av blyenhetslitasjebøssingen 13 og en tilsvarende indre diameterflate i fôringsrørhengeren 75. En lignende tetning 89 kan være innbefattet på aktiveringsslitasjebøssingen 15. Tetningen 89 kan tette den øvre ende av blyaktiveringsslitasjebøssingen 15 mot brønnhodet 77.

[0040] Sperren 87 kan, når den brukes, være en "D"-låsering som vist. Sperren 87 vil befinne seg i en ytre diameterkanal utformet på en nedre ende av blyavtrykkslitasjebøssingen 13 og ha en ytre diameter litt større enn en øvre, indre diameterkant i fôringsrørhengeren 75. En første vekt kan påføres sperren 87 gjennom slitasjebøssingen 11 for å tvinge sperren 87 forbi den øvre, indre diameterkanten i fôringsrørhengeren 75 for landing i et indre diameterspor i fôringsrørhengeren 75. Trekking oppover av slitasjebøssingen 11 vil få sperren 87 til å ekspandere radialt utover og låse seg til en nedad vendende skulder i fôringsrørhengeren 75. Slitasjebøssingen 11 kan hentes opp ved å trekke sperren 87 forbi den oppad vendende skulderen, vanligvis kreves et oppad rettet trekk større enn den vekten som påføres for å sette sperren 87. Alternative utførelsesformer behøver ikke å innbefatte noen sperre 87. I disse alternative utførelsesformene vil blyavtrykkslitasjebøssingen 11 bli holdt på plass av kraften fra avtrykksblokkene 47 på sporene 79 inne i brønnhodet 75.

[0041] De beskrevne utførelsesformene gir følgelig mange fordeler. De beskrevne utførelsesformene tilveiebringer f.eks. en anordning som muliggjør setting av en slitasjebøssing mens testing av høyden til låseringsporene i et undersjøisk brønnhode utføres. Ved å bestemme eller teste denne høyden mens andre boreaktiviteter utføres, reduserer anordningen ifølge oppfinnelsen antallet inn- og utkjøringer av verktøy som er nødvendig for å fullføre brønnen. Dette vil spare riggtid ettersom det gjør det mulig for riggoperatører å innbefatte dette trinnet som en standard driftsprosedyre.

[0042] Det skal bemerkes at foreliggende oppfinnelse kan innta mange former og utførelser. Flere variasjoner kan følgelig gjøres i det foregående uten å avvike fra oppfinnelsens ramme. Etter å ha beskrevet foreliggende oppfinnelse under henvisning til visse av dens foretrukne utførelsesformer, skal det bemerkes at de beskrevne utførelsesformene kun er illustrerende og ikke begrensende, og at et bredt område med variasjoner, modifikasjoner, endringer og erstatninger er påtenkt i den foregående beskrivelse, og i noen tilfeller kan trekk ved foreliggende oppfinnelse anvendes uten en tilsvarende bruk av de andre trekkene. Mange slike variasjoner og modifikasjoner kan anses som opplagte og ønskelige av fagkyndige på området basert på den foregående beskrivelse av foretrukne utførelsesformer. Det er følgelig tenkt at de vedføyde patentkravene skal oppfattes bredt og på en måte som er i overensstemmelse med oppfinnelsens ramme.

Claims

PATENTKRAV

1. Undersjøisk brønnhodeenhet, omfattende:

et undersjøisk brønnhode (77) med en boring som inneholder en rillet profil (79);

en fôringsrørhenger (75) forankret i boringen under profilen (79);

en slitasjebøssing (11) som er trekkbart forankret i boringen for å skjerme profilen (79) og en indre del av fôringsrørhengeren (75) fra boreverktøy som passerer gjennom slitasjebøssingen (11);

en avtrykksblokk (47) av deformerbart materiale båret av slitasjebøssingen (11); og

en aktuator (39) bevegelig som reaksjon på landing av slitasjebøssingen (11) som tvinger avtrykksblokken (47) inn i profilen (79) for å få avtrykksblokken (47) til å danne et avtrykk av profilen (79) for etterfølgende inspeksjon når slitasjebøssingen (11) blir hentet opp,

hvor slitasjebøssingen (11) videre omfatter:

et første rørformet organ (13) som har en akse (12);

et annet rørformet organ (15) koaksialt med det første rørformede organet (13) og aksialt bevegelig mellom innkjørings- og setteposisjoner i forhold til det første rørformede organet (13); og

hvor bevegelse av det andre rørformede organet (15) til setteposisjonen får aktuatoren (39) til å tvinge avtrykksblokken (47) inn i profilen (79) for å få blokken (47) til å danne et avtrykk av profilen (79) for etterfølgende inspeksjon når slitasjebøssingen (11) blir trukket opp.

2. Brønnhodeenhet ifølge krav 1, hvor

aktuatoren (39) befinner seg inne i et vindu (29) i en rørformet vegg i det første rørformede organet (13); og

det andre rørformede organet (15) er anordnet aksialt over det første rørformede organet (13) og har en nedre ende som rager inn i en boring (17) i det første rørformede organet (13) når det beveges til setteposisjonen for å flytte aktuatoren (39) og tvinge avtrykksblokken (47) inn i profilen (79).

3. Slitasjebøssing (11) ifølge krav 1, hvor:

det første rørformede organet (13) definerer et antall vertikale slisser (35) på en indre diameteroverflate (23) i boringen (17);

et antall ribber (69) er utformet på en ytre overflate (24) av en nedre ende av det andre rørformede organet (15);

hver ribbe (69) fyller hovedsakelig en tilsvarende av slissene (35) når den nedre ende av det andre rørformede organet (15) er innsatt i den sentrale boringen (17) i det første rørformede organet (13);

hvor et antall skjærorganer (73) holder det andre rørformede organet (15) i innkjøringsposisjonen i forhold til det første rørformede organet (13) under kjøringsoperasjoner;

en føringssliss (37) er dannet i hver sliss (35) i antallet vertikale slisser (35) i det første rørformede organet (13);

et antall føringstapper (71) er montert på det andre rørformede organet (15), der hver føringstapp (71) har en ytre ende innrettet for å passe inn i en tilsvarende føringssliss (37) i det første rørformede organet (13); og

hvor føringstappene (71) videre er innrettet for å bære den aksiale vekten av det første rørformede organet (13) under setting og trekking av slitasjebøssingen (11).

4. Brønnhodeenhet ifølge krav 1, hvor:

det første rørformede organet (13) definerer et antall vinduer (29) som strekker seg fra en indre diameter for det første rørformede organet (13) til en ytre diameter for det første rørformede organet (13); og

aktuatoren (39) omfatter et antall blyavtrykksenheter (39) som hver svarer til og er posisjonert inne i et separat vindu (29) i antallet vinduer (29).

5. Brønnhodeenhet ifølge krav 4, hvor blyavtrykksenheten (39) omfatter:

et stempel (45) innrettet for å bevege seg radialt inne i hvert vindu (29) i det første rørformede organet (13), hvor stempelet (45) er forspent til den tilbaketrukne stillingen;

en fjær (43) montert til stempelet (45) og som utøver en fjærkraft radialt innover på stempelet (45);

stempelet (45) har en indre ende innrettet for glidbar kontakt med en ytre overflate (24) på det andre rørformede organet (15) når det andre rørformede organet (15) beveges fra innkjøringsposisjonen til setteposisjonen; og avtrykksblokken (47) er koplet til en annen ende av stempelet (45).

6. Slitasjebøssing (11) for anbringelse inne i et brønnhode (77), omfattende:

et første rørformet organ (13) med en akse (12);

minst én avtrykksenhet (39) som befinner seg inne i det første rørformede organet (13) og er radialt bevegelig mellom en tilbaketrukket og en utragende stilling i forhold til det første rørformede organet (13);

et annet rørformet organ (15) koaksialt med det første rørformede organet (13) og aksialt bevegelig mellom en innkjøringsposisjon og en setteposisjon i forhold til det første rørformede organet (13);

hvor bevegelse av det andre rørformede organet (15) til setteposisjonen får avtrykksenheten (39) til å bevege seg fra den tilbaketrukne posisjonen til den utragende posisjonen inn i inngrep med en profil (79) i et brønnhodeorgan, hvor avtrykksenheten (39) har en permanent deformerbar blokk (47) for å lage et avtrykk av profilen (79);

en sperre (87) montert til et av de rørformede organene for å låse de første og andre rørformede organene (13, 15) i brønnhodet (77);

en tetning (85, 89) montert til et av de rørformede organene for å tette de første og andre rørformede organene (13, 15) til brønnhodet (77); og

hvor de første og andre rørformede organene (13, 15) har boringer dimensjonert for passasje av boreverktøy.

7. Slitasjebøssing (11) ifølge krav 6, hvor:

blyavtrykksenheten (39) befinner seg inne i et vindu (29) i en rørformet vegg for det første rørformede organ (13); og

det andre rørformede organ (15) er anordnet aksialt over det første rørformede organ (13) og har en nedre ende som befinner seg inne i boringen (17) i det første rørformede organet (13) når det beveger seg til setteposisjonen.

8. Slitasjebøssing (11) ifølge krav 7, hvor:

et antall ribber (69) er utformet på en ytre overflate (24) på en nedre ende av det andre rørformede organet (15); og

hver ribbe (69) fyller hovedsakelig en tilsvarende av slissene (35) når den nedre enden av det andre rørformede organet (15) er innsatt i den sentrale boringen (17) i det første rørformede organet (13).

9. Slitasjebøssing (11) ifølge krav 8, hvor et antall skjærelementer (73) holder det andre rørformede organet (15) i innkjøringsposisjonen i forhold til det første rørformede organet (13) under en innkjøringsoperasjon.

10. Slitasjebøssing (11) ifølge krav 8, hvor:

en føringssliss (37) er utformet i hver sliss (35) blant antallet vertikale slisser (35) i det første rørformede organet (13); og

et antall føringstapper (71) er montert til det andre rørformede organet (15), der hver føringstapp (71) har en ytre ende innrettet for å passe inn i en tilsvarende føringssliss (37) i det første rørformede organet (13).

11. Slitasjebøssing (11) ifølge krav 10, hvor føringstappene (71) videre er innrettet for å bære den aksiale vekten av det første rørformede organet (13) under innkjøring og trekking av slitasjebøssingen (11).

12. Slitasjebøssing (11) ifølge krav 7, hvor avtrykksenheten (39) omfatter:

stempelet (45) har en indre ende innrettet for glidbar kontakt med en ytre overflate av det andre rørformede organet (15) når det andre rørformede organet (15) beveges fra innkjøringsposisjonen til setteposisjonen; og

blokken (47) er koplet til en ytre ende av stempelet (45).

13. Slitasjebøssing (11) ifølge krav 12, hvor en fjær (43) er montert til stempelet (45) og utøver en fjærkraft radialt innover på stempelet (45).

14. Slitasjebøssing (11) ifølge krav 6, hvor:

det første rørformede organet (13) definerer et antall vinduer (29) som strekker seg fra en indre diameter for det første rørformede organet (13) til en ytre diameter av det første rørformede organet (13); og

avtrykksenheten (39) omfatter et antall blyavtrykksenheter (39) som hver svarer til og er posisjonert inne i et separat vindu (29) blant antallet vinduer (29).

15. Fremgangsmåte for å utføre operasjoner gjennom og i et undersjøisk brønnhode (77), omfattende:

(a) å montere en avtrykksblokk (47) i en slitasjebøssing (11);

(b) å kjøre slitasjebøssingen (11) ned i sjøen og forankre slitasjebøssingen (11 inne i brønnhodet (77) slik at avtrykksblokken (47) befinner seg ved siden av en valgt profil (79) inne i brønnhodet (77);

(c) å bevege avtrykksblokken (47) utover og deformere avtrykksblokken (47) mot profilen (79) i brønnhodet (77);

(d) å senke en borestreng gjennom slitasjebøssingen (11) og brønnhodet (77) og rotere borestrengen for å utføre boreaktiviteter;

(e) å hente opp slitasjebøssingen (11) sammen med den deformerte avtrykksblokken (47); og

(f) å undersøke avtrykksblokken (47) for å fastslå en posisjon for profilen (79),

hvor trinn (c) inntreffer som reaksjon på landingen av slitasjebøssingen (11) i brønnhodet (77).

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvor trinn (c) omfatter å påføre en vekt på slitasjebøssingen (11) som forårsaker at en øvre del (15) av slitasjebøssingen (11) beveger seg nedover og i forhold til en nedre del (13).

17. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvor trinn (c) videre omfatter trykktesting av slitasjebøssingen (11).

18. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvor trinn (b) omfatter landing av slitasjebøssingen (11) på en fôringsrørhenger (75) plassert i det undersjøiske brønnhode (77).