NO830378L - Broennverktoey. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører brønnverktøy som benyttes ved rotasjonsbrønnboring, og oppfinnelsen vedrører især en borekrone- bunnhullkontakt- og støtdempende anordning.

Ved boring av en brønn, benyttes en roterende borekrone for bortkutting av formasjonene som skal gjennomtrenges. Borekronen er opphengt i en borestreng, som kan ha stor lengde, f. eks. ca. 7619 m. Skjønt borekronen roterer med en forholdsvis lav omdreiningshastighet, kan den generere forholdsvis store støtkrefter, både i vinkel- og aksial, retning, som påføres borestrengen. Disse støtkrefter kan føre til fysiske skader på både borestrengen og borekronen. Dessuten hindrer slike støt-krefter at borekronen blir holdt i kontakt med bunnen av brønn-boringen. Som følge av dette, kan borekronens effektivitet bli svekket, selv ved små aksiale forskyvninger (f.eks. 12,7 mm)

av borekronen fra kontakten med formasjonen som det bores i.

På samme måte produserer vinkelstøt alvorlige variasjoner i

det vridningsmoment som påtrykkes borekronen, hvilket resulte-rer i ujevn formasjonsgjennomtrengning. Det vil åpenbart væ-re svært ønskelig å hindre at vinkel- og aksiale støtkrefter fra borekronen blir påført borestrengen eller påvirker borekronens bunnhullkontakt.

Det er foreslått forskjellige brønnredskaper, som enten har en bunnhull-kontaktfunksjon eller en støtdempende funksjon. Noen få brønnredskaper er foreslått for å gi en kombinasjon av disse funksjoner. Generelt bruker disse kombinasjons-redskaper en spiralformet forbindelse i brønnredskapet og en fluidum-støtdemper eller en hydraulisk pute. Disse kombinasjonsverktøy er følgelig svært komplisert når det gjelder konstruksjonen og elementenes funksjoner, hvilket medfører kort aktiv levetid, problemer med reparasjon i feltet og andre uønskede resultater.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et brønnverktøy, som med hensyn til funksjon kombinerer bunnhullkontakt- og støtdempende trekk, men har en forholdsvis enkel konstruksjon, lang levetid ved brønnboring og en struktur som er forholdsvis enkel å konstruere og reparere.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt et brønnverktøy for å opprettholde bunnhullkontakten, samtidig som det demper vinkel- og aksialt rettede støtkrefter av en roterende borekro ne, som er- ført på en borestreng. Verktøyet har et langstrakt legeme med forbindelsesorganer for gjengetilkopling i en brønn-rørstreng. En rørformet spindel som er dreibart og forskyvbart montert i en rørformet sylinder danner legemet. Et ringformet kammer, isolert fra brønnfluidum, er begrenset..mellom spindelen og sylinderen. Elastiske Istøtdempningsorganer mellom metalliske føringsringer er anbrakt i kamret mellom stoppere. Spindelen har et flertall spor, fortrinnsvis venstregjengede. spiralformede spor, hvor ruller som bæres av sylinderen rir, slik at ' spindelens vinkelbevegelse er styrt, når den blir teleskopfor-skjøvet i sylinderen. Overgangsringer fjærer.av de elastiske organer mot rotasjons- og aksiale støt fra de metalliske fø-ringsringer.. Stopperne med de elastiske. organer begrenser spindelens inn- og utadrettede teleskopforskyvning i sylinderen. Støtkreftene'på tvers av legemet blir først dempet av spindelens inn- og utadgående teleskopbevegelse i sylinderen og også av rullenes aktivitet i de venstregjengede spiralformede spor. Overskytende støtkrefter<d>empes av stopperne som påvirker de elastiske organer under ytterligere innad/utadbevegelser av spindelen.i sylinderen.

I tegningene viser

fig..1 etTsidériss, delvis i lengdesnitt, av et foretrukket utførelseseksempel av et brønnverktøy ifølge oppfinnelsen i lukket stilling,

fig. 2 et partielt sideriss og lengdesnitt av brønnverk-tøyet i åpen stilling,

fig. 3 en gjengivelse i likhet med fig. 2, som illustre-rer det åpnede brønnredskap med slitte støtdempende organer,.

fig. 4 et snitt etter linjen 4-4 av brønnverktøyet ifølge fig. 3,

fig. 5 et snitt i større målestokk av.rullen ifølge fig. 4, tatt etter linjen 5-5j

fig. 6A et partielt sideriss i større målestokk av spindelen med venstregjengede spiralformede spor, slik den brukes i brønnverktøyet ifølge oppfinnelsen,

fig. 6B et partielt sideriss i større målestokk av spindelen med rette spor, slik den brukes i brønnverktøyet ifølge oppfinnelsen, og

fig. 7 og 8 de siste metall-mot-metall stopperne som er anordnet i det totalt åpne og lukkede.brønnverktøy.

I tegningene er like deler betegnet med like henvisnings-tall i samtlige figurer av hensyn til en forenkling av beskri-velsen av brønnverktøyet ifølge foreliggende oppfinnelse.

I tegningene er et foretrukket utførelseseksempel av brønnverktøyet 11 ifølge oppfinnelsen vist. Brønnverktøyet 11 blir vanligvis plassert, i en borerørstreng, fortrinnsvis inntil balanserørene og ovenfor den dreibare borekrone. Brønnverktøyet er anbrakt så: nær som mulig i forhold til den dreibare krone for'å dempe støtvirkningene .som genereres, under boring og og-så for å sikre at borekronen blir holdt i kontakt med formasjonen som det bores i. Brønnverktøyet 11 omfatter, som vist i fig. 1, et legeme 12, som har gjengede koplingsorganer, som f. eks. bøssinger 13 og 14 for innkopling i en brønnrørstreng. Bøssingen 13 vil vanligvis motta den dreibare borekrone, mens bøssingen 14 skrues inn i brønnrørstrengen ovenfor. Men bøs-singene 13 og 14 kan om ønsket anordnes i en tapp-og-bøssing-anordning. Legemet 12 har en aksial strømningspassasje 16, som forløper mellom dets ender for opptagning av boreslam o.l.

Mer presist, er legemet 12 fremstilt av en rørformet spindel 17, som er dreibart og forskyvbart montert i en ytre, rør-formet sylinder 18. For dette formål er spindelen 17 i sitt nedre parti 19 forsynt med en sylindrisk lagerflate, på hvilken et lineært rullelager 21 er montert i en fordypning 22 i nedre seksjon av sylinderen 18. Lageret 21 er ved hjelp av en hol-demutter 24 sikret i operativ stilling i fordypningen 22. Det foretrekkes bruk av lineære lagre 21 for dreie- og forskyvnings-forbindelsen i nedre del av brønnverktøyet 11. Dreie- og for-skyvningsforbindelsen kan i øvre del av brønnverktøyet opprettes ved hjelp av en sylindrisk lagerflate 26 på en øvre seksjon 27 av spindelen 17. I tillegg kan øvre seksjon 27 bære et flertall fluidumtetninger 28, som sørger for en lekkasjetett dreie- og forskyvningsforbindelse mellom spindelen og sylinderen. Øvre seksjon 27 er skrudd på midtseksjonen 29 av spindelen 17. På lignende måte kan øvre seksjon 31 av sylinderen være skrudd på midtseksjonen 32 for sylinderen 18.

Nedre ende av legemet 12 bærer en frittbærende tetning 33 som er forskyvbart opptatt i et ringformet kammer, begrenset av de sylindriske veggflater 34 og 36 mellom spindelen hhv. sylinderen. Mer presist,.er tetningen 33 utformet av en ringformet metallhylse 35,.som omfatter et flertall indre og ytre spor. Tetningsringer 37 og 38 i sporene oppretter den dynamiske tetningsfunksjon mellom tetningshylsen 35 og de nær-liggende flater 34 og 36 av spindelen og sylinderen. Det ringformede rom nednefor tetningen 33 er utsatt for brønnfluider via en nedre port 39, som er dannet i nedre seksjon 23 av sylinderen 18. Nedre seksjon 23 er i skrueforbindelse med midt-seks jonen 32 av sylinderen, og på nedre seksjon 19 i skrueforbindelse med ytre seksjon 29 av spindelen, for enkel montering av verktøyet 11.

Tetningene 28 for øvre seksjon 27 av spindelen 17 og

den selvbærende tetning 33 begrenser et ringformet.kammer 4l, som er isolert fra brønnfluider som omgir brønnverktøyet 11. Kamret.4l er fortrinnsvis fylt med olje. Den selvbærende tetning 33 har den funksjon å holde oljen i kamret 4l ved i det vesentlige samme hydrostatiske trykk som brønnfluidumet som omgir brønnverktøyet 11. Som følge av dette vil øvre og nedre tetninger på legemet 12 fungere ved i det vesentlige fravær av trykkdifferensial, slik at de sikres lang levetid ved rotasjons- og forskyvningsbevegelser mellom spindelen 17 og sylinderen 18. Kamret 4l kan fylles med olje gjennom en plugget port 42, som foreligger i sylinderens 18 midtseksjon 32. Ved denne anordning av tetningene og bærelagrene, kan spindelen 17 både utføre rotasjons- og teleskopisk bevegelse i forhold til sylinderen 18, mens kamret opprettholder en i det vesentlige jevn volumetrisk kapasitet og forblir ved i det vesentlige det samme hydrostatiske trykk som brønnfluidumet som omgir brønn-verktøyet 11.

Brønn-verktøyets legeme 12 omfatter en mekanisme for å holde borekronen i det vesentlige i kontakt med forsmasjonen som blir gjennomtrengt under boreoperasjoner. For dette formål har midtseksjonen 29 av spindelen 17 et flertall venstregjengede spiralformede spor, som forløper i lengderetning over en viss avstand i spindelens ytre flate. Området for disse spiralformede spor er betegnet med 46. Under henvisning til fig. 6A, ses dette parti av spindelen 17>som inneholder de nevnte spiralformede spor.. Mer presist, forløper et første spiralformet spor 47 over i det vesentlige hele lengden av partiet 46, og det kan ses et parti av et andre spiralformet spor 48. For^trinnsvis foreligger et ulike antall slike spor. Som vist i. fig.. 4, kan spindelen 17 f.eks. ha de spiralformede spor 47, 48 og 49. Disse spiralformede spor har fortrinnsvis en tangensial, flat bunn med sidevegger som er parallelle med spindelens dia-meter som passerer sentralt gjennom sporets bunn. Det spiralformede spor 47 er vist med en flat bunn med sidevegger 51 og 52 parallelt med diameteren.som passerer gjennom sentrum av spindelen 17 og sporet.

Det vil fremgå at den dreibare borekrone dreies mot høyre eller mot urviserens retning, sett nedad, gjennom brønnboringen, under gjennomtrengningen av underjordiske formasjoner. I forhold til denne rotasjonsretning av borekronen, er de spiralformede spor venstreskrudd på spindelen. Stignings- eller le-deegenskapene av disse spiralformede spor er forholdsvis avgjø-rende for tilfredsstillende drift av brønnverktøyet 11. Mer presist, er stigningen slik at dens funksjon i foreliggende verktøy er å påvirke borekronen-mot bunnen av brønnboringen med tilstrekkelig kraft til å opprettholde borekronens kutteeffekt, men uten uønsket økning av vektbelastningen på borekronen, som sikrer korrekt gjennomtrengning av formasjonen hvor brønnen bores. Gode resultater er oppnådd med spiralformede spor som har en stigning på 15° rundt spindelen 17. Med andre ord, har de spiralformede spor en stigning på ca. en tørn på ca. 152 cm langs spindelens lengde. Det skal dog bemerkes at de spiralformede spors lengde langs spindelen bare er noen cm. Sporene kan f.eks., strekke seg bare ca. 25 cm langs spindelen.

Under henvisning til fig. 1, 4 og 5>er sylinderen 18 i midtseksjonen 32 forsynt med avtrappede åpninger, hvor den omfatter et flertall ruller, som strekker seg innover og i driv-inngrep med hvert av de spiralformede spor. Følgelig roterer spindelen.17 i sylinderen 18 under teleskopforskyvning av disse to organer. Det foreligger med fordel flere ruller i hvert av sporene, som rullene 53554,.56, 57 og 58 i det spiralformede spor 47. Samtlige ruller har identisk montering i sylinderen 18.

Derfor vil bare rullene 54 bli mer utførlig beskrevet. I fig.

4 er rullen 54 opptatt i en avtrappet åpning 6l, som er dannet i sylinderens midtseksjon 32. Rullen 54 omfatter et legeme 62, som er festet i åpningen 61 med hensiktsmessige organer, f. eks. med en liten sveiset vulst i omkretskanten innenfor åpningen 6l. Radialt innad fra legemet 62 forløper et rullelager som bæres på et lagermonteringsparti 64 av legemet 62, som tydeligere vist i fig. 5. Det vil fremgå at rullene 53-58 går i inngrep med enav sideflatene 51 eller 52 av sporet 47. Under normale boreoperasjoner vil rullene ri på frontflaten 52 på grunn av høyre-rotasjonen av borestrengen. Følgelig presses spindelen 17 nedad av de venstreskrude spor fra sylinderen 18, slik at den dreibare krone beveges i kontakt med bunnen av borehullet. Det foreligger fortrinnsvis et likt antall ruller i sylinderen 18 i hvert av sporene 47, 48 og 49. Det blir således et likt antall, lik plassering og symmetri av rullene for inngrep med de spiralformede spor i spindelen 17. Følgelig vil det overføres en jevn drivkraft mellom sylinderen og spindelen under rotasjonsboring.

Det vil være innlysende at bevegelse av brønnborestren-gen eller borekronen i forhold til bunnen av brønnboringen vil føre til at spindelen 17 teleskopforskyves innad eller utad i sylinderen" 18.. Denne bevegelse av spindelen er en kombinasjon av både rotasjons- og aksiale forskyvningskomponenter. Dermed vil flertallet av ruller beveges opp eller ned i de spiralformede spor, avhengig av de relative bevegelser•mellom spindelen og sylinderen. Men det skal bemerkes at kraften fra den roterende brønnborestreng, som følge av den venstreskrudde anordning av de spiralformede spor, til enhver tid vil tendere til å forskyve spindelen 17 ut av sylinderen 18 og presse borekronen til kontakt med bunnen av borehullet.

Den omtalte anordning av de spiralformede spor og rullene gir et rotasjons- og teleskopforskyvnings-forhold mellom spindelen og sylinderen. Det vil være innlysende at støtkreftene .• . som skyldes den roterende borekrone (eller andre partier av brønnborestrengen) iallfall delvis blir dempet av spindelen som beveger seg inn- og utad og dreier i sylinderen ved hjelp av effekten av rullene som befinner seg i de spiralformede spor. En oppad- eller bakoverrettet;. støtkraft . fra borekronen mot spindelen, vil f.eks. skyve spindelen oppad i sylinderen. Da vil rullene nå beveges på bakflaten av sporene, slik at deres oppadrettede venstredreide bevegelse møter motstand i form av rotasjonskraften som rettes av den høyrerettede rotasjon av sylinderen 18 i forhold til spindelen 17. Følgelig blir denne støtkraft spredt av rullenes motsattrettede bevegelse i det spiralformede spor som er nedadrettet og mot frontflaten av hvert spor . Reverseringen .av bevegelsen av disse støtkrefter blir også absorbert av den motsatte virkning av spiralformede spor og ruller. En vibrasjon som produserer støtkrefter i mot-satt retning, vil"f.eks. bare produsere en reversering av rullenes respons i de spiralformede spor og disse støtkrefter vil likeledes bli dempet av differensialbevegelsen, både rundt og aksialt,av spindelen i forhold til sylinderen for brønnverk-tøyet 11.

Om ønsket, kan spindelen 17 ha et flertall spor, som er anordnet i en annen form enn spiralformen. Som vist i fig. 6B, har spindelen et flertall rette spor 50, skjønt bare ett av sporene er vist.. Sporene 50 er identiske med sporene 47-49, både hva angår plassering og funksjon i brønnverktøyet, bort-sett fra at de er rette i sin form på spindelen 17. Spindelen 17 med de rette spor 50 vil selvsagt ikke utøve like mye kraft nedad på borekronen for å tvinge denne i kontakt med bunnen av borehullet som spindelen med de spiralformede spor 47-49.. De rette spor 50 vil heller ikke dempe like mye av oppadrettede støtkrefter fra borekronen, som de spiralformede spor 47-49-Men et brønnverktøy med spindelen 17 med rette spor 50 kan med fordel benyttes ved de fleste boreoperasjoner..Rullene som' skal.beveges i hvert av de rette spor 50, må selvsagt også være rette i plasseringen i sylinderen 18.

I tillegg har brønnverktøyet 11 et elastisk støtdempende element 66 mellom spindelen 17 og sylinderen 18. Det støtdem-pende element 66 fungerer både ved spindelens 17 innad- og utadrettede bevegelse i sylinderen 18, mellom bestemte grenser i lengderetningen. Rullene kan således vandre en bestemt strek-ning i de spiralformede spor. Men de relative bevegelser av spindelen 17 i forhold til sylinderen 18 vil innenfor mindre enn denne bestemte avstand stanses av det støtdempende element 66. For det støtdempende element 66 kan en valgfri anordning benyttes for å stanse spindelens teleskopbevegelse innad i eller utad av. sylinderen 18 på en styrt måte, uten bråheten i en metall-til-metallkontakt, slik man finner dem i støtredskaper ("jar tools") i borehullet i forbindelse med rotasjonsboring.

Mer presist, kan det støtdempende element 66 være en gum-mihylse opptatt i et kammer,.som er utformet mellom de sylindriske sidevegger 67 og 68 av de motstående flater.for spindelen 17 og sylinderen 18. Det støtdempende element er fortrinnsvis utformet av et flertall, ringformede, elastiske organer 69, som er anordnet i en stapel, slik at de i det vesentlige fyller nevnte kammer. I hver ende av det elastiske organ 69 bæres spesielle tverringer 71, 72 og metalliske føringsringer 73 og 74 som kompletterer elementet 66.

Mer presist, er de elastiske organer 69 konstruert av et valgfritt, støtdempende materiale, som naturgummi eller synte-tisk gummi. De syntetiske gummityper på silikonbasis gir god ytelse i det foreliggende brønnverktøy i tilfelle av høye tem-peraturer i brønnhullet. Men organene 69 kan støpes av gummi-materiale som er benyttet i kjente støtdemperanordninger i forbindelse med boreindustrien. Føringsringene 73 og 74 består av forholdsvis hard metall og kan være fremstilt av stål eller messing. Disse metalliske føringsringers funksjon er å opprettholde tverringene og de elastiske organer 69 på linje, når spindelen 17 blir teleskopforskjøvet innad og utad i sylinderen 18. Det kan forekomme at det elastiske organ 69 og de til-ordnede tverringer og føringsringer er spredt fra hverandre og deretter føres tilbake i inngrep for å dempe aksiale og vinkel-støtkrefter. Føringsringene må således holde de øvrige tilord-nede komponenter av det støtdempende element 66 på linje under spindelens innad- og utadrettede teleskopbevegelse i hylsen.

De støtdempende elementer 66 er anordnet for å fungere ved spindelens innadrettede bevegelse i hylsen sammen med en avtrappet skulder 76, som er dannet i midtseksjonen 29 av spindelen og en avtrappet skulder 77, som er utformet på enden av sylinderens 18 øvre seksjon 31. Når spindelen 17 beveges teleskopisk innad i sylinderen 18, vil skuldrene gå i inngrep med de metalliske føringsringer og trykke sammen det elastiske organ 69j inntil støtkreftene er absorbert i dette. Det vil hus-kes at det er rullenes og de spiralformede sporenes funksjon å absorbere en første andel av støtkreftene. De elastiske organer 69 absorberer, således den overskytende del av disse støt-krefter, som ligger utenfor området av krefter som absorberes ved rullenes og de spiralformede sporenes virkning. Ettersom spindelen gjennomgår betydelig'rotasjons- og aksial forskyvning i forhold til sylinderen 18, foretrekkes at de elastiske organer 69 er forholdsvis løst tilpasset mellom spindelen og sylinderen.. De ringformede, elastiske organer 69 kan f.eks. ha en klaring mellom veggflåtene 67 og 68 på 0,508 mm eller mer.Når de aksiale og vinkelstøtkreftene blir absorbert i de elastiske organer 69}vil disse således bli sammentrykt og forvrengt ut-ad mens de fungerer i verktøyet 11.

I tillegg er olje, opptatt i kamret 4l, lukket inne mellom de forskjellige organer som danner det elastiske element 66. Denne innelukkede olje tenderer til å lage en hydraulisk pute, mens de støtdempende elementer 66 gjør sin virkning. Det vil være innlysende at det er involvert store krefter ved bru-ken av brønnverktøyet 11. Følgelig vil komponentene av det støtdempende. element 66 bli slitt. Denne slitasje av de elas-^tiske organer 69 blir merkbart redusert ved hjelp av de spesielle tverringer 71 og 72, som benyttes i elementet 66. Mer presist, er tverringene utformet av et bestemt lagermateriale, som har en kompresjonsstyrke mellom kompresjonsstyrken av de elastiske organer 69 og av de metalliske føringsringer 72 og 73. For dette formål er det hensiktsmessig å utforme tverrringene av et polymermateriale, fortrinnsvis av den armerte type, som grafittfylt Teflon. En ring som er konstruert av dette materiale kan ha et rektangulært tverrsnitt for å virke som rotasjonslager og viser også elastisitetsegenskaper som beskytter de elastiske organer 69 mot å bli slitt eller på annen måte skadet av slag både i vinkel- og aksial retning fra de metalliske føringsringer under komprimering av det støt-dempende element 66. I tillegg vil disse tverringer ekspandere ved kompresjon for å danne en fluidumtetning mellom veggen 67 og 68, for å holde tilbake bevegelsen i oljen som er innestengt 1 det elastiske element, slik at denne olje ikke kan unnvike fritt forbi føringsringene og ut i det ringformede rom 4l.

De elastiske organer 69 danner således et støtdempende element 66, som også omfatter de hydrauliske dempevirkninger som opp-nås ved hjelp av den fluidumavtettende egenskap av tverringene 71 og 72.

Brønnredskapet 11 er vist i fig. 1' i sin innkjørte eller lukkede tilstand, hvor det elastiske element-66 er i inngrep mellom skuldrene 76 og 77 på spindelen hhv sylinderen. I fig. 2 er verktøyet 11 vist i den åpne eller utkjørte stilling, hvor det elastiske element 66 er tvunget til en komprimert tilstand ved inngrep med en skulder 78 på øvre seksjon 27 av spindelen 17 og rullen 58 som er ført på midtseksjonen 32 av sylinderen 18. Det elastiske element 66 fungerer på samme måte i den åp-ne verktøytilstand i fig. 2 som ved den lukkede stilling som er vist i fig. 1.

I fig. 3 er den åpne verktøytilstand vist i det vesentlige som i fig. 2, men her er de elastiske organer 69 slitt i sine aksiale og radiale dimensjoner som følge av gjentatte dempninger av støtkrefter som påvirker redskapet. Stapeldimensjonene mellom de metalliske føringsringer 73 og 74 er således betydelig forringet fra stapeldimensjonene som er vist i fig.2. Verktøyet vil dog operere på samme måte som følge av de komp-rimeringskrefter som utøves av skulderen 78 som samvirker med rullen 58 for å komprimere de elastiske organer 69 til deres støtabsorberende tilstand. Når verktøyet som vist i fig. 3 befinner seg i lukket stilling, vil det elastiske organ 69 selvsagt først bli noe skilt ved den innadrettede teleskopbevegelse av spindelen 17, inntil de komprimeres som følge av virkningen av skuldrene 76 og 77 på spindelen hhv sylinderen.

Det vil fremgå at skuldrene '76 og 77 i den ovenstående be-skrivelse danner et sett av positive mekaniske stoppere for aktivisering av det elastiske element 66, mens skulderen 78 i samvirke med rullen 58 danner en andre mekanisk stopper, når spindelen 17 er teleskopforskjøvet- innad og utad i forhold til sylinderen 18.

Hvis brønnverktøyet 11 benyttes i tilstrekkelig lang tid ved rotasjonsboring, vil de elastiske organer 69 selvsagt bli svært slitt i sine aksiale og radiale dimensjoner. Til slutt vil stapelen av.disse organer 69 mellom tverrr- og førings-ringer bli så forkortet at deres støtdempende funksjon i det vesentlige blir eliminert i brønnverktøyet 11. Men verktøyet 11 kan ikke ta.skade når det elastiske støtdempende element 66 slutter å fungere. Mer presist, ses. i fig. 7, at når verktøyet

11 befinner seg i helt åpen stilling med spindelen kjørt helt ut av sylinderen 18, vil det dannes en positiv stopper av me-■tall-mot-metalltype av en skulder 8l, som er utformet på spindelens 17 midtseksjon 29, hvor den er i skrueforbindelse med

nedre seksjon 19. Skulderen 8l har kontakt mot den selvbærende ringformede tetningshylse 35, som i sin tur sitter på en skulder 82, som er utformet ved skrueforbindelsen mellom sylinderens 18 nedre seksjon 23 og midtseksjonen 32. Det foreligger

således en positiv metall-mot-metallgrense mot full åpning av verktøyet, selv om det støtdempende element 66 er fullstendig ute av funksjon.

På lignende måte er det som vist i fig. 8, anordnet en positiv metall-mot-metall stopper for redskapet i dettes fullstendig lukkede stilling, hvis det elastiske 'element 66 skulle svikte helt. Por dette formål har nedre seksjon 19 av spindelen 17 nær bøssingen 13 en radialt forløpende skulder 83, som er plassert mot enden 84, som er anordnet på nedre seksjon 23 av spindelen. Når verktøyet kommer i fullstendig lukket stilling med spindelen teleskopforskjøvet inn i sylinderen 18, vil metall-mot-metallkontakten mellom skuldrene 83 og 84 således hindre enhver skade på brønnverktøyet 11.- Men det vil ses av fig. 7 og 8, at funksjonen og støtdempingen av rullene i de spiralformede spor fortsatt er- effektiv, når spindelen dreies og teleskopforskyves i sylinderen 18. Selv om det elastiske element 66 skulle svikte, gjenstår således like fullt en viss grad av støtdempende funksjon i brønnverktøyet 11. Det kan således sies at brønnverktøyet 11 sikkert mot svikt, idet det fortsatt kan utføre en viss støtdemping, selv om det elastiske element 66 skulle bli ineffektivt som følge av ekstrem slitasje eller skade.

Brønnverktøyet 11 blir montert på konvensjonell måte ved gjensidig skrueforbindelse av de forskjellige seksjoner av spindelen 17 og sylinderen 18. Om ønsket, kan kamret 41 med fordel fylles gjennom den pluggede påfyllingsport 42, mens verktøyet - befinner seg i horisontal stilling. Om ønsket, kan luften som er innestengt i kamret 4l luftes ut gjennom en hjelpe- eller lufteport 86, som er forsynt med en plugg og er anordnet nær øvre seksjon 31 av sylinderen 18. Andre mon-terings- og fylleteknikker for verktøyet kan om ønsket benyttes .

Brønnverktøyet 11 er godt egnet til å utøve en kombinert funksjon, dvs sikre bunnhullkontakt for en rotasjonsborekrone med formasjonen som blir gjennomtrengt, samtidig som vinkel-og aksial-støtkrefter som dannes av rotasjonsborekronen eller andre komponenter av borestrengen som omfatter verktøyet blir absorbert. Det vil være innlysende at de spiralformede spor

og ruller har en dobbelt funksjon, idet de demper støtkrefter mens de samtidig sikrer at borekronen blir holdt i kontakt med formasjonen som det bores i. I tillegg blir støtkrefter som overstiger dem som opptas av de spiralformede spor og rullene absorbert i en elastisk hylse eller et elastisk element som

er anordnet mellom positive mekaniske stoppere som er anordnet på spindelen og sylinderen. Det elastiske element er effektivt både-ved innad- og utadrettede teleskopforskyvninger. I tillegg fortsetter d-enne dobbelt-rettede funksjon av det støtdempende

element i foreliggende brønnverktøy, inntil de elastiske organer er betydelig slitt eller skadet i en grad hvor de ikke lenger har noen effekt. Selv i dette tilfelle kan verktøyet som følge av virkningen av de spiralformede spor og rullene fortsatt dempe støtkreftene som verktøyet utsettes for.

Det vil være innlysende av det ovenstående at det er tilveiebrakt et nytt brønnverktøy for å holde bunnhullkontakt samtidig som vinkel- og aksialt rettede støtkrefter av en rotasjonsborekrone på en borestreng dempes under boring. Det skal bemerkes at visse endringer eller modifikasjoner i det foreliggende brønnverktøy kan foretas uten avvik fra oppfinnel-sens ide. Slike endringer faller innenfor rammen av de etter-følgende krav.som definerer oppfinnelsen. Foreliggende beskri-velse er ment som en illustrasjon av foreliggende oppfinnelse.

Claims (10)

1. Brønnverktøy for å holde bunnhullkontakt, samtidig som vinkel- og aksialt rettede støtkrefter av en rotasjonsborekrone på en borestreng blir absorbert, karakterisert ved at det omfatter (a) et langstrakt legeme som har skrueforbindelser i endene for montering i en borerørstreng som bærer en borekrone, hvor legemet har en aksial strømningspassasje, (b) at legemet er dannet av en rørformet spindel, som er forskyvbart montert i en rørformet sylinder med et ringformet rom,, utsatt for brønnfluidum, mellom spindelen og sylinderen, (c) fluidumtetninger anordnet i det ringformede rom mellom spindelen og sylinderen for dannelse av et ringformet område som er isolert fra brønnfluidumet, (d) at spindelen og sylinderen har skuldre i endene av til-baketrukne motstående sidevegger, som begrenser et sylindrisk kammer i det fluidumisolerte område, (e) lagre for opprettelse av teleskopiske og rotasjonsbeve-gelser av spindelen i sylinderen, (f) et flertall spor som forløper i lengderetning på spindelen, (g) ruller som er anbrakt på sylinderen og kan bringes i operasjonskontakt i nevnte spor, slik at spindelen roterer i sylinderen ved teleskopisk forskyvning i denne, (h) ringformede, elastiske støtdempende elementer som er anbrakt som en stapel i det sylindriske kammer, (i) sylindriske metalliske føringsringer i hver ende av stapelen av nevnte elementer, (j) sylindriske tverringer som er anbrakt mellom føringsrin-gene og stapelen av nevnte elementer, slik at teleskopbevegelse av spindelen i sylinderen begrenses av nevnte elementer som påvirkes av føringsringene og tverringene, og hvor tverrringene danner en fluidumtetning mellom spindelen og sylinderen, og en ettergivende overgangspute og rotasjonslagring mellom metall-føringsringene og elementene, mens de er aksialt belastet i nevnte kammer, og (k) stoppere for begrensning ved nevnte elementer av den innad- og utadrettede teleskopbevegelse av spindelen i sylinderen under høyrevridd rotasjon av borestrengen, hvilket fremmer utadrettet bevegelse av spindelen i sylinderen, hvor støtkrefter mot nevnte legeme først blir absorbert av den innad- og utadrettede teleskopbevegelse av spindelen i sylinderen langs de nevnte spor og overskytende støtkrefter absorberes av stapelen av de nevnte elementer i det sylindriske kammer ved ytterligere innad/utadrettet bevegelse av spindelen i sylinderen.

2. Støtdemper som angitt i krav 1, karakterisert ved at det sylindriske kammer:er oljefylt og at de nevnte spor har en venstrevridd spiralform.

Støtdemper som angitt i krav 2, karakterisert ved at en fluidumtetning er en selvbærende tetning mellom sylinderen ogpindelen, hvor det hydrostatiske trykk i brønnboringen opprettholdes i det sylindriske kammer.

4. Støtdemper som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte stopper er tilveiebrakt ved en positiv mekanisk stopp-bevegelse av nevnte ruller i de nevnte spor mot nevnte elementer.

5- Støtdemper som angitt i krav 4, karakterisert ved at den positive mekaniske stopper er en av nevnte føringsringer.

6. Støtdemper som angitt i krav 1, karakterisert ved at tverrringene er konstruert av grafittfylt Teflon-polymer med en kompresjonsflytegrense mellom kompresjons-flytegrensen for de metalliske føringsringer og de støtdempen-de organer.

7. Støtdemper som angitt i krav 1, karakterisert ved at sporene har rektangulært tverrsnitt med flate skuldre .parallelt med diameteren av det rørformede organ som skjæ-rer de nevnte spor, og at rullene har plane omkretser som går i inngrep med de plane skuldre.

8. Støtdemper som angitt i krav 6, karakterisert ved at føringsringene består av messing og at spindelen og sylinderen er stålkonstruksjoner.

9. Støtdemper som angitt i krav 1, karakterisert ved at stopperne omfatter en andre mekanisk stopper mot bevegelse av rullene i sporene under innadrettet bevegelse av spindelen i nevnte hus etter at de elastiske støt- dempende elementer er blitt slitt ut over en bestemt grad.

10. Støtdemper som angitt i krav 1, karakterisert ved at stopperne er tilveiebrakt ved en første ■ positiv mekanisk stopper omfattende en av.føringsringene i bevegelse av rullene i sporene under.utadrettet bevegelse av spindelen i huset, og en andre positiv mekanisk stopper mot bevegelse av rullene i sporene under innadrettet bevegelse av spindelen, i sylinderen.