NO346889B1 - Mekanisk flerposisjonsspyd for flere strekk-kutt med frigjørbar låsefunksjon - Google Patents

Description

MEKANISK FLERPOSISJONSSPYD FOR FLERE STREKK-KUTT MED

FRIGJØRBAR LÅSEFUNKSJON

Oppfinnere: Stephen L. Crow; Christopher W. Guidry og William A. Hered

OMRÅDET FOR OPPFINNELSEN

[0001] Området for oppfinnelsen er rørkuttere som griper fast før kuttingen for å sette strengen i strekk, og mer spesielt et tilbakesettbart verktøy med evnen til å isolere røret med en forsegling ved å lukke en forseglingsomføring samtidig som omføringen holdes åpen for sirkulering idet røret kuttes.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

[0002] Ved kutting og fjerning av fôringsrør eller rørkonstruksjoner anvendes en rotasjonskutter som drives fra overflaten eller borehullet med en borehullmotor. Kutteoperasjonen genererer noe avfall og krever sirkulering av fluid med tanke på avkjøling og i mindre grad fjerning av avfall. Én måte å sørge for behovet for sirkulering på er å unngå å forsegle røret ovenfor kutteren etter som kuttingen utføres. I slike tilfeller kan også røret som kuttes, være i kompresjon på grunn av sin egen vekt. Det er ikke ønskelig å ha røret i kompresjon ettersom dette kan hindre kutteprosessen og gjøre bladrotasjonen vanskeligere når kuttingen skrider fram. Å ikke utløse en forsegling før kuttingen er gjort (som vist i USP 5101 895) for å åpne for sirkulering under kuttingen, lar brønnen stå åpen, slik at dersom det inntreffer et brønnspark mens røret kuttes, blir det vanskelig å få kontroll på brønnen raskt. Å ikke gripe det kuttede fôringsrøret før kuttingen er gjort, slik at kuttingen gjøres med rørkonstruksjonen i press, er vist i USP 6357 528. I det verktøyet er det sirkulasjon gjennom verktøyet under kutting, etterfulgt av at det slippes et objekt inn i verktøyet slik at verktøyey kan trykkes opp, slik at spydet kan stilles inn etter at kuttingen er utført.

[0003] Av og til kuttes fôringsrøret eller røret i et område der det er sementert, slik at delen ovenfor kuttingen ikke kan fjernes. I slike situasjoner må det gjøres en ny kutting lenger opp eller ned på fôringsrøret eller rørkonstruksjonen. Noen kjente designer stilles inn slik at de griper inn for støtte med hovedlåseringer. I dette tilfellet er det bare én eneste sjanse til å anbringe verktøyet i én tur. I tilfelle fôringsrøret eller rørkonstruksjonen ikke frigjøres, må disse verktøyene dras opp av borehullet og utstyres på nytt for en ny tur.

[0004] Selv om det er fordelaktig å ha mulighet til brønnkontroll i tilfelle brønnspark, har innstillingen av en rørisolator tidligere gitt det tilknyttede problemet å blokkere fluidsirkulering idet kuttingen utføres.

[0005] En annen metode for å lage flere kutt er å ha flere sammenstillinger med forhåndsbestemte mellomrom, slik at forskjellige kuttere kan anbringes sekvensielt. Denne designen er vist i USP 7762 330. Den har evnen til å kutte fortløpende og deretter gripe fast to kuttede deler av et rør i en enkelt tur, og så fjerne de kuttede segmentene sammen.

[0006] USP 5253 710 illustrerer en hydraulisk styrt griper som legger røret som skal kuttes, i strekk, slik at kuttingen kan utføres. USP 4047 568 viser griping av røret etter kuttingen. Ingen av de to forrige referansene tilveiebringer noen evne til brønnkontroll.

[0007] Noen designer stiller inn en oppblåsbar pakker, men bare etter at kuttingen er gjort, slik at det ikke er noen brønnkontroll idet kuttingen utføres. Andre designer er begrensede ved at de bare kan stilles inn én gang, slik at dersom fôringsrøret ikke vil frigjøres der det kuttes, krever en ny kutting en tur ut av brønnen. Noen designer stiller inn en pakker mot den fastsittende delen av røret som motstandskraften. Denne framgangsmåten setter røret som kuttes, i kompresjon, og gjør kutting vanskeligere. Noen designer benytter en stoppering som krever forutgående avstand mellom kutterbladene og stopperingen. I essens stoppes stopperingen av toppen på en fisk, slik at dersom fisken ikke frigjøres når den kuttes i den ene posisjonen, må verktøyet reises ut og omkonfigureres for en kutting i en annen posisjon.

[0008] Denne siste designen illustreres i fig. 1. Kutteren (som ikke er vist) festes ved gjenger 10 til bunnstuss 12. Stamme 14 forbinder drivnav 16 til bunnstussen 12. Stoppering 18 stopper forovervandring når den lander på toppen av fisken (som heller ikke er vist). Når det hender, settes vekt ned for å få tindene 20 til å gripe inn i tindene 22 for å rotere en kamsammenstilling 24, slik at en vandrestopp for kjeglen 26 i forhold til slippene 28 kan flyttes ut av veien. En påfølgende opphentingskraft gjør at kjeglen 26 kan gå under kilene 28, som vil gripe fisken og holde den i strekk mens kuttingen utføres. Kutteposisjonen er igjen alltid i en enkelt fast avstand fra stopperingens 18 posisjon.

[0009] Noen designer tillater at et grep i rørkonstruksjonen kan dra strekk uten å bruke en stoppering, men de kan bare stilles inn én gang på én posisjon. Noen eksempler er USP: 1867 289, 2203 011 og 2991 834. USP 2899 000 illustrerer en flerradskutter som styres hydraulisk samtidig som den lar stammen stå åpen for sirkulering under kutting.

[0010] Et nyere eksempel på en rørkutter finnes i WO2011/031164 og bruker kiler med mellomrom omkring et forseglingselement til et rørkutteverktøy. Den har mer begrenset funksjonalitet enn den foreliggende oppfinnelsen, særlig når det gjelder kutting i strekk og å tilveiebringe brønnkontroll i tilfelle brønnspark.

[0011] US 4071084 A beskriver en gjenvinnbar, vektinnstilt brønnpakning som kan strammes i en satt konfigurasjon ved rotasjon av rørstrengen, og som kan frigjøres fra innstilt konfigurasjonen ved langsgående bevegelse av rørstrengen. Låseinnretninger opprettholder den satte pakning når rørstrengen heves noe for å åpne et omløp mellom rørstrengen og den satte pakning. Fortsatt heving av rørstrengen frigjør låseinnretningene for å tillate at pakningen kan gjenvinnes. Doble motstående spredekjegler holder pakningen innstilt mot brønntrykkforskjeller som virker enten over eller under pakningen. Trykkreagerende innretninger er også anvendt for å øke kreftene som forankrer rørstrengen mot bevegelse for å åpne omløpet ettersom forskjellige brønntrykk har en tendens til å bevege rørstrengen.

[0012] US 1638494 A beskriver et brønnverktøy for å kutte rør i brønnen med en strømningspassasje gjennom verktøyet, og hvor strømningspassasjen er åpen når røret kuttes.

[0013] US 6655461 B2 omtaler et dobbeltpakningsverktøy for behandling av brønner som har et verktøylegeme som støtter tetningselementer i avstandsforhold for å danne en forseglet ringromssone innen et brønnhull. Verktøylegemet danner en behandlingsfluidpassasje med behandlingsporter som åpner til den forseglede ringromssonen for formasjonsfrakturering eller annen brønnbehandling. Verktøylegemet har en omløpspassasje derigjennom som er isolert fra behandlingsfluidpassasjen og kommuniserer med borehullet over og under den forseglede ringromssone. En tilbakeslagsventil tillater nedadgående strømning av brønnfluid fra omløpspassasjen inn i brønnhullet under verktøyet og forhindrer oppadgående strømning av fluid inn i omløpspassasjen. Omløpsporter leder fluidstrømning til og fra omløpspassasjen og brønnhullet over og under den forseglede ringromssonen. En pakningsaktivert omløpsventil er åpnet eller lukket for å styre strømningen av brønnfluid innen omløpspassasjen.

[0014] US 4610300 A omtaler et pakningsapparat for bruk i en underjordisk brønn som omfatter en indre spindel og innretning for å påføre strekk på den indre spindel for å sette radielt ekspanderbare kiler og pakningselementer. Spindelen kan være løsbart posisjonert i en første posisjon for å feste kilene og pakningselementet i den tilbaketrukkede posisjon og kan forskyves til en andre posisjon hvor inngripbare låsesegmenter fester kilene og pakningselementet i ekspandert konfigurasjon. Pakningen kan frigjøres ved rotasjonsmanipulasjon eller ved aksialkraft. Pakningsapparatet kan benyttes med rotasjonsmanipulerbare verktøy posisjonert enten over eller under pakningsapparatet.

[0015] US 3399729 A angår generelt underoverflate brønnverktøy og mer nøyaktig et nytt og forbedret gjenvinnbart brønnpakningsapparat tilpasset for å posisjoneres i en brønnledning og forankret mot langsgående bevegelse deri.

[0016] Det som trengs og tilveiebringes av den foreliggende oppfinnelsen, er evnen til å gjøre flere kutt på en enkelt tur, samtidig som det tilveiebringes et spyd som settes mekanisk til å gripe på innsiden av rørkonstruksjonen som kuttes, ovenfor kuttestedet. I tillegg kan pakkeren anbringes før kuttingen startes, for å tilveiebringe brønnkontroll og omføringssirkulering gjennom verktøyet under kutting, slik at annet borehullutstyr også kan opereres. Rørkonstruksjonen som skal fjernes, koples til før kuttet og settes i strekk mens kuttet finner sted. Disse og andre trekk ved den foreliggende oppfinnelsen vil bli mer åpenbare for fagpersonen ved gjennomlesing av den detaljerte beskrivelsen og de tilhørende tegningene. Det må forstås at oppfinnelsens fulle omfang må bestemmes ut ifra de medfølgende kravene.

SAMMENDRAG AV OPPFINNELSEN

[0017] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en spyd- og rørkutterkombinasjon, som omfatter:

en stamme som er roterbart montert i en ytre sammenstilling for flere omdreininger,

kjennetegnet ved at stammen støtter en rørkutter og har en strømningspassasje gjennom denne som forblir åpen for fluidstrømning mens stammen roterer rørkutteren ved en hastighet nødvendig for å gjennomføre kuttingen av et rør;

et anker som er montert på den ytre sammenstillingen og konfigurert slik at den ytre sammenstillingen kan komme inn i rørkonstruksjonen for flere innsettinger og uttak av ankeret i forhold til rørkonstruksjonen med innsettingene og uttakene i en enkelttur;

en selektivt frigjørbar lås som automatisk utløses for å holde ankeret i en innstilt posisjon, og frigjør med kun aksial kraft fra av stammen, nevnte flere omdreininger forekommer med ankeret i en fullstendig innstilt posisjon og setter delen av røret som er opphulls fra kuttet i strekk gjennom stammen.

[0018] Foretrukne utførelsesformer av spyd- rørkutterkombinasjonen er videre utdypet i kravene 2 til og med 14.

[0019] Et kutt-og-dra-spyd konfigureres for å oppnå flere grep i et rør som skal kuttes under strekk. Kilene stilles inn mekanisk ved hjelp av drivhoder for å holde en del av sammenstillingen mens stammen håndteres. En ringforsegling settes i sammenheng med kilene for å gi brønnkontroll under kuttingen. En indre omføring rundt forseglingen kan være i åpen posisjon for å tillate sirkulering under kuttingen. Omføringen kan lukkes for å kontrollere et brønnspark med mekanisk manipulering. Forseglingen forblir på plass. Dersom rørkonstruksjonen ikke vil frigjøres etter en første kutting, kan spydet bli utløst for å frigjøres og plasseres på et annet sted. Stammen er åpen for sirkulering mens kilene og forseglingen plasseres og kuttingen utføres. Avskjæringene filtreres så de ikke kommer inn i omføringen og videre til utblåsingssikringene. En låsefunksjon holder kilenes og forseglingens innstilte posisjon. Låsen kan overvinnes med en aksialkraft som trekker tilbake en fjærlastet holder, og låsen kan tilbakestilles til innkjøringsposisjonen med kilene og forseglingen tilbaketrukket, slik at sammenstillingen kan posisjoneres på nytt i samme tur for et nytt kutt. En kamoverflate hindrer at kilene og forseglingen stilles inn før de er overvunnet etter omplassering av verktøyet til neste ønskede kuttested eller for fjerning fra borehullet. Låsen kan overvinnes enten ved å ta den opp eller ved å trykke den opp på en sluppet kule for en nødfrigjøring. Et overflatesignal om frigjøringen tilveiebringes av et lastforspennende element eller en mengde slike elementer som må overvinnes for å frigjøre låsen.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0020] Fig. 1 er spyddesign fra kjent teknikk som bruker en stoppering til å lande på fisken;

[0021] Fig.2 er et flersettingsspyd som settes mekanisk for å tillate flere kutt på en enkelt tur;

[0022] Fig. 3 er en alternativ utførelsesform av kutt-og-dra-spydet med ringforseglingen og omføringen for forseglingen i lukket posisjon;

[0023] Fig. 4 er et riss av fig. 3 med omføringen for forseglingen vist i åpen posisjon;

[0024] Fig. 5a-5b er et snitt av en alternativ og foretrukket utførelsesform som bruker den frigjørbare låsefunksjonen, og er vist i innkjøringsposisjonen;

[0025] Fig. 6 er et detaljert riss av låsen vist i overvunnet posisjon under anbringelse;

[0026] Fig.7 viser en detalj av stabelen med skivefjærer som trykkes sammen for å tillate låsen i fig.6 for å nå låst posisjon etter at kilene og forseglingselementet er innstilt;

[0027] Fig. 8 viser en kamanordning som under anvendelse av kutt-og-dra-spydet hindrer opptakshandling i å stille inn kilene og forseglingen før rotasjon overvinner kamanordningen;

[0028] Fig.9a- 9b er et riss av fig.5a-5b med et opptak og rotasjon for å la kilene og forseglingen stilles inn;

[0029] Fig. 10a-10b er et riss av fig. 9a- 9b med ytterligere opptak for å stille inn kilene og forseglingen;

[0030] Fig.11 viser låsen strukket ut med kilene og forseglingen innstilt, som i fig.

10a-10b;

[0031] Fig. 12a-12b viser bruken av overdrag for å trykke sammen skivefjærene og tillate påfølgende frigjøring av forseglingen og kilene ved å sette ned vekt;

[0032] Fig. 13a-13b viser en nødfrigjøring ved å slippe en kule for å benytte trykk til å trykke sammen skivefjærene for å få låsen til å frigjøres, slik at forseglingen og kilene kan frigjøres med en nedsatt vekt;

[0033] Fig. 14 viser låsen tilbaketrukket med en hylse som en følge av sammentrykking av skivefjærene vist i fig.12a-12b eller 13a-13b;

[0034] Fig.15a-15b er et nedsatt riss med kilene og forseglingen frigjort rett før en rotasjon låser frigjøringsposisjonen for å la kutt-og-dra-spydsammenstillingen bevege seg og stille seg inn igjen uten muligheten for utløsing mens den beveger seg;

[0035] Fig. 16 viser låsen tilbake i innkjøringsposisjonen når sammenstillingen gjenanbringes til et annet sted på samme tur;

[0036] Fig. 17 er et detaljert riss av låsen i innkjøringsposisjon før kilene og forseglingen utløses;

[0037] Fig. 18 er et riss av fig. 17 som en holder beveger seg sammen med en hylse under prosessen der kilene og forseglingen stilles inn;

[0038] Fig. 19 er et riss av fig. 18 med kilene og forseglingen innstilt og holderen strukket inn i en dypere rille for å holde innstillingen deres;

[0039] Fig. 20 er et riss av fig. 19 som viser opptakskraften som omfatter skivefjærene og hylsen skuldret ut, slik at den kan skyve inn holderen for å tillate frigjøring ved nedsetting;

[0040] Fig. 21 er et riss av fig. 20 som viser låsen holdt tilbaketrukket idet vekten settes ned for å frigjøre kilene og forseglingen;

[0041] Fig.22 er et riss av fig.21 som viser den tilbakeholdende hylsen skuldret ut idet vekt settes ned;

[0042] Fig. 23 er et riss av fig. 22 som viser separasjonen av låsen og hylsen og gjenopptakelsen av innkjøringsposisjonen for mulig omplassering i borehullet eller fjerning av det tilknyttede verktøyet;

[0043] Fig. 24 er en alternativ lås-utførelsesform i innkjøringsposisjon;

[0044] Fig. 25 er låsen i fig.24 med en nedre ende av en hylse som kontakter en stammeskulder;

[0045] Fig. 26 er låsen i fig. 25 i en låst posisjon, med en patron som griper inn i en rille i en stamme;

[0046] Fig. 27 er låsen i fig. 26 med patronen ute av rillen og selektivt festet til hylsen;

[0047] Fig. 28 er låsen i fig. 27 med den øvre enden av hylsen i kontakt med en andre stammeskulder idet patronen, montert på hylsen, beveger seg forbi rillen i stammen;

[0048] Fig.29 er låsen i fig.28 omkonfigurert i innkjøringsposisjonen i fig.24.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSESFORMEN

[0049] Med henvisning til fig. 3 har spydet S en bunnstuss 30 som kutteren, skjematisk illustrert som C, er festet til for tandemrotasjon. En indre stamme 32 forbinder bunnstussen med drevovergangen 34. En ytre undersammenstilling 36 strekker seg fra tindene 38 i den øverste enden til lageret 40 i den nederste enden. Lager 40 brukes fordi bunnstussen 30 vil dreie idet et fôringsrør eller en rørkonstruksjon (ikke vist) kuttes, mens stussen 42 er stasjonær. Over stussen 42 er det porter 44 dekket fortrinnsvis av et wirewrap-filter 46. Andre filtreringsanordninger for å fange opp avskjæringer når rørkonstruksjonen kuttes, er påtenkt. En avfallsoppfanger kan også plasseres nedenfor bunnstussen 30 for å kanalisere returfluidet som strømmer gjennom kutteren C og tilbake mot overflaten, fra området der kutteren C opererer. Ulike kjente designer av rotasjonskuttere kan brukes med mulig behov for å modifisere dem for en gjennomstrømningsdesign som muliggjør fjerning av avskjæringer/avfall. Flere kjente avfallsoppfangerdesigner kan brukes, så som de vist i USP 6 176311, 6 276 452, 6 607 031, 7779 901 og 7 610 957 med eller uten forseglingen 48. Selv om forseglingen 48 fortrinnsvis er en ringform som komprimeres aksialt til en forseglingsposisjon, kan alternative designer med en avfallsoppfanger omfatte en avbøyer for det avfallslastede fluidet som enten ikke forsegler fullt eller som forsegler i én retning, så som en pakkerkopp. Alternativt kan en avfallsoppfanger med en avbøyer brukes i sammenheng med en forsegling så som 48 samtidig som det opereres med omføringen 50 i åpen posisjon.

[0050] Portene 44 fører til et ringrom 50 som strekker seg til portene 52 som vises som lukket i fig.3 fordi o-ringene 54 og 56 på stuss 58 overlapper portene 52. En ytre stamme 59 strekker seg mellom lagrene 60 og 62 og omhyller den indre stammen 32. Ytre stamme 59 støtter forseglingen 48, kjeglen 64 og kilene 66. En splint 68 låser kjeglen 64 til den ytre stammen 59. Ytre stamme 59 dreier seg bare litt. Kilene 66 er fortrinnsvis segmenter med flere drivramper så som 70 og 72 som griper inn i overflater med samme helning på kjeglen 64 for å drive ut kilene 66 jevnt og fordele reaksjonslasten fra dem når de stilles inn. Ytre stamme 59 har sikksakkforseglinger 73 og 74 nær den øverste enden ved lager 62 for å forsegle mot den roterende indre stammen 32. Endehette 76 er festet til ytre stamme 59 samtidig som den gir støtte til lageret 62. En splint 78 i endehette 76 strekker seg inn i en langsgående rille 80 i toppstuss 82. Toppstuss 82 er gjenget ved 84 til stuss 58 for aksial tandembevegelse uten rotasjon.

[0051] Øvre drivhodesegmenter 86 og nedre drivhodeegmenter 88 holder den ytre ikke-roterende sammenstillingen fast mot en påført kraft, slik at mekanisk manipulering av den indre stammen 32 kan styre spydet S, som det skal beskrives nedenfor. Mellom drivhodesegmentene 86 i en avstand fra hverandre er en automatisk mutter 90 som består av en rekke segmenter i en avstand fra hverandre som har et gjengemønster som er vendt mot og selektivt griper inn i en gjenge 92 på den indre stammen 32. Den automatiske mutteren 90 er en anordning av sperrehaketype, slik at når den indre stammen 32 roteres til høyre, hopper ikke bare segmentene i den automatiske mutteren 90 over gjengen 92.

Dersom den indre stammen 32 derimot roteres til venstre, griper den automatiske mutteren 90 inn i gjengene 92. Toppstussen 82 og stuss 58, som holdes fra å rotere av splinten 78, og ender opp med å bevege seg aksialt slik at oringforseglingene 54 og 56 ikke lenger overlapper portene 52 (ikke vist i åpen posisjon i fig.4). Det er nok å sette ned vekt på den indre stammen 32 for å igjen lukke portene 52 i tilfelle brønnspark.

[0052] For å stille inn kilene 66 og forseglingen 48 settes vekt ned under anbringelse, slik at tindene 94 griper inn i tindene 38 og drevovergangen 34 dreies til høyre rundt 40 grader. Ved hjelp av en kombinert låse-/J-spor-mekanisme gjør disse bevegelsene det mulig, ved påfølgende påføring av opptakskraft, for kjeglen 64 å bevege seg under kilene 66. Fortsatt drakraft trykker sammen forseglingen 48 mot den omgivende rørkonstruksjonen som skal kuttes. På dette punktet er den relative bevegelsen mellom den ytre stammen 59 og kjeglen 64 selektivt låst. Strekkraften på den indre stammen 32 kan opprettholdes under kutting ved å dreie den indre stammen 32 til høyre når den hentes opp. Portene 52 kan åpnes før kutting ved å hente opp og dreie den indre stammen 32 til venstre. Når portene 52 er åpne, påvirkes ikke lenger den automatiske mutteren 90 av den indre stammens 32 rotasjon til høyre. Ved brønnspark lukkes portene 52 ved å sette ned vekt, men kilene 66 og forseglingen 48 forblir innstilt selv når vekten påføres. Etter hvert kan kilene 66 og forseglingen 48 frigjøres av en nedsettingskraft som vil dra kjeglen 64 ut fra under kilene 66, slik at forseglingen 48 kan vokse aksialt samtidig som den trekker seg radialt tilbake. Spydet S kan settes tilbake på andre steder i det omkringliggende rørkonstruksjonen et hvilket som helst antall ganger på et hvilket som helst antall steder.

[0053] Det må legges merke til at i fig. 2 brukes hverken forseglingen 48 eller ringrommet 50. I denne konfigurasjonen brukes en enkelt rekke av drivhoder 98. De andre operasjonene forblir de samme.

[0054] Fagpersonen vil erkjenne at spydet S gir flere unike og uavhengige fordeler. Det gjør det mulig å stille inn og kutte (under strekk) på flere steder i rørkonstruksjonen, samtidig som det opprettholder en evne til å sirkulere gjennom den indre stammen 32 for å drive kutteren C eller/og fjerne avskjæringer.

Verktøyet har evnen til å filtrere avskjæringer og hindre dem i å nå en utblåsingsventil, der de kan gjøre skade. I konfigurasjonen i fig. 3 og 4 kan avskjæringene filtreres ved hjelp av filteret 46 som fører til portene 44 med forseglingen 48 innstilt slik at returstrømningen er fullstendig rettet mot filteret 46. I en annen utførelsesform, som i fig. 2, kan en søppel- eller avfallsoppfanger inkorporeres i den nedre enden. En slik anordning vil sannsynligvis ha en strømningsavbøyer til å dirigere avskjæringer inn i anordningen, der de kan holdes tilbake og filtreres. Det rene fluidet kan returneres til ringrommet ovenfor avbøyeren for turen til overflaten. En annen fordel ved spydet S er evnen til å få ringrommet selektivt forseglet med forsegling 48. Dette sørger for en funksjon der omføringen 50 lukkes raskt for å forebygge virkningen av et brønnspark. I denne utførelsesformen oppnås lukkingen av portene 52 ved å påføre en nedsatt vekt. Merk at ikke alle jobber vil kreve at omføringen 50 rundt forseglingen 48 er åpen under kuttingen.

[0055] Fig. 5-16 illustrerer en alternativ og foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Verktøyet er brutt ned i 11 seksjoner som er nummerert i rekkefølge i fig. 5a-5b. Seksjon 1 er en J-sporsammenstilling 203 som vekselvirker med toppstussen 201 gjennom selektiv inngripen av nåler 250 i spor 252. Seksjon 2 beveger seg med seksjon 1 og er en hylse 206 som kan forhøyes slik at den beveger forseglingene 254 og 256 i avstand fra hverandre bort fra port 258 i hylse 209. Seksjon 3 er et hus for drivhodene 212 og har en indre vandrestopp 260 på kam 215 som må ryddes ved å rotere kam 215. Idet seksjon 1 og 2 roteres med en overflatestreng (ikke vist), holder drivhodene 212 seksjon 3 stasjonær. Dette er vist mer detaljert i fig. 8. Seksjon 4 er huset for låseholderne 216 (vist mer detaljert i fig.6) som kan springe ut i rille 262 for å låse den innstilte posisjonen av kilene 220 og forseglingen 223, 225 og 226. Seksjon 5 og 6 er henholdsvis huset for kilene 220 og forseglingene 223, 225 og 226. Seksjon 7 inneholder inngangen for fluidomføring og et filter 227 som lar fluid gå utenom forseglingene 223, 225 og 226 og komme inn i det øvre ringrommet når port 258 styres åpen i seksjon 2. Seksjon 8 er huset for stabelen av skivefjærer 229 som blir sammentrykt når en opptakskraft påføres på toppstussen 201, slik at holderne 216 kan skyves ut av rillen 262 av hylse 219. Dette kan sees bedre ved å sammenlikne fig.11 og 14. Seksjon 9 er et rullelagerhus for lager 205. Seksjon 10 tillater en nødfrigjøring ved å slippe en kule 264 som, når trykk påføres, flytter sete 232 slik at det eksponerer portene 266 for å trykke sammen skivefjærene 229 og frigjøre holderne 216. Dette er vist i fig. 13b. Endelig er seksjon 11 et trykklager 233 som muliggjør rotasjonen av bunnstussen 234 mot det stasjonære stempelkammeret 231.

[0056] Verktøyet er designet slik at drivhodene 211 på seksjon 3 vil dras inn i fôringsrøret for å kuttes. Drivhodene holder seksjon 3 på plass slik at den ytre stammen 209 kan roteres en [1/4] omdreining. Å sette ned vekt på toppstussen 201 vil stille toppstussflensene 250 på linje med aksialdelen av rillen 252 i J-sporstudd 203. Høyrerotasjon fra toppstussen 201 overføres til J-sporstuss 203, som festes til sirkulasjonsstussen 206. Sirkulasjonsstussen 206 er rotasjonelt låst til den ytre stammen 209. Ytre stamme 209 har en kam 215 (vist i forstørret detalj i fig. 8) som også er rotasjonelt låst til den ytre stammen 209. Høyrerotasjon får kammen 215 til å rotere, mens flensstussen 214, som er festet til drastussen 210, ikke beveger seg ettersom drivhodet 211 gnir mot den (ikke viste) omgivende rørkonstruksjonen. Med flensstussen 214 på linje med kammen 215 etter rotasjon av kammen 215 i retning av pil 268, kan den ytre stammen 209 bevege seg opp, ettersom overflate 260 ikke lenger fungerer som en vandrestopp for flensstuss 214. Dette er vist i fig. 8. Når den ytre stammen 209 beveger seg opp og trykklager 233 kontakter stempelhus 231, vil komponentene nedenfor kilen 220 begynne å bevege seg opp, samtidig som komponentene ovenfor kilen 220 holder seg på plass på grunn av de øvre og nedre drivhodene 211. Når kilen 220 støttes av kjeglen 221, vil fortsatt oppdraging stille inn kilen 220 i fôringsrøret (ikke vist) og få pakkeelementene 223-226 til å stilles inn. Ytterligere oppdrag vil trykke sammen skivefjærene 229 nok til å la låseholderen 216 åpnes (som vist ved å sammenlikne fig. 6 og 11). Med låseholderen 216 i åpen posisjon er verktøyet låst i posisjon, og kraft kan påføres i trykk og strekk uten fare for frigjøring av kilene 220 eller forseglingssammenstillingen 223-226. Dette kan være nyttig dersom det anbringes krukker (ikke vist) ovenfor rørkutteren og disse må spennes igjen ved å sette ned vekt.

[0057] Å bevege den indre stammeseksjonen 201, 202 og 234 opp får trykklageret 233 til å komme i kontakt med stempelhuset 231, og kontinuerlig rotasjon til høyre med strekk gjør det mulig å bruke en kutter C nedenfor for å kutte fôringsrør. Sirkulasjons-/klinkeseksjon 206, 258 kan åpnes ved behov ved å senke den indre stammeseksjonen 201, 202 og 234 inn i J-sporet 203, rotere til venstre [1/4] omdreining, og løfte opp (se fig. 12a-12b). Med sirkulasjonsstuss 206, 258 åpen kan fluider sirkuleres tilbake til overflaten ved å omgå den innstilte forseglingssammenstillingen 223-225 gjennom filter 227, der avfall fra kuttet filtreres.

[0058] For å frigjøre verktøyet må låseholderen 216 slakkes. Dette gjøres med overdrag for å overvinne skivefjærene 229. Holderhylsen 219 (se fig.6, 11 og 14) stopper når den treffer skulderen 270 (se fig.20) på flensstussen 214. Imidlertid vil holderen 216 og den ytre stammen 209 fortsette opp. Denne fortsatte bevegelsen vil få holderen 216 til å kollapse under holderhylsen 219. Når den indre stammeseksjonen 201, 202 og 234 beveges ned, kontakter den sirkulasjons-J-sporet 203 som beveger seg ned og kontakter den ytre stammens toppstuss 204, beveger den ytre stammen 209 ned, med holderen 216 fanget under holderhylsen 219, slik at holderen 216 kan passere rillen 262 (sammenlikn fig. 20-23). Den ytre stammeseksjonen 206 vil fortsette ned til sirkulasjonsporten 258 er lukket. Mens den ytre stammeseksjonen 206 beveger seg ned, vil holderhylsen 219 bunne ut på den indre skulderen 272 på holderhuset 218. Dette vil la låseholderen 216 komme ut fra under holderhylsen 219 og være klar til å komme ut i rille 262 når verktøyet stilles inn igjen (se fig. 23). Med henvisning til fig. 17–23 kan man se at i innkjøringsposisjonen i fig. 17 er hylsen 219 frigjørbart festet til den ytre stammen 209 med en første lås 274 som kan være en fjærlastet sfære eller en kammet cring eller en annen struktur som holder tilbake deler sammen fram til en forhåndsbestemt påført kraft og deretter frigjøres. Andre strukturer kan vøre en skivefjær eller en stabel av slike. Idet en opptakskraft påføres for å stille inn kilene 220, holdes hylsen 219 fortsatt tilbake av den første låsen 274 for tandembevegelse med ytre stamme 209, slik at holderen 216 kan springe ut i rille 262 for å holde innstillingen av kilene og forseglingen. Når seksjon 201, 202 og 234 heves ytterligere for en frigjøring av kilene og forseglingen ved å trykke sammen skivefjærstabelen 229, treffer hylsen 219 stopp 270 (se fig. 20), og holderne 216 skyves under hylse 219 og ut av rille 262. Mens det skjer, frigjør den fjærlastede kulens første lås 274 eller tilsvarende grepet sitt (vist skjematisk i fig.

20). I fig. 21 beveger hylsen 219 seg nå i tandem med ytre stamme 209 ettersom en andre lås (ikke vist) holder dem sammen til hylsen griper inn i indre skulder 272. Ved dette punktet har holderne 216 beveget seg nedenfor rillen 262, og videre nedoverrettet bevegelse av holderne 216 skjer relativt til hylsen 219, som stoppes av indre skulder 272. Som en følge av dette kan holderne 216 igjen forspennes utover samtidig som de settes i en avstand bort fra hylsen 219 idet første lås 274 igjen selektivt fester hylse 219 til ytre stamme 209 (vist i fig.23). Fig. 23 og innkjøringsposisjonen i fig.17 er den samme.

[0059] Låsesystemet i fig.17-23 kan brukes til en rekke verktøy som kan stilles inn i borehullet på nytt. Fordelene er at låsen stilles inn og tas ut med en aksialkraft, uten behov for rotasjon. Det anvender et overflatesignal om overdrag, så som sammentrykningen av skivefjærstabelen, til å trekke tilbake holderen under den flyttende holderhylsen og holde den tilbaketrukket idet aksialbevegelse tillater holderen å flytte klar av låserillen. Ytterligere aksialbevegelse tillater holderne å igjen innta innkjøringsposisjonen for verktøyets neste inngrep i innstilt posisjon. Som en følge av dette vil oppdraging stille inn verktøyet og selektivt låse det. Videre oppdraging med et overflatesignal frigjør låsen. Påfølgende nedoverrettet aksialbevegelse vil stille låsen tilbake i den initielle ledige posisjonen. Den videre oppdragingen kan fås til ved hjelp av en drakraft fra overflaten eller en alternativ frigjøring, så som ved å slippe en kule på et sete og trykke et stempel slik at det skaper aksialbevegelsen (som det skal forklares nedenfor). Fagpersonen vil erkjenne at de aksiale utløserbevegelsene også kan reverseres eller være en kombinasjon av bevegelser opp og ned. Det faktum at det ikke er noen rotasjon, er et pluss, særlig i avbøyde borehull. Den selektive innlåsingen av innstillingen gjør det mulig for andre operasjoner, så som å levere rysteslag, å finne sted uten fare for å miste den innstilte posisjonen.

[0060] Den samme gjeninnstillbare låsemekanismen kan oppnås ved hjelp av en patron i stedet for holdere, som vist i fig. 24-29. I fig. 24 støttes en patron 300, montert til en stasjonær komponent som ikke er vist, i en forhåndsbøyd tilstand av en bevegelig komponent 302, så som den ytre stammen på kutt-og-dra-spydet, og holdes mot en glidende hylse 314 av én av to selektive låser 304 eller 306. I fig.

24, som er innkjøringsposisjonen, holder låsen 306 hylsen 314 mot patronen 300. Når den bevegelige komponenten 302 dras i retning av pil 303 (som når den stiller inn kilene og forseglingen), klikker patronen 300 inn i en rille 308 i den bevegelige komponenten 302, som vist i fig. 26, og hindrer bevegelig komponent 302 bevegelse i den motsatte retningen som vist ved pil 310. Dette er ankerets låste posisjon og er vist i fig.26. Dras den bevegelige komponenten 302 videre i retning av pil 303, skuldres den glidende hylsen 314 mot den bevegelige komponenten 302 ved skulder 312, slik at den første selektive låsen 306 frigjøres mellom patronen 300 og den glidende hylsen 314. Bevegelsen lar også patronen 300 bevege seg ut av rillen 308 og opp på den glidende hylsen 314, der den griper inn i en andre selektiv lås 304 for å feste hylse 314 til patronen 300. Denne bevegelsen krever en viss kraftterskel på grunn av bøyingen av patronen 300, som tjener som overflatesignalet om at låsen er overvunnet.

[0061] Å skyve den bevegelige komponenten 302 i retning av pil 316 lar deretter patronen 300 komme tilbake til posisjonen i fig. 24, ettersom patronen 300 forblir montert på hylse 314 til hylsen 314 griper inn i rille 308 ved overflate 318. Ved det punktet fester låsen 306 igjen hylsen 314 til patronen 300. Fortsatt bevegelse av det bevegelige elementet 302 fører deretter patronen 300 tilbake til innkjøringsposisjonen vist i fig.24, som er den samme som fig.29. Prosessen kan gjentas for å igjen låse patronen 300 til den bevegelige komponenten 302. Den beskrevne konfigurasjonen kan enkelt reverseres, slik at patronen 300 støttes av den stasjonære delen, som ikke er vist, og monteres på den bevegelige komponenten 302.

[0062] Fortsetter vi nå med frigjøringsprosedyren for rørkutteren C, vil fortsatt nedtrykking med den indre stammeseksjonen 201, 202 og 234 uten at holderen 216 fanger opp kilehuset 218 la kilen 220 og pakkeelementene 223-225 slakkes, og verktøyet kan beveges opp og ned fôringsrøret etter behov. For at verktøyet skal bevege seg fritt opp, må den indre stammeseksjonen 201, 202 og 234 roteres [1/4] omdreining til venstre samtidig som den skyver ned for å gripe inn igjen i kammen 215 med flensstussen 214 (som vist i fig. 8, som er risset før den [1/4] rotasjonsomdreiningen).

[0063] Fig.13a-13b viser en sekundær frigjøringsframgangsmåte for å frigjøre ved overflaten eller frigjøre i tilfelle det å påføre en drakraft etterfulgt av nedsetting ikke klarer å frigjøre kilene 220. Vist i fig. 13a-13b er en kule 264 som lander på sete 232. Denne figuren viser også setet 232 i en posisjon etter at det er flyttet for å eksponere port 266. Påført trykk når deretter stempelet 230, som så trykker sammen skivefjærene 229 og på den måten simulerer den samme virkningen som en oppdragskraft på strengen. Holderne 216 vil trekkes tilbake, slik at en påfølgende nedsettingskraft vil strekke ut kilene og forseglingssammenstillingen for en frigjøring. Deretter vil en [1/4] omdreining til venstre igjen klinke verktøyet, slik at det ikke vil gripe inn igjen i den omgivende rørkonstruksjonen idet det omposisjoneres for et nytt kutt eller fjernes fra borehullet.

[0064] Beskrivelsen ovenfor illustrerer den foretrukne utførelsesformen, og fagpersonen kan gjøre mange modifiseringer uten at det avviker fra oppfinnelsen, hvis omfang må bestemmes ut ifra det bokstavelige og ekvivalente omfanget til kravene nedenfor.

Claims (14)

Patentkrav

1. Spyd- og rørkutterkombinasjon, som omfatter:

en stamme (59, 209) som er roterbart montert i en ytre sammenstilling (36) for flere omdreininger,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t stammen (59, 209) støtter en rørkutter (C) og har en strømningspassasje gjennom denne som forblir åpen for fluidstrømning mens stammen (59, 209) roterer rørkutteren (C) ved en hastighet nødvendig for å gjennomføre kuttingen av et rør;

et anker som er montert på den ytre sammenstillingen (36) og konfigurert slik at den ytre sammenstillingen (36) kan komme inn i rørkonstruksjonen for flere innsettinger og uttak av ankeret i forhold til rørkonstruksjonen med innsettingene og uttakene i en enkelttur;

en selektivt frigjørbar lås (304, 306) som automatisk utløses for å holde ankeret i en innstilt posisjon, og frigjør med kun aksial kraft fra av stammen (59, 209), nevnte flere omdreininger forekommer med ankeret i en fullstendig innstilt posisjon og setter delen av røret som er opphulls fra kuttet i strekk gjennom stammen (59, 209).

2. Spyd- og rørkutterkombinasjon i henhold til krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t låsen (304, 306) låses når stammen (59, 209) beveger seg aksialt.

3. Spyd- og rørkutterkombinasjon i henhold til krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t låsen (304, 306) låses opp når stammen (59, 209) beveger seg aksialt.

4. Spyd- og rørkutterkombinasjon i henhold til krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den ytterligere omfatter:

en forseglingselementsammenstilling som ligger an mot rørkonstruksjonen når ankeret stilles inn; nevnte flere omdreininger forekommer når forseglingselementet er fullstendig innstilt, og hvor kutteren (C) kutter røret med en strekkraft på røret påført gjennom stammen (59, 209).

5. Spyd- og rørkutterkombinasjon i henhold til krav 4,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t ankeret og forseglingselementsammenstillingen hindres i å stilles inn når stammen (59, 209) beveges aksialt før stammen (59, 209) er rotert.

6. Spyd- og rørkutterkombinasjon henhold til krav 4,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den ytre sammenstillingen (36) omfatter en selektivt operert omføringspassasje rundt forseglingselementsammenstillingen.

7. Spyd- og rørkutterkombinasjon i henhold til krav 6,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t omføringspassasjen videre omfatter et filter (46).

8. Spyd- og rørkutterkombinasjon i henhold til krav 6,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t omføringspassasjen selektivt åpnes eller lukkes når ankeret stilles inn med bevegelse av stammen (59, 209),

omføringspasasjen er åpen ettersom stammen (59, 209) roterer rørkutteren (C).

9. Spyd- og rørkutterkombinasjon i henhold til krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den selektivt frigjørbare låsen (304, 306) låses av initiell relativ bevegelse som gjør at en patron (300) kan komme inn i en rille (308) på ankeret for å hindre relativ bevegelse i en andre retning motsatt den initielle relative bevegelsen.

10. Spyd- og rørkutterkombinasjon i henhold til krav 9,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t fortsettelse av den initielle relative bevegelsen med en forhåndsbestemt kraft flytter patronen (300) ut fra rillen (308).

11. Spyd- og rørkutterkombinasjon i henhold til krav 10,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t patronen (300) når den forlater rillen (308), setter seg på en hylse (314), som hindrer patronen (300) i å komme inn i rillen (308) igjen ved relativ bevegelse i den andre retningen.

12. Spyd- og rørkutterkombinasjon i henhold til krav 11,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t hylsen (314) griper inn i en turstopp etter at rillen (308) vandrer forbi patronen (300).

13. Spyd- og rørkutterkombinasjon i henhold til krav 12,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t hylsen (314) initielt festes frigjørbart til patronen (300) med et første låseelement, og den initielle relative bevegelsen frigjør hylsen (314) fra patronen (300) og gjør at patronen (300) kan gripe inn i rillen (308);

den initielle relative bevegelsen oppstår ved å bevege et bevegelig element i forhold til patronen(300), der det bevegelige elementet omfatter en skulder (312) for å gripe inn i hylsen (314) for å deretter frigjøre det første låseelementet;

når patronen (300) beveger seg ut av rillen (308) idet den initielle relative bevegelsen fortsetter, låses hylsen (314) til patronen (300) av et andre låseelement.

14. Spyd- og rørkutterkombinasjon i henhold til krav 13,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t det andre låseelementet overvinnes under den andre relative bevegelsen etter at rillen (308) vandrer forbi patronen (300) mens patronen (300) er montert på hylsen (314);

det bevegelige elementet fører deretter turstoppen mot hylsen (314), slik at det første låseelementet igjen kan kople hylsen (314) til patronen (300), slik at den selektivt frigjørbare låsen (304, 306) igjen er klar for en ny syklus.