NO345438B1 - Rørledningstrekkeverktøy og en fremgangsmåte for aktivering av et rørledningstrekkeverktøy - Google Patents

Rørledningstrekkeverktøy og en fremgangsmåte for aktivering av et rørledningstrekkeverktøy Download PDF

Info

Publication number
NO345438B1
NO345438B1 NO20180852A NO20180852A NO345438B1 NO 345438 B1 NO345438 B1 NO 345438B1 NO 20180852 A NO20180852 A NO 20180852A NO 20180852 A NO20180852 A NO 20180852A NO 345438 B1 NO345438 B1 NO 345438B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pulling tool
section
wheel
pipeline
roller
Prior art date
Application number
NO20180852A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20180852A1 (no
Inventor
Kenneth Fuglestad
Original Assignee
Well Conveyor As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Well Conveyor As filed Critical Well Conveyor As
Priority to NO20180852A priority Critical patent/NO345438B1/no
Priority to DK19756033.7T priority patent/DK3810973T3/da
Priority to EP19756033.7A priority patent/EP3810973B1/en
Priority to CA3104068A priority patent/CA3104068A1/en
Priority to BR112020026018-5A priority patent/BR112020026018B1/pt
Priority to US17/253,544 priority patent/US11466527B2/en
Priority to PCT/NO2019/050127 priority patent/WO2019245381A1/en
Publication of NO20180852A1 publication Critical patent/NO20180852A1/no
Priority to SA520420832A priority patent/SA520420832B1/ar
Publication of NO345438B1 publication Critical patent/NO345438B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/001Self-propelling systems or apparatus, e.g. for moving tools within the horizontal portion of a borehole
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/26Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
    • F16L55/28Constructional aspects
    • F16L55/30Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables
    • F16L55/32Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables being self-contained
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/10Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
    • E21B17/1057Centralising devices with rollers or with a relatively rotating sleeve
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/14Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for displacing a cable or a cable-operated tool, e.g. for logging or perforating operations in deviated wells
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2101/00Uses or applications of pigs or moles
    • F16L2101/50Pulling cables or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Electric Cable Installation (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

Denne oppfinnelsen angår et trekkeverktøy som benyttes for å trekke seg selv og annet utstyr inn i borehull og rørledninger og en fremgangsmåte for aktivering av et slikt Rørlednings-trekkeverktøy.
I borehull og rørledninger er det oftest lange lengder i vertikal og horisontal retning. I mange brønner det behov for å installere fiberoptisk kabel for å få sanntids målinger av blant annet strømning, trykk og temperatur. En fiberoptisk kabel i seg selv er svært tynn og svak. Det blir derfor benyttet flere typer belegg for å beskytte den fiberoptiske kabelen som metall, Kevlar eller karbonstang. Disse kablene har til felles at de er svært lette og noe bøyelige, som gir utfordringer når de skal installeres i horisontale brønner. Andre elementer som er aktuelt å føre inn eller ut av borehull og rørledninger inkluderer kabler, rør, brønnpakninger, perforeringskanoner, loggeverktøy, broplugger, fiberoptisk kabel, glattkabel, signalkabel og annet utstyr som benyttes i et rør eller en brønn
Når trekkevertøyet skal trekke en fiberoptisk kabel må trekkeverktøyet være batterioperert fordi en fiberoptisk kabel kun er en signalkabel, og er ikke strømførende.. Det er derfor vesentlig at trekkeverktøyet har så høy virkningsgrad og er så lett som mulig for å begrense nødvendig strømforbruk.
Det er et behov for et trekkeverktøy for lette brønnintervensjoner som kan trekke glatt kabel. På samme måte som med en fiberoptisk kabel har man de samme utfordringer når det kommer til å kunne føre en glatt kabel inn i horisontale brønner. På grunn av den glatte kabelens begrensede stivhet klarer man ikke dytte den særlig langt inn i horisontale brønner.
Brønner der man har behov for å kjøre lette brønnintervensjoner kan ha liten innerdiameter og inneha nippelprofiler helt ned mot 43 mm. Det er derfor nødvendig å lage trekkeverktøyet så lite at det kan passere de minste nippelprofiler. Diameteren på brønnen kan være større enn summen av trekkeverktøyets diameter og diameteren på kabelen trekkeverktøyet skal trekke.
Det finnes flere varianter av trekkeverktøy eller brønntraktorer på markedet. En kjent løsning omfatter en elektrisk motor som driver en hydraulisk pumpe som igjen driver en hydraulisk motor i drivhjulet. Et slikt system er teknisk komplekst og har er lav virkningsgrad. Andre varianter som finnes benytter elektrisk motor som overfører rotasjonen direkte via et vinkelgir og videre til hjulet enten via kjede/reimdrift eller rette gir.
Fra WO2017119823 (samme søker) fremgår det et trekkeverktøy for glattkabel eller fiberoptiske kabler. Verktøyet har en fremdriftsmodul med en hoved-seksjon med en hengslet fremdriftsarm.
Fra WO2017059539 fremgår det anordninger og fremgangsmåter for å danne et bilde av brønner ved bruk av en rekke ultralyd-enheter.
Fra US 4793412 fremgår det en enhet for å sentralisere en stempelstang i en undergrunns-pumpe.
Fra US 2015300113 (samme søker) fremgår det en brønntraktor med et drivmodul-hus og en hydraulisk aktuert og dreibart opplagret drivarm.
Fra GB 894117 fremgår det en brønntralle med et sylindrisk hus med hjul tilpasset for å gå i inngrep med sidene i en brønn.
Fra US2005145415 fremgår det en anordning og et system for å styre trekkraften til en nedihulls-traktor.
Fra WO02070943 fremgår det et rørinspeksjonssystem med et selvdrevet tog med et flertall moduler.
Det er ofte behov for å gjøre intervensjonsjobber i kurvede og horisontale borehull og rørledninger. I mange tilfeller ønsker man å benytte seg av wire kabel eller glatt kabel for å utføre slike operasjoner. Man er dermed avhengig av tyngdekraft for å komme ned i vertikale og kurvede brønner. For å redusere friksjonen mot brønnveggen og dermed kunne komme lenger inn fra vertikale til kurvede brønner benytter man ofte friksjonsreduserende rulle-hjul seksjoner montert på verktøystrengen og som dermed ruller mot brønnveggen. Eksempel på verktøystrenger man kjører på wire kabel eller glatt kabel er verktøy for loggeoperasjoner, verktøy for installering av plugger eller perforerings kanoner. Selv med friksjons reduserende rullehjuls seksjoner er det begrenset hvor langt inn i brønnen man kommer ved hjelp av tyngdekraften.
Det er derfor behov for å installere en seksjon av et trekkeverktøy i verktøystrengen for å komme lenger inn i kurvede og horisontale brønner uten å øke kompleksiteten i særlig grad.
Det finnes flere varianter av trekkeverktøy eller brønntraktorer på markedet, men de kjente er elektriske varianter som er avhengig av strømførende kabel. Man er dermed avhengig av mer personell og utstyr for å kjøre slike operasjoner og hele operasjonen blir mer kostbar.
Med den foreliggende oppfinnelsen oppnås et robust og effektivt drivsystem.
Det er med denne bakgrunn gjort en oppfinnelse hvor man effektivt og enkelt kan montere ett trekkeverktøy mellom to friksjonsreduserende rullehjuls seksjoner i verktøystrenger for å komme lenger inn fra vertikale til kurvede og horisontale brønner.
Da man allerede har rullende hjul fra friksjons reduserende rulle-seksjoner kan man innrette anordningen med minst ett drivhjul i en radiell retning av verktøystrengen. Ved denne oppfinnelsen kan man trekke eksisterende verktøystreng-løsninger lenger inn i brønnen hvor man har kurvede og horisontale brønner.
Oppfinnelsen omfatter ett trekkeverktøy med en vippearm og et drivhjul, en batteriseksjon, en elektronikk-styremodul og en fjærbelastet arm med tellehjul. Trekkeverktøyet omfatter minst en drivarm.
Et annet formål med oppfinnelsen er at man kan lage et trekkeverktøy som er mindre i diameter enn de trekkeverktøyene som eksisterer på markedet i dag. Med den foreliggende oppfinnelsen oppnås en liten, lettvekts, driv enhet med høy ytelses som fortrinnsvis blir drevet av batterier.
Trekkeverktøyet med drivseksjon monteres dermed mellom to friksjonsreduserende rullehjuls seksjoner. Trekkeverktøyet med drivseksjon aktiveres etter behov ut fra gitte parametere.
I flere tilfeller ved operasjoner som beskrevet over har man en kabel uten strømførende leder og man er dermed avhengig av et batteridrevet trekkeverktøy montert i verktøy strengen.
Den foreliggende oppfinnelsen beskriver et glattkabels-, signalkabel og/eller fiberoptisk kabel trekkende borehull og/eller rørledning trekkeverktøy med en drivmodul med en hoveddel. En drivarm er hengslet til hoveddelen. Drivarmen har et drivhjul. En elektrisk motor for drift av drivhjulet via et girsystem plassert i en hengslet drivarm. En glatt kabel kan i denne sammenheng også være en elektrisk kabel.
Trekkeverktøyet kan videre omfattende en kabelovergang, en batterimodul med ett eller flere batterier for drift av den elektriske motoren, en elektronikkmodul og minst en drivmodul.
Den elektriske motoren kan være en børsteløs motor med en lengdeakse vinkelrett på en omdreiningsakse for drivhjulet, og trekkeverktøyet kan videre omfatter en regulator for den børsteløse motoren.
En elektrisk aktuator kan være tilveiebrakt mellom hoveddelen og den hengslede drivarmen hvorved den hengslede drivarmen er tilpasset for å innta en første innslått stilling i drivmodulen og en andre aktivert stilling mot en borehulls- eller rørledningsvegg.
Trekkeverktøyet kan ha en utvendig diameter mindre enn 42 mm.
Videre omfatter oppfinnelsen en drivmodul til et trekkeverktøy med en hoveddel og en drivarm hengslet til hoveddelen idet drivarmen har et drivhjul med et girsystem. Trekkeverktøyet videre omfatter en regulator for den børsteløse motoren.
Således omfatter oppfinnelsen et rørlednings-trekkeverktøy med et langstrakt hus. Trekkeverktøyet omfatter en første rullehjul-seksjon med minst to fritt roterende rullehjul forløpende ut av en sidevegg i huset.
En andre rullehjul-seksjon innehar med minst to fritt roterende rullehjul forløpende ut av en sidevegg i huset. En hoveddel innehar et innfellbart drivhjul og minst én aktuator for føring av drivhjulet mellom en utfelt stilling ut av sideveggen i huset og en innfelt stilling inne i huset. Hoveddelen er plassert mellom den første rullehjulseksjonen og den andre rullehjul-seksjonen. Den første rullehjul-seksjon og den andre rullehjul-seksjon omfatter hvert sitt sylindriske hus med en første diameter. De fritt roterende rullehjul har en diameter som er større diameteren til de sylindriske husene, idet de fritt roterende rullehjul forløper gjennom de sylindriske husene. En hoveddel med ett innfellbart drivhjul er montert på en vippearm og er konfigurert for å bli utfelt slik at drivhjulet presses mot veggen i rørledningen eller boringen. Minst én aktuator er tilveiebragt for føring av drivhjulet mellom den utfelte stilling ut av sideveggen i huset og en innfelt stilling inne i huset, idet hoveddelen er plassert mellom den første rullehjul-seksjonen og den andre rullehjul-seksjonen. Rullehjul-seksjonenes avstand og rørledningstrekkeverktøyets stivhet er valgt slik at vippearmen med et drivhjulet ikke bøyer rørlednings-trekkeverktøyet slik at rørlednings-trekkeverktøyet berører veggen i en rørledning eller boring der rørlednings-trekkeverktøyet er plassert.
Rørlednings-trekkeverktøy kan videre omfatte en tellehjulsseksjon med et fritt roterende tellehjul tilknyttet et telleverk, opplagret i en dreibart opplagret vippearm.
Rørlednings-trekkeverktøy kan omfatte et feste for en verktøystreng i den andre rullehjul-seksjonen.
Drivhjulet kan drives av en elektrisk motor, idet Rørlednings-trekkeverktøyet videre omfatter en batteriseksjon for drift av den elektriske motoren.
Rørlednings-trekkeverktøyet kan videre omfatte en elektronisk styringsmodul med sensorer.
Sensorene kan omfatte sensorer for måling av for eksempel omkringliggende forhold som trykk, temperatur, akselerasjon, strømning, rørledningsperforering, overganger mellom rørseksjoner, overflatebeskaffenhet, inklinasjon, akustikk/lyd, måling av strekk i verktøystreng, og fluidparametere.
Den elektroniske styringsmodul kan styre fremdriften av drivhjulet.
Rørlednings-trekkeverktøy kan videre omfattende en trykkutlikningsmodul.
Trykkutlikningsmodulen omfatter en enhet for kompensering av volumforandringer av olje innvendig i huset som omgir trekkeverktøyet. Oljen hindrer vanninntrenging. Volumforandringene skyldes typisk temperaturforandringer som endrer oljens tetthet og husenes volum.
Alle seksjonene kan være langstrakte og rørformede.
Hver av den første og den andre rullehjul-seksjon kan innehar fire fritt roterende rullehjul med rotasjonsakser som er forskjøvet 45º i forhold til hverandre.
Den første rullehjul-seksjon og den andre rullehjul-seksjon kan omfatte hvert sitt sylindriske hus med en første diameter og hvori de fritt roterende rullehjul har en diameter som er større diameteren til de sylindrisk hus, idet de fritt roterende rullehjul forløper gjennom de sylindriske husene.
Huset kan være delt for hver seksjon og hver seksjon kan danne en modul slik at hver modul utgjør en separat del som kan innfestes i en tilstøtende modul.
En verktøystreng kan være innfestet i den første rullehjul-seksjon, etterfulgt av en tellehjul-seksjon med et frittløpende tellehjul, etterfulgt av en trykkutlikningsseksjon, etterfulgt av hoveddelen med drivhjulet, etterfulgt av en styringsmodul, etterfulgt av en batteriseksjon, etterfulgt av den andre rullehjulseksjonen.
Videre omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte for aktivering av et rørledningstrekkeverktøy som beskrevet over, hvori Rørlednings-trekkeverktøyets hoveddel med et innfellbart drivhjul settes i drift uten styringssignaler fra en kommunikasjonskabel.
Fremgangsmåten kan videre omfatte at hoveddelen med et innfellbart drivhjul settes i drift på bakgrunn av en tidsstyringsenhet eller en målt parameter av en eller flere av en inklinasjonssensor, en verktøystrekksensor, en sensor i en tellehjulsseksjon med et fritt roterende tellehjul, en akselerasjonssensor, en trykksensor eller en sensor som registrerer innvendig geometri i rørledningen.
KORT BESKRIVELSE AV FIGURER
Fig. 1 viser i perspektiv en utførelse av et trekkeverktøy montert med friksjonsreduserende rullehjul-seksjoner og hvor drivarmen er aktivert;
Fig. 2 viser i perspektiv en utførelse av et trekkeverktøy montert med friksjonsreduserende rullehjul-seksjoner og hvor drivarmen ikke er aktivert;
Fig. 3 viser i perspektiv en utførelse av et trekkeverktøy montert med friksjonsreduserende rullehjul-seksjoner hvor drivarmen ikke er aktivert hvor utførelsen er vist inni et rør;
Fig. 4 viser i perspektiv en utførelse av et trekkeverktøy montert med friksjonsreduserende rullehjul-seksjoner hvor drivarmen er aktivert hvor utførelsen er vist inni et rør
Fig. 5 viser i perspektiv et trekkeverktøy der ytterligere komponenter fremgår.
DETALJERT BESKRIVELSE AV FIGURER
Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere med henvisning til figurene.
Figurene 1-4 viser oppfinnelsen i forskjellige stillinger, i og utenfor et brønnrør. Selve løsningen er den samme på alle figurene, så alle henvisningstallene er relevante for alle figurene med unntak av brønnrøret som ikke er vist på figurene 1, 2.
Fig. 1 viser i perspektiv en utførelse av et trekkeverktøy i henhold til oppfinnelsen. Trekkeverktøyet omfatter en hoveddel 6 med et drivhjul 5 montert på en vippearm 4 montert mellom en første og en andre friksjonsreduserende rullehjuls seksjon 1 og 2 med rullehjul 3. Rullehjulene 3 strekker seg gjennom, og er opplagret i et langstrakt hus som er en del av en verktøystreng. Hver rullehjul-seksjon 1, 2 er vist med fire slike hjul 3, opplagret slik at de dreier om fire omdreiningsakser som er plassert med 45º på hverandre. Således har hvert hjul en diameter som er større en diameteren på verktøystrengen. De to rullehjulsseksjonene kan deles inn i en fremre rullehjul-seksjon 1 og en bakre rullehjulsseksjon 2.
De forskjellige seksjonene eller delene kan typisk bygges opp som egne moduler som kan settes sammen og demonteres etter behov. Hver seksjon omfatter typisk et langstrakt utvendig rørformet hus med en utvendig diameter som er mindre enn diameteren på røret eller boringen som trekkeverktøyet skal benyttes i. I en gitt utførelse er diameteren på verktøyet 42mm. Hver seksjon kan ha egnede koblinger i hver ende for forbindelse til den tilstøtende seksjonen. Koblingene må både ivareta mekanisk styrke og eventuelle overføringer an elektrisk energi og signaler.
Hoveddelen 6 med en vippearm 4 med et drivhjul 5 omfatter en motor og et girsystem for drift av drivhjulet. Motoren er gjerne en elektrisk motor.
Vippearmen kan slåes inn slik at drivhjulet i hovedsak er inne i hoveddelen 6, og slås ut slik at drivhjulet 5 presses mot veggen i et rør eller en brønnvegg.
Vippearmen har typisk en funksjon slik at det tillates fjæring og slik at trykket mot veggen i rør eller brønnvegg er forholdsvis konstant uavhengig av vippearmens utslag. Vippearm 4 kan vippes ut fra hoveddel 6.
Videre omfatter trekkeverktøyet en batteriseksjon 7, en elektronisk styringsmodul 8, en trykkutligningsmodul 9 og en tellehjulsmodul 10.
Tellehjulsmodulen 10 omfatter en vippearm 11 med et roterende tellehjul 12 som presses mot rør eller brønnvegg for å gi informasjon om verktøyets plassering i brønnen. Vippearmen 11 er fjærbelastet og fleksibel slik at denne justeres automatisk etter hvilken hullstørrelse trekkeverktøyet kjører i. Det roterende tellehjulet 12 er satt opp med tellefunksjon som teller antall omdreininger som videre blir omregnet til avstandsmåling i den elektroniske styremodulen 8.
Den elektroniske styringsmodulen 8 kan inneholde en CCL (Casing Collar Locator) for dybdekontroll, en trykksensor, et akselerometer, en temperatursensor og en tidsforsinkelses funksjon. Den elektroniske styringsmodulen 8 kan også omfatte en regulator for motoren i hoveddelen.
Vippearmen 4 med drivhjul 5 kan aktiveres på flere forskjellige måter. F.eks. kan man ved hjelp av avstandsmåling fra tellehjulsmodul 10 og CCL aktivere vippearmen 4 med drivhjul 5 etter en forprogrammert avstand. Videre kan man velge å bruke en tidsforsinkelses funksjon ved at trekkeverktøyet aktiveres etter en forprogrammert tid. Et annet alternativ er at man kan aktivere trekkeverktøyet ved bruk at akselerometeret. Her kan man trekke i kabelen et gitt antall ganger som er forprogrammert til at trekkeverktøyet skal aktiveres.
Trekkeverktøyet kan dermed kjøre en forprogrammert lengde som blir målt ved hjelp av tellehjulsmodul 10 og CCL før drivhjul 5 stopper og vippearm 4 blir vippet inn slik at det er orientert med samme aksielle retning som hoveddel 6.
Normalt sett vet man hvor mange rørkoblinger (casing collars) det er i brønnen. Trekkeverktøyet kan derfor identifiserer antall rørkoblinger det passerer på vei inn i brønnen før trekkeverktøyet aktiveres. Deretter kan trekkeverktøyet aktiveres og kjøre et stykke og passere et forhåndsprogrammert antall rørkoblinger før trekkeverktøyet stopper og deaktiveres.
Fig. 2 viser en utførelse av trekkeverktøyet i henhold til oppfinnelsen i perspektiv hvor vippearmen 4 med drivhjul 5 ikke er aktivert og er utført i samme aksielle retning som hoveddel 6.
Fig. 3 viser trekkeverktøyet i henhold til oppfinnelsen i et brønnrør 13 i en konfigurasjon for innkjøring i brønnen før drivarmen 4 aktiveres.
Fig. 4 viser trekkeverktøyet i et brønnrør 13 i en konfigurasjon hvor vippearmen 4 med drivhjulet 5 er aktivert. Drivhjulet 5 blir drevet rundt med en elektrisk motor i hoveddelen 6 som er forsynt med elektrisk strøm fra batteriseksjon 7. Når drivhjulet 5 drives og ligger an mot brønnveggen 14 med en forspenningskraft vil trekkeverktøyet drive verktøystrengen innover i brønnrøret 13.
Figur 5 viser ytterligere detaljer ved trekkeverktøyet vist på figurene 1-4. En verktøystreng 20 er innfestet til en ende av rulleseksjonshuset 21 der de fire rullehjulene er opplagret i fire aksler 35 som er forskjøvet 45º i forhold til hverandre. En løsbar kobling 22 fester rulleseksjonshuset 21 med tellehjulseksjonen med tellehjulseksjon-hus 23. En omdreiningssensor 37 i tellehjulseksjonen teller antallet omdreininger tellehjulet tar. En elastisk enhet 36 spenner tellehjulet mot en ytterstilling. En løsbar kobling 24 fester tellehjulseksjonhus 23 med trykkutlikningsmodulen med trykkutlikningsmodul-hus 25. En kobling 26 fester trykkutlikningsmodul-hus 25 med hoveddelen med et hoveddel-hus40. En motor 38 for drift av drivhjulet og en aktuator 39 for å presse drivhjulet mot en vegg er plassert i hoveddel-hus 40. En kobling 27 fester hoveddel-hus 40 med styringsmodulen i et styringsmodul-hus 28. Sensorer 29 i styringsmodul-hus 28 måler ønskede parametere. Sensorene 29 kan omfatte trykksensor, temperatursensor, gyroskop, inklinometer, akselerometer, ulike sensorer som fluidparametere, strømnings-sensorer, akustiske sensorer osv. En løsbar kobling 30 forbinder styringsmodul-hus 28 med et batteriseksjons-hus 31. En løsbar kobling 32 forbinder den andre rullehjul-seksjonen med et rullehjul-seksjons-hus 33 til batteriseksjons-huset 31. Et endestykke 34 er forbundet med den andre enden av rullehjul-seksjons-hus 33. Endestykket 34 kan være laget for å motta eventuelle sammenstøt med enden av en brønnboring eller andre elementer enheten kan kollidere med. Endestykket 34 kan også inneholde sensorer.
Trekkeverktøyet kan også lages med flere eller færre inndelinger, og antallet løsbare koblinger vil da variere. Huset kan også være laget i ett stykke. En første strekksensor 41 i tellehjulseksjonen måler strekkraft/trykkraft på verktøystrengen 20 (på den bakere rullehjul-seksjonen) og en andre strekksensor 42 i batteriseksjonen måler strekkraft/trykkraft på den fremre rullehjul-seksjonen. Strekkraft/trykkraft på den fremre rullehjul-seksjonen kan benyttes for å måle om Rørlednings-trekkeverktøyet støter mot noe eller for å måle motstand mot bevegelse påført av en streng eller verktøy montert til Rørledningstrekkeverktøyet.
Alternativt den andre enden av rullehjul-seksjons-huset 33 omfatte et feste for verktøy eller en verktøystreng, og en eller flere trekkeverktøy i henhold til oppfinnelsen kan festes i hverandre, med eller uten mellomliggende streng eller verktøy. Den andre enden av rullehjul-seksjons-hus 33 vil i dette tilfellet ikke omfatte endestykket 34. Således kan trekkeverktøyet også benyttes til å skyve utstyr eller en verktøystreng foran seg.
Under drift i et rør eller en boring, for eksempel i en åpen brønn, vil hvert hjul rullehjul 3 støte mot brønnveggen. Rullehjulenes 3 diameter er mindre enn brønnens diameter, og alle hjulene vil normalt ikke være i kontakt med brønnveggen samtidig. Ettersom rullehjulene 3 strekker seg gjennom i rullehjulseksjonens 2 langstrakt hus, vil hvert rullehjul støtte trekkeverktøyet på to sider. Det er kun nødvendig med et drivhjul 5 fordi rullehjulene 3 vil ta opp kreftene når drivhjulet 3 presses mot brønnveggen ettersom det også sitter rullehjul 3 både foran og bak hoveddelen 6 med drivhjulet 5 som presses mot brønnveggen av vippearmen 4.
Drift av kun én hoveddel 6 med én elektrisk motor som driver kun ett drivhjul 5 gir god mekanisk virkningsgrad, noe som er spesielt viktig ettersom trekkeverktøyet er batteridrevet.
Under drift vil også det fritt roterende tellehjulet 12 på tellehjulseksjonen 10 presses mot brønnveggen av den fjærende vippearmen 11. Det roterende tellehjulet 12 er tilknyttet en enhet som registrerer hjulets 12 rotasjon og overfører informasjon til styringsmodulen 8 som på denne måten får informasjon om hvor i brønnen trekkeverktøyet befinner seg. Den fjærende vippearmen 12 trenger ikke omfatte noen aktuator, ettersom det fritt roterende hjulet skal registrere verktøyets plassering langs hele brønnens lengde.
Om ikke drift av drivhjulet på hoveddelen styres gjennom en kabel, kan styringsmodulen kan selektivt / automatisk aktivere trekkeverktøyet basert på tidsforsinkelse, hastighet målt av tellehjulseksjonen, strekk i verktøystrengen, parametere fra akselerometeret, inklinasjon osv. I noen tilfeller kan det være viktig at drivhjulet i hoveddelen settes i drift før Rørlednings-trekkeverktøyet og verktøystrengen stanser fordi friksjonen øker etter stans og fordi igangsetting da kan være problematisk. Trykksensoren gjør at det kan sendes instruksjoner til elektronisk styringsmodulen via væskepuls-telemetri, for eksempel for å instruere om start eller stopp av trekkeverktøyet.
I kravene er det krevet at trekkeverktøyet omfatter et feste for en verktøystreng 20. I denne sammenheng er «verktøystreng» ment å omfatte kabler, rør, brønnpakninger, perforeringskanoner, loggeverktøy, broplugger, fiberoptisk kabel, glattkabel, signalkabel og annet utstyr som benyttes i et rør eller en brønn. Kravet er således ikke ment å være begrenset ut fra hva som skal trekkes eller dyttes med trekkeverktøyet.
I kravene er også «Rørlednings-trekkeverktøy» ment å omfatte et verktøy som også kan benyttes i åpne boringer i brønner eller andre boringer, og oppfinnelsen er således ikke begrenset til et trekkerverktøy utelukkende for rørledninger.
I den ovenfor angitte beskrivelsen er det oppgitt en spesiell rekkefølge av deler og seksjoner. Det er viktig at hoveddelen sitter mellom rullehjul-seksjonene. Imidlertid kan rekkefølgen av de øvrige seksjonene byttes om på uten at man fjerner seg fra oppfinnelsen. Når det er beskrevet at hoveddelen sitter mellom rullehjulseksjonene, er dette ikke ment å utelukke at også andre seksjoner sitter mellom rullehjul-seksjonene, og dette er kun ment å beskrive at det er en rullehjul-seksjon før og en rullehjul-seksjon etter hoveddelen. Det er imidlertid et poeng at en stivhet mellom rullehjul-seksjonene ivaretas.
Rullehjul-seksjonenes avstand og trekkeverktøyets stivhet er slik at vippearmen med et drivhjul ikke bøyer trekkeverktøyet og medfører at trekkeverktøyet berører veggen i rørledningen eller boringen der trekkeverktøyet er plassert.
Trekkeverktøyet innehar med andre ord en stivhet mellom rullehjul-seksjonene som hindrer at hoveddelen presser andre deler enn rullehjulene mot rørledningen eller boringen.

Claims (14)

Patentkrav
1. Rørlednings-trekkeverktøy med et langstrakt hus karakterisert ved:
en første rullehjul-seksjon (1) med minst to fritt roterende rullehjul (3) forløpende ut av en sidevegg i huset;
en andre rullehjul-seksjon (2) med minst to fritt roterende rullehjul (3) forløpende ut av en sidevegg i huset;
hvori den første rullehjul-seksjon (1) og den andre rullehjul-seksjon (2) omfatter hvert sitt sylindriske hus med en første diameter og hvori de fritt roterende rullehjul (3) har en diameter som er større diameteren til de sylindriske husene, idet de fritt roterende rullehjul (3) forløper gjennom de sylindriske husene;
en hoveddel (6) med ett innfellbart drivhjul (5) montert på en vippearm (4) og som er konfigurert for å bli utfelt slik at drivhjulet (5) presses mot veggen i rørledningen eller boringen og minst én aktuator for føring av drivhjulet (5) mellom den utfelte stilling ut av sideveggen i huset og en innfelt stilling inne i huset, idet hoveddelen (6) er plassert mellom den første rullehjul-seksjonen (1) og den andre rullehjulseksjonen (2); og
rullehjul-seksjonenes (1, 2) avstand og rørlednings-trekkeverktøyets stivhet er valgt slik at vippearmen med drivhjulet (5) ikke bøyer rørlednings-trekkeverktøyet slik at rørlednings-trekkeverktøyet berører veggen i en rørledning eller boring der rørlednings-trekkeverktøyet er plassert.
2. Rørlednings-trekkeverktøy i henhold til krav 1, videre omfattende en tellehjulsseksjon (10) med et fritt roterende tellehjul (12) tilknyttet et telleverk, opplagret i en dreibart opplagret vippearm (11).
3. Rørlednings-trekkeverktøy i henhold til et av kravene 1-2 hvori drivhjulet (5) drives av en elektrisk motor (38), idet Rørlednings-trekkeverktøyet videre omfatter en batteriseksjon (7) for drift av den elektriske motoren (38).
4. Rørlednings-trekkeverktøy i henhold til et av kravene 1-3 videre omfattende en elektronisk styringsmodul (8) med sensorer (29).
5. Rørlednings-trekkeverktøy i henhold til av krav 4, hvori sensorene (29) kan velges fra sensorer omfattende sensorer for måling av omkringliggende forhold som trykk, temperatur, akselerasjon, strømning, rørledningsperforering, overganger mellom rørseksjoner, overflatebeskaffenhet, strømningsforhold, inklinasjon, akustikk/lyd, måling av strekk i verktøystreng og måling av parametere for omkringliggende fluid.
6. Rørlednings-trekkeverktøy i henhold til et av krav 4 hvori den elektroniske styringsmodul (8) styrer fremdriften av drivhjulet (5).
7. Rørlednings-trekkeverktøy i henhold til et de foregående krav, videre omfattende en trykkutlikningsmodul (9).
8. Rørlednings-trekkeverktøy i henhold til et de foregående krav, hvori alle seksjonene er langstrakte og sylinderformede.
9. Rørlednings-trekkeverktøy i henhold til et de foregående krav, hvori hver av den første og den andre rullehjul-seksjon (1, 2) innehar fire fritt roterende rullehjul (3) med rotasjonsakser som er forskjøvet 45º i forhold til hverandre.
10. Rørlednings-trekkeverktøy med et langstrakt hus i henhold til et av de foregående krav, hvori huset er delt for hver seksjon og danner en modul slik at hver modul utgjør en separat del som kan innfestes i en tilstøtende modul.
11. Rørlednings-trekkeverktøy i henhold til et de foregående krav, videre omfattende et feste for en verktøystreng (20) i den andre rullehjul-seksjonen (2)
12. Rørlednings-trekkeverktøy i henhold til et av de foregående krav, hvori en verktøystreng (20) er innfestet i den første rullehjul-seksjonen (3), etterfulgt av tellehjulseksjonen (10) med et fritt løpende tellehjul (12), etterfulgt av en trykkutlikningsseksjon (9), etterfulgt av hoveddelen (6) med drivhjulet (5), etterfulgt av en styringsmodul (8), etterfulgt av en batteriseksjon (7), etterfulgt av den andre rullehjul-seksjonen (1).
13. Fremgangsmåte for aktivering av et rørlednings-trekkeverktøy som angitt i krav 1, hvori hoveddelen (6) med et innfellbart drivhjul (5) settes i drift uten styringssignaler fra en kommunikasjonskabel.
14. Fremgangsmåte i henhold til krav 14, hvori hoveddelen (6) med et innfellbart drivhjul (5) settes i drift på bakgrunn av en tidsstyringsenhet eller en målt parameter av en eller flere av en inklinasjonssensor, en verktøystrekksensor, en sensor i en tellehjulsseksjon (10) med et fritt roterende tellehjul (12), en akselerasjonssensor, en trykksensor eller en sensor som registrerer innvendig geometri i rørledningen.
NO20180852A 2018-06-19 2018-06-19 Rørledningstrekkeverktøy og en fremgangsmåte for aktivering av et rørledningstrekkeverktøy NO345438B1 (no)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20180852A NO345438B1 (no) 2018-06-19 2018-06-19 Rørledningstrekkeverktøy og en fremgangsmåte for aktivering av et rørledningstrekkeverktøy
DK19756033.7T DK3810973T3 (da) 2018-06-19 2019-06-19 Rørledningstrækværktøj og fremgangsmåde til betjening af et sådant værktøj
EP19756033.7A EP3810973B1 (en) 2018-06-19 2019-06-19 Pipeline pulling tool and a method of actuating such a tool
CA3104068A CA3104068A1 (en) 2018-06-19 2019-06-19 Pipeline pulling tool and a method of actuating such a tool
BR112020026018-5A BR112020026018B1 (pt) 2018-06-19 2019-06-19 Ferramenta para tração de tubulação tendo um alojamento alongado e método para acionamento de uma ferramenta para tração de tubulação
US17/253,544 US11466527B2 (en) 2018-06-19 2019-06-19 Pipeline pulling tool and a method of actuating such a tool
PCT/NO2019/050127 WO2019245381A1 (en) 2018-06-19 2019-06-19 Pipeline pulling tool and a method of actuating such a tool
SA520420832A SA520420832B1 (ar) 2018-06-19 2020-12-17 أداة سحب خط أنابيب وطريقة لتشغيل تلك الأداة

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20180852A NO345438B1 (no) 2018-06-19 2018-06-19 Rørledningstrekkeverktøy og en fremgangsmåte for aktivering av et rørledningstrekkeverktøy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20180852A1 NO20180852A1 (no) 2019-12-20
NO345438B1 true NO345438B1 (no) 2021-02-01

Family

ID=67667899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20180852A NO345438B1 (no) 2018-06-19 2018-06-19 Rørledningstrekkeverktøy og en fremgangsmåte for aktivering av et rørledningstrekkeverktøy

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11466527B2 (no)
EP (1) EP3810973B1 (no)
CA (1) CA3104068A1 (no)
DK (1) DK3810973T3 (no)
NO (1) NO345438B1 (no)
SA (1) SA520420832B1 (no)
WO (1) WO2019245381A1 (no)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12116853B2 (en) * 2020-10-26 2024-10-15 Guy Wheater Wireline cased-hole roller
WO2024192216A1 (en) 2023-03-15 2024-09-19 Horizontal Wireline Services, Llc System and method for automatic depth positioning of wire conveyed operations

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB894117A (en) * 1959-10-26 1962-04-18 Halliburton Tucker Ltd Improvements relating to means for lowering equipment into oil wells
US4793412A (en) * 1987-09-21 1988-12-27 Intevep, S.A. Centralizer for a polished bar and/or a substance pump piston stem
WO2002070943A2 (en) * 2001-03-07 2002-09-12 Carnegie Mellon University Gas main robotic inspection system
US20050145415A1 (en) * 2004-01-05 2005-07-07 Doering Falk W. Traction control for downhole tractor
US20150300113A1 (en) * 2012-11-26 2015-10-22 Well Innovation Engineering As Well runner
WO2017059539A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 Darkvision Technologies Inc. Devices and methods for imaging wells using phased array ultrasound
WO2017119823A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-13 Well Conveyor As Slick line and/or fibre optic cable pulling wellbore and/or tubing pulling tool and a propulsion module

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4793415A (en) 1986-12-29 1988-12-27 Mobil Oil Corporation Method of recovering oil from heavy oil reservoirs
US6273189B1 (en) * 1999-02-05 2001-08-14 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole tractor
US9650847B2 (en) * 2013-09-26 2017-05-16 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus to enable toolstring to negotiate obstructions downhole
CA3067908C (en) * 2017-06-20 2022-05-17 Sondex Wireline Limited Arm deployment system and method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB894117A (en) * 1959-10-26 1962-04-18 Halliburton Tucker Ltd Improvements relating to means for lowering equipment into oil wells
US4793412A (en) * 1987-09-21 1988-12-27 Intevep, S.A. Centralizer for a polished bar and/or a substance pump piston stem
WO2002070943A2 (en) * 2001-03-07 2002-09-12 Carnegie Mellon University Gas main robotic inspection system
US20050145415A1 (en) * 2004-01-05 2005-07-07 Doering Falk W. Traction control for downhole tractor
US20150300113A1 (en) * 2012-11-26 2015-10-22 Well Innovation Engineering As Well runner
WO2017059539A1 (en) * 2015-10-09 2017-04-13 Darkvision Technologies Inc. Devices and methods for imaging wells using phased array ultrasound
WO2017119823A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-13 Well Conveyor As Slick line and/or fibre optic cable pulling wellbore and/or tubing pulling tool and a propulsion module

Also Published As

Publication number Publication date
US20210140253A1 (en) 2021-05-13
CA3104068A1 (en) 2019-12-26
BR112020026018A2 (pt) 2021-03-23
SA520420832B1 (ar) 2022-11-03
DK3810973T3 (da) 2022-05-23
EP3810973B1 (en) 2022-02-23
US11466527B2 (en) 2022-10-11
WO2019245381A1 (en) 2019-12-26
NO20180852A1 (no) 2019-12-20
EP3810973A1 (en) 2021-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7641000B2 (en) System for directional boring including a drilling head with overrunning clutch and method of boring
NO345438B1 (no) Rørledningstrekkeverktøy og en fremgangsmåte for aktivering av et rørledningstrekkeverktøy
US8528662B2 (en) Position indicator for drilling tool
NO337842B1 (no) Instrumentert, innvendig sikkerhetsventil mot utblåsning for måling av borestrengs boreparametre
BR112017002597B1 (pt) Sistema e método de transferência sem fio de fundo de poço
NO339402B1 (no) Nedihullsverktøy og fremgangsmåte ved styring av samme
US20110162891A1 (en) Rotating Drilling Tool
CA2534386A1 (en) Method for installing a double ended distributed sensing fiber optical assembly within a guide conduit
PT1936109E (pt) Disposição de um accionamento rotativo para um conjunto de hastes de sonda.
WO2014172118A3 (en) Apparatus for driving and maneuvering wireline logging tools in high-angled wells
NO20131080A1 (no) Graf for å analysere boreparametere
WO2014184586A3 (en) Monitoring and transmitting wellbore data to surface
WO2016023068A1 (en) Monitoring of drilling parameters of drilling operations
NO178276B (no) Rörtraktor
NO317538B1 (no) Underjordisk apparat
NO340282B1 (no) Apparat og fremgangsmåte for boring av brønnhull som anvender et løsgjørbart utvidelsesbor
NO341849B1 (no) Trekkeverktøy benyttet i et borehull og/eller rørledning og en drivmodul for et trekkeverktøy
NO344461B1 (no) Trekkeverktøy benyttet i et borehull og/eller rørledning og en drivmodul for et trekkeverktøy
DK178996B1 (en) Transport device
BR112020026018B1 (pt) Ferramenta para tração de tubulação tendo um alojamento alongado e método para acionamento de uma ferramenta para tração de tubulação
CN205243499U (zh) 水井监测挂具
JP6339409B2 (ja) 管内自走装置および配管検査装置
BR112015032970B1 (pt) Monitor para um controlador preventivo de erupção de um furo de poço, e, método para monitorar um controlador preventivo de erupção de um furo de poço penetrando uma formação subterrânea
NO20211108A1 (en) A well tool with an angle orienting feature
SE0601686L (sv) Detektor för växlingsmoment