NO781681L - Svivelkopling. - Google Patents

Abstract

Svivelkopling.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en svivel- eller kule-leddkopling for anvendelse i en brønnrørstreng, for opprettelse av en kontinuerlig, gjennomgående styre- eller driftsvæskekanal i tillegg til den hovedkanal hvorigjennom de ulike boreprosesser utføres.

Det har fra tidligere vært benyttet flerkanalskoplinger eller -ledd med rør som gjennom kuledelen er forbundet med motsatte ender av kanaler, eksempelvis som kjent fra US-patentskrift 3.957.291. Koplingsdelens bøye- og dreiebevegelse har vært begrenset, for opprettholdelse av en kontinuerlig væskestrøm gjennom hovedkanalen og ekstrakanalene, fordi rørene har begrenset lengde og fleksibilitet, og dreiebevegelsen begrenses for å unngå feil-forbindelse av rørene gjennom koplingsdelen. Det har videre vært anvendt ledninger som strekker seg på yttersiden av koplingen, uten å være beskyttet av et ytterhus, og som er bulket og har begrenset fleksibilitet. Disse utvendige ledninger kan påføres brudd ved anvendelse av andre verktøy eller på grunn av arbeider som foretas rundt et stigerør, i tilfelle av at koplingen er anordnet i et stigerør.

Foreliggende oppfinnelse vedrører svivelkoplinger eller

-ledd av kuleelementtypen.

Det er et formål ved oppfinnelsen å frembringe en forbedret svivelkopling med en gjennomgående forbindelse, atskilt fra midtkanalen rundt koplingen, som ikke avbrytes på grunn av koplingens svinge- eller dreiebevegelse.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å frembringe en forbedret svivelkopling som ikke innbefatter løse slanger eller ledningsrør som strekker seg på utsiden av koplingen.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende

under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori:

Fig. 1 viser et skjematisk sideriss av den forbedrede

svivelkopling, montert i en brønnrørstreng.

Fig. 2 viser et sideriss, delvis i snitt, av svivelkoplingen. Fig. 3 viser et sideriss, delvis i snitt, som illustrerer svivelkoplingens dreiebevegelse. Fig. 4 viser et tilsvarende riss, hvor svivelkoplingen er dreiet i'motsatt retning i forhold til fig. 3.

Svivelkoplingen ifølge oppfinnelsen er i fig. 1 vist plassert i en brønnkanal W som er avgrenset av et foringsrør C og hvori svivelkoplingen S er montert mellom et pumpeinntak I i rørstrengen T og en pumpe P. Pumpen P er, sammen med svivelkoplingen S, inn-taksrøret I og en rørventil V, opplagret i rørstrengen T ved hjelp av en låsehylse M. En pumpemotor A er anbrakt over låsehylsen M og forbundet med overflaten gjennom en strømkabel E som er ført ut gjennom en pakningsboks B ved brønnhodet H. Rørstrengen T er forbundet med en grenledning L som er tilknyttet produksjons-utstyret (ikke vist) og hvorigjennom det ledes væske som pumpes fra de nedre soner av brønnkanalen W.

Den forbedrete svivelkopling S ifølge oppfinnelsen er i fig. 1 vist plassert i en produksjonsrørstreng, men den kan monteres i brønnrørstrenger av enhver type eller, om ønskelig, tjene som svivelkopling for et stigerør.

Den forbedrete svivelkopling ifølge foreliggende oppfinnelse fremgår tydeligst av fig. 2. Svivelsokkelen 12 understøttes såvel dreibart som svingbart av kuleelementet 10. Svivelsokkelen 12 omfatter et ytterhus 14 og en indre sokkeldel 16 som begge er rørformet. Den øvre ende av kuleelementet 10 innbefatter to kule-delflater 18 og 20 som ligger an mot henholdsvis en indre glideflate 22 på ytterhuset og en glideflate 24 på sokkeldelen 16. Når ytterhuset 14 er inngjenget på sokkeldelen 16, med kule-elementflåtene 18 og 20 beliggende mellom nevnte deler, vil flatepartiene 18 og 20 på kuleelementet 10 befinne seg i anlegg mot glideflatene 22 og 24 på henholdsvis ytterhuset 14 og sokkeldelen 16, slik at det dannes et svingbart og dreibart ledd.

Kuleelementet 10 omfatter et utadragendefrørformet ben 26 med en midtkanal 28. Kuleelementet er videre utstyrt med et innvendig, nedadrettet skulderparti 30. Et rørformet koplingsstykke 32 er på hensiktsmessig måte forbundet med den nedre ende av det rørformete ben 26, Det rørformete koplingsstykke 3 2 har en innvendig kanal 3 3 og danner et innvendig, oppadrettet skulderparti 34, En hylse 36 er anbrakt i kanalene i kuleelementet 10

og det rørformete koplingsstykke 32, mellom skulderpartiene 3 0

og 34. Yttersiden av hylsen 36 befinner seg i kort avstand fra veggen i kanalen 28, og avgrenser en ringformet kanal 38 som er avsperret fra midtkanalen gjennom svivelkoplingen S, men som danner forbindelse mellom en radial åpning 4 0 i kuleelementet 10 og en radial åpning 42 i koplingsstykket 32.

Åpningen 4 0 er forbundet med et kammer 4 4 som omgir kuleelementet 10 mellom de sfæriske flatepartier 18 og 20 og som står i forbindelse med den langsgående kanal eller kanalene 4 6

i sokkeldelen 16. En seksjon 48 som er innkoplet over sokkeldelen 16, er utstyrt med i det minste én kanal 50 som står i forbindelse med kanalen 46. For å .opprettholde denne forbindelse bør seksjonen 48 være fastkilt, slik at kanalene forløper i flukt med hverandre, eller det kan, om ønskelig, være anordnet en smal, ringformet kanal i grensesonen mellom seksjonen 14 og sokkeldelen 16, i tilknytning til et antall kanaler 46 og 50 som derved vil opprettholde forbindelsen med hverandre uavhengig av de innbyrdes posisjoner.

En kanal 52 som er anordnet i koplingsstykket 32, strekker seg nedad fra skjæringspunktet med åpningen 4 2 og er forbundet med en kanal 54 i en nedre overgangshylse 56, idet den enten for-løper i flukt med sistnevnte kanal eller er tilknyttet ved hjelp av et ringformet kammer (ikke vist) i grensesonen mellom koplingsstykket 3 2 og overgangshylsen- 56. De kanaler som danner forbindelse gjennom koplingen, uavhengig av midtkanalen gjennom koplingen, er avtettet ved hjelp av egnete tetningsringer. Dette kanalsystem omfatter kanalen 50 i seksjonen 48, kanalen 4 6 i sokkeldelen 16, kammeret 44 som omgir kuleelementet 10, åpningen 40, det ringformete kammer 38, åpningen 42, kanalen 52 i koplingsstykket 32 samt kanalen 54 i den nedre overgangshylse 56. Det er anordnet et spor 58 i den sfæriske glideflate 24 på sokkeldelen 16, for opptakelse av en O-ring 60 som tjener for avtetning mot det sfæriske flateparti 20 på kuleelementet 10. Det er videre anordnet et spor 62 i flatepartiet 22 på ytterhuset 14, for opptakelse av en O-ring 64 som avtetter mot det sfæriske flateparti 18 på kuleelementet 10. Disse pakninger forhindrer væskelekkasje fra kammeret 44.

Fig. 3 og 4 viser motsatte ytterstillinger i den forbedrete svivelkoplings dreiebevegelse. Det fremgår herav at O-ringpak-ningene 60 og 64 fastholdes i tettende anlegg mot flatepartiene

henholdsvis 20 og 18, slik at forbindelsen mellom kammeret 4 4

og åpningen 4 0 ikke avbrytes ved denne bevegelse av svivelkoplingen. Videre er det, som vist, anordnet flere pakninger, slik at de enkelte kanaler gjennom koplingen er avtettet i hver for-bindelsessone.

Av det ovenstående vil det fremgå at det ifølge oppfinnelsen er frembrakt en forbedret svivelkopling av kuleelementtypen, med en separat forbindelse fra konstruksjonens midtkanal gjennom koplingen, som ikke avbrytes ved svingende eller dreiende bevegelse av koplingen. Ytterhuset 14 omfatter en skråflate 66 som bringes i anlegg mot kuleelementets 10 ytterflate 68 når den forutvalgte grense for kulekoplingens utslagsvinkel er nådd.

Claims (9)

1. Svivelkopling, karakterisert ved at den omfatter et kuleelement med en ytre, delsfærisk flate på den ene ende og med en gjennomgående midtkanal, en åpning som er anordnet i den sfæriske flates midtparti, slik at sfæriske flater er beliggende over og under åpningen, en svivelhette med en kanal som står i forbindelse med midtkanalen gjennom kuleelementet og med en delsfærisk glideflate i anlegg mot kuleelementet, et rør-formet ytterhus som er utstyrt med en indre, delsfærisk glideflate i anlegg mot kulepartiet, og som omgir svivelhetten og kuleelementet, midler som fastholder de sfæriske flater på svivelhetten og det rørformete ytterhus i fast anlegg mot kuleelementets sfæriske flater og som tillater svinge- og dreiebevegelse av hetten og ytterhuset i forhold til kuleelementet, et ringformet kammer som avgrenses av kuleelementet, svivelhetten og ytterhuset, og som står i forbindelse med den ytre del av kuleelementkanalen under svinge- og dreiebevegelsen, midler som står i forbindelse med det ringformete kammer, for opprettelse av væskeforbindelse fra utsiden av hetten og ytterhuset og til kammeret, en kanal som danner forbindelse med kuleelementkanalen, atskilt fra midtkanalen, samt midler for begrensning av svivelhettens og ytterhusets svingebevegelse i forhold til kuleelementet, for opprettholdelse av forbindelse mellom kuleelementkanalen og forbindelsen ut over hetten og ytterhuset.

2. Svivelkopling i samsvar med krav 1, karakterisert ved at kuleelementet innbefatter et antall kanaler som står i forbindelse med det ringformete kammer.

3. Svivelkopling i samsvar med krav 1, karakterisert ved at midlene som står i forbindelse med det ringformete kammer, for opprettelse av væskeforbindelse fra utsiden av hetten, omfatter et antall kanaler i svivelhetten, som er atskilt fra den førnevnte svivelhettekanal.

4. Svivelkopling, karakterisert ved at den omfatter et generelt rørformet, forlenget parti og et kuleparti med generelt sfærisk ytterflate, hvor en langsgående midtkanal strekker seg gjennom nevnte partier, for opprettelse av væskeforbindelse, en hylse i midtkanalen, som strekker seg i det minste delvis gjennom kulepartiet og som er anbrakt i avstand innenfor kuleelementets innervegg, slik at det dannes en ringformet hylsekanal, hvor det i kulepartiet er anordnet minst én kanal for opprettelse av væskeforbindelse med hylsekanalen, en svivelhette med en delsfærisk glideflate i anlegg mot kulepartiet, og med en midtkanal som står i forbindelse med kuleelementets midtkanal, et ytterhus som omslutter kuleelementet og svivelhetten, en indre glideflate i ytterhuset, som ligger an mot kuleelementets sfæriske ytterflate, hvor svivelhetten er forbundet med ytterhuset, for å fastholde den sfæriske flate på svivelhetten og ytterhuset i tettsluttende anlegg mot kuleelementet og tillate svingende og dreiende bevegelse av ytterhuset i forhold til kuleelementet, et ringformet kammer som er avgrenset mellom kuleelementet og ytterhuset, umiddelbart ved kuleelementkanalen, hvor kammeret tjener for opprettelse av væskeforbindelse med kuleelementkanalen under svinge- og dreiebevegelsen, minst én kanal som fra det ringformete kammer strekker seg i retning fra hylsen, samt en anslagsflate på ytterhuset, som kan bringes i anlegg mot kuleelementet, for å begrense ytterhusets og svivelhettens svingebevegelse i forhold til kuleelementet.

5. Svivelkopling i samsvar med krav 4, karakterisert ved et ringformet koplingsstykke som er forbundet med ytterhuset og utstyrt med en kanal som står i forbindelse med hylsekanalen, og midler som står i forbindelse med nevnte kanal, for opprettelse av en væskestrøm ut over hylsekanalen.

6. Svivelkopling i samsvar med krav 5, karakterisert ved at den øvre del av hylsen ligger an mot et innvendig, ringformet skulderparti i kuleelementkanalen, mens det nedre parti av hylsen ligger an mot et innvendig, ringformet skulderparti i koplingsstykket.

7. Brønnproduksjonsapparat, karakterisert ved en produksjonsrørstreng, en pumpe, en låsehylse som er forbundet med pumpen og som forankrer denne i rørstrengen, og en svivelkopling som er forbundet med pumpen og som omfatter et kuleelement med en ytre, delsfærisk flate i den ene ende og med en gjennomgående midtkanal, en åpning som er anordnet i kuleelementet i midtpartiet av den sfæriske flate, slik at krumme flatepartier befinner seg over og under åpningen, en svivelhette med en kanal som står i forbindelse med midtkanalen gjennom kuleelementet, og med en delsfærisk glideflate i anlegg mot kuleelementet, et rørformet ytterhus som omslutter svivelhetten og kuleelementet og som innbefatter en indre, delsfærisk glideflate i anlegg mot kuleelementet, midler som fastholder de delsfæriske flater på svivelhetten og det rørformete ytterhus i fast anlegg mot kuleelementets delsfæriske flater og som tillater svinge-og dreiebevegelse av hetten og ytterhuset i forhold til kuleelementet, et ringformet kammer som avgrenses av kuleelementet, svivelhetten og ytterhuset og. som står i forbindelse med utsiden av kuleelementkanalen under svinge- og dreiebevegelsen, midler som kan forbindes med det ringformete kammer, for opprettelse av væskeforbindelse fra utsiden av hetten og ytterhuset og til kammeret, en kanal som står i forbindelse med kuleelementkanalen, atskilt fra midtkanalen, midler for begrensning av svivelhettens og ytterhusets svingebevegelse i forhold til kuleelementet, for opprettholdelse av forbindelsen mellom kuleelementkanalen og nevnte forbindelse ut over hetten og ytterhuset, samt et pumpeinntak som er forbundet med den annen side av svivelkoplingen, og hvor inntaksåpningen er forbundet med midtkanalen gjennom svivelkoplingen.

8. Svivelkopling i samsvar med krav 4, karakterisert ved at den kanal som strekker seg fra det ringformete kammer, innbefatter et antall åpninger som er anordnet i svivelhetteveggen.

9. Svivelkopling i samsvar med krav 8, karakterisert ved at den omfatter en låsehylse med en midtkanal, som er forbundet med svivelhetten og utstyrt med et antall langsgående kanaler, atskilt fra midtkanalen, hvor låse-hylsekanalene forløper i flukt med svivelhettekanalene.