NO852692L - System for overfoering av fluidtrykk. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen går ut på å sørge for fluidumtrykkforbindelse gjennom et produksjonsrørhodedeksel og et røroppheng.

Ved den endelige montering av en olje- eller gassproduserende brønn, forsynes produksjonsrøret vanligvis med en undersjøisk sikkerhetsventil som er plassert et stykke under brønnhodemontasjen. Det er således en nødvendighet og/eller et krav å sørge for en uavhengig fluidumtrykkpassasje gjennom brønnhodeutstyret, d.v.s. rørhodedekselet og røropphenget, for å tillate manøvrer-

ing av den undersjøiske ventilen. Produksjonsrør med liten boring er koblet til passasjen som er utformet mellom dekselet og opphenget og ned til sikkerhetsventilen som skal påvirkes. Kanaler gjennom dekselet og opphenget er nøyaktig boret og må rettes innbyrdes inn når delene settes sammen. Dersom det ikke oppnås oppretting ved deres anliggende flater, er det vanskelig og kostbart å orientere dem igjen for korrekt oppretting.

Fluidumtrykkanaler kan være skaffet tilveie

ved andre midler, eksempelvis innover gjennom et rørhode-utløp, gjennom røropphenget, og ned styrelinen til sikkerhetsventilen. Det må igjen gjennomføres korrekt oppretting mellom opphenget og utløpet; eller vil en støte på fluidumtrykkinjeksjonsproblemer.

Det er derfor behov for en konstruksjon som

vil eliminere opprettingsproblemet og som vil sørge for passasjer tettet metall-mot-metall. Det problemet som løses gjennom oppfinnelsen strekker seg imidlertid utenfor oljebrønnteknikken.

Oppfinnelsen består av éi sylindrisk hylse montert mellom de tilknyttete flatene av et øvre produk-sjonsrørhodedeksel og et nedre røroppheng. Hylsa er forsynt med koniske flater ved hver ende som ligger i flukt med falser i dekselet og opphenget. I de koniske flatene av hylsa vil det være utformet minst ett spor slik at når de skrå flatene griper inn i falser i dekselet og opphenget, vil kanalene som er boret gjennom dekselet og opphenget stå i forbindelse med sporene ved enhver sirkulær orientering av hylsa, dekselet og opphenget.

Andre formål, fordeler og trekk ved denne oppfinnelsen vil gå fram av den etterfølgende beskrivelsen, patentkravene og de medfølgende tegningene.

Fig. 1 viser et tverrsnittriss av ei sylindrisk hylse som er montert mellom parallelle flater på et produksjonsrør-hodedeksel og et røroppheng i overensstemmelse med oppfinnelsen,

fig. 2 viser et tverrsnittsriss av hylsa ifølge fig. 1 i et annet miljø, og

fig. 3 viser et snittriss av hylsa ifølge fig. 1 utformet med spalter i veggen.

Ved den foretrukne utførelsesformen av oppfinnelsen er ei sylindrisk hylse anbragt mellom dekselet og opphenget. Det enkle formålet med dette er å opprette fluidumtrykkforbindelse gjennom den øvre dekselkonstruk-sjonen og den nedre opphengskonstruksjonen. Ved en slik forbindelse for høytrykkfluidum fra en trykkfluidumkilde kan produksjonsrøret forlenges fra opphenget til under-sjøiske sikkerhetsventiler eller andre konstruksjoner som trenger manøvrering i borehullet. Det øvre dekselet og det nedre opphenget er ifølge nåværende teknikk klemt sammen slik at hull boret gjennom dekselet og opphenget bringes i flukt, hvorved det dannes et gjennomløp. Den foreliggende oppfinnelsen foreslår at det mellom dekselet og opphenget anbringes en konstruksjon utformet i overensstemmelse med oppfinnelsen. Utførelsen ifølge oppfinnelsen strekker seg i form av ei sylindrisk hylse mekanisk mellom dekselet og opphenget. Et hull boret gjennom dekselet står i forbindelse med en ledning i den sylindriske hylsa. Et hull er likeledes boret gjennom opphengskonstruksjonen. Det er sørget for forbindelse mellom hullet i dekselet og hullet i opphenget ved enhver orientering mellom dekselet og opphenget.

Den sylindriske hylsa har et sirkulært spor ved den øvre enden og et tilsvarende spor ved den nedre enden. Disse sporene står i forbindelse med hverandre ved hjelp av en boret kanal mellom det øvre og det nedre sporet. Hver ende av hylsa er utformet som en konus som danner to flater på hver ende av hylsa. Når hylsa er anbragt mellom dekselet og opphenget, opptas hver ende av en fals i dekselet og opphenget som mottar de koniske endene av hylsa. De massive sidene av falsene i dekselet og opphenget tetter over sporene i hylsas koniske flater for å danne sirkulære kanaler for overføring av fluidumtrykk. Resultatene er at det står en fortløpende kanal til rådighet for en høytrykksfluidumkilde. Denne kanalen begynner med kanalene som er boret i dekselet, idet den nedre enden av kanalen i dekselet står i forbindelse med den sirkulære kanalen i den øvre enden av hylsa, og fort-setter med en kanal som er utformet mellom den øvre sirkulære kanalen og den nedre sirkulære kanalen. Endelig står kanalen gjennom opphenget i forbindelse med den nedre sirkulære kanalen i hylsa. Rør som er korrekt montert i den nedre enden av kanalen gjennom opphenget kan bringes ned i borehullet for å aktivere undersjøiske sikkerhetsventiler eller annet utstyr som reagerer på høytrykksfluidum.

Selv om den foreliggende oppfinnelsen er godt illustrert i tilknytning til dekselet og opphenget båret på den øvre enden av oljebrønnproduksjonsrør, kan den benyttes i andre miljøer, såsom vist i fig. 2. Nærmere bestemt kan den foreliggende oppfinnelsen i form av ei sylindrisk hylse settes inn der hvor det finnes faste festeanordninger, hvorigjennom det skal overføres fluidumtrykk, idet hylsa anbringes mellom de faste festeanordningene slik at den utgjør en del av den ledningen som strekker seg gjennom hver av festeanordningene. En fluidumtrykkilde kan ha en uhindret bane til rådighet for å utøve fluidumtrykk gjennom festeanordningene til et ut-pekt punkt forbi disse.

De faste festeanordningene på den øvre enden av produksjonsrøret for en oljebrønn er vist på tegningene. Festeanordningene hvorigjennom produksjons-røret sørger for produksjon, er vanligvis anbragt på den øvre enden av foringsrøret i brønnen. Hittil har feste- anordningene blitt forsynt med boringer for å skaffe til- veie en passasje for en fluidumtrykkilde som påvirker undersjøiske ventiler. Det er imidlertid svært vanskelig å få borete hull til å korrespondere. Utførelsen ifølge den foreliggende opppfinnelsen eliminerer behovet for presis pasning. Apparatur knyttet til den øvre enden av produksjonsrør for en oljebrønn er vist i fig. 1.

Produksjonsrøret 1 strekker seg ned i borehullet gjennom foringsrøret 2. I denne posisjonen av pro-duks jonsrørets festeanordninger kreves det en passasje gjennom festeanordningene, slik at en fluidumtrykkilde kan stå i forbindelse med anordninger såsom ventiler i borehullet. Fig. 1 viser arrangementer for kanaler for overføring av fluidumtrykk til mer enn én sikkerhetsventil. Når det er installert to ventiler i produksjons-røret, er et styrerør 3 koblet til den nedre enden av én kanal og strekker seg nedover til én ventil. Et styrerør 4 er koblet til den nedre enden av en annen kanal og strekker seg nedover til en andre ventil.

Ved nåværende praksis må hull som er boret gjennom et deksel 5 og et røroppheng 6 bringes nøyaktig i flukt med hverandre. Utførelsen ifølge den foreliggende oppfinnelsen eliminerer denne vanskelige oppretting. Ei sylindrisk hylse 7 er konisk utformet ved hver ende for å opptas i falser i dekselet 5 og opphenget 6. De skrå og flate, perpendikulære flatene på hver ende av hylsa er utformet med sirkulære spor 8,9,10 og 11. Sporene 8 og 9 står i forbindelse med kanaler 12 og 13 i dekselet og opphenget ved hjelp av en kanal 14 i hylseveggen. Det dannes således en fullstendig passasje for overføring av fluidumtrykk, idet forbindelse med styrerøret 3 er opp-rettet gjennom en passasje dannet 12,8,14,9 og 13.

I overensstemmelse med oppfinnelsen står

sporene 10 og 11, som er utformet i de flatene som står perpendikulært på hylseaksen, i forbindelse med en sen-

tral ledning 15 i hylseveggen. Ledningen 15 mottar fluidumtrykk fra kanalen 16 gjennom sporet 10 og over-

fører trykket gjennom sporet 11 til kanalen 17, som står 1 forbindelse med styrerøret 4 i borehullet.

Ifølge fig. 1 utgjøres miljøet for den foreliggende oppfinnelsen av et rørdeksel og -oppheng ved et oljebrønnhode; Den foreliggende oppfinnelsen må imidler-

tid defineres slik at den ikke utelukker andre miljøer hvori oppfinnelsen kan fungere på en vellykket måte. Fig. 2 tjener dette formålet. Som et eksempel er det i fig. 2 vist komponentene av en "Grayloc"-kobling, markedsført av Gray Tool Company, som krever penetrering. Ei hylse 20 er fastklemt mellom to legemer 21 og 22 av nevnte kobling hvorigjennom det kreves ett eller flere gjennomløp. Bort-sett fra de to legemene av nevnte kobling som krever gjennomløp, er oppfinnelsen utført som ved konstruksjonen ifølge fig. 1.

Hylsa 20 er forsynt med flere enn én flate ved hver ende. Hver flate av hylsa kan ha et ringformet spor,

og en kanal er utformet mellom sporene ved hver andre av hylsa nøyaktig som vist i fig. 1. "GrayloC-koblingens legemer, som krever penetrering, er utformet med falser for å ta imot hver av hylsas 20 ender. Kanaler er utformet i hver del av koblingen, og disse står i forbindelse med hverandre gjennom sporene og kanaler i hylsas 20 vegg; Når det måtte bli behov/f-o-r— kommtin-i-k-as^on// for kommunikasjon av fluidumtrykk gjennom en eller annen festeanordning såsom representerer ved "Grayloc"--koblingen, sørger oppfinnelsen derfor for denne kommuni-kasjonen ved hjelp av hylsa 20.

For å gjøre hylsene 7 og 20 fjørliknende elas-tiske er det gjennom hylseveggen utformet spiralspalter 23 i ens innbyrdes avstand og under en vinkel i forhold til hylseaksen for å danne ei rekke utkragete energielementer 24 som gir elastisitet ende til ende. Denne elas-tisiteten sørger for en toleranse ved sammensetning og representerer en viss grad av lagret energi for å opp-rettholde den pakningsfaktor som er nødvendig for raetall--mot-raetall-tetting uten plastisk deformasjon av delen.

Problemet ble frambragt gjennom behovet for en penetrering gjennom to massive legemer som hittil ble klemt sammen. Den gjennom ett legeme borete ledningen måtte rettes inn med den liknende ledningen boret gjennom det andre legemet. Det generelle kravet var å rette inn eller bringe i flukt de to ledningene i de massive legemene når legemene ble klemt sammen. Uheldigvis er pasning av de tilknyttete endene av hver ledning vanskelig. Det var behov for en eller annen konstruksjon mellom de to massive legemene for å eliminere pasningsproblemet. Oppfinnelsen består i konstruksjonen som er innfanget mellom de to massive legemene for å eliminere den presise pasning av ledningene utformet i legemene. Dersom det ut-formes et ringformet spor i hver ende av ei sylindrisk hylse, som er fastklemt mellom de to massive legemene, omdannes disse sporene til ledninger eller kanaler.

Oppfinnelsen forbedres ved å utforme koniske eller skrånende flater på hver ende av hylsa, hvilke flater vil være utformet med ytterligere ringformete spor. Hvert sett av ringspor står selvsagt i forbindelse med hverandre gjennom en kanal boret gjennom veggen av hylsa. Det er således utformet særskilte passasjer, som er atskilt fra hverandre.

Det vil forstås at visse trekk og underkombinasjoner kan benyttes uten forbindelse med andre trekk og underkombinasjoner. Dette faller innenfor oppfinn-elsens ramme som er angitt i de etterfølgende krav.

Ettersom mange utførelsesformer av oppfinnelsen er mulige innenfor dennes ramme, vil det forstås at den foregående beskrivelse og tengingene bare skal tolkes som illustrerende og ikke begrensende.

Claims (4)

1. System for å lede et fluidumtrykk gjennom deksel- og opphengslagre for et produksjonsrør i et borehull, karakterisert ved at det innbefatter: et produksjonsrørdeksel ved toppen av brønnen, et oppheng innrettet til å bære produksjonsrøret minst én ledning utformet igjennom dekselet og opphenget, en fluidumtrykkilde som er koblet til den øvre enden av ledningen gjennom rørdekselet, ei sylindrisk hylse innfanget mellom rørdekselet og -opphenget, et første ringformet spor utformet i den øvre enden av hylsa derfor å stå i forbindelse med den nedre enden av ledningene som er utformet gjennom dekselet, et andre ringformet spor utformet i den nedre enden av hylsa for å stå i forbindelse med den øvre enden av ledningen som er utformet gjennom røropphenget, en kanal utformet i veggen av hylsa og som står i forbindelse med det øvre og det nedre ringformete sporet, og rør som strekker seg fra opphengledningen for å påvirke konstruksjon i borehullet med fluidumtrykk.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at den øvre og nedre enden av hylsa er koniske, at rørdekselet griper inn med den øvre koniske enden av hylsa i en fals med utover-buete sider for å tette en konisk flate på hylse og derved dannen en sirkulær passasje med sporet i hylsa, og at røropphenget griper inn med den nedre koniske enden av hylsa i en fals med utover-buete sider for å tette en konisk flate på hylsa og derved danne en andre sirkulær passasje smmen med sporet i hylsa.

3. System for å lede et fluidumtrykk gjennom øvre og nedre solide (massive) legemer av en lager-konstruksjon for produksjonsrør i et borehull, karakterisert ved at det innbefatter: minst én ledning utformet gjennom de massive legemene, en fluidumtrykkilde koblet til den øvre enden av ledningen gjennom det øvre massive legemet, ei sylindrisk hylse innfanget mellom de massive legemene og med spiralformete spor i lik avstand og som er utformet gjennom hylseveggen under en vinkel i forhold til hylseaksen for å danne ei rekke utkregete energielementer for å gi ende-mot-ende-elastisitet i hylsa, et første ringformet spor utformet i den øvre enden av hylsa for å kommunisere med den nedre enden av ledningen som er utformet gjennom det øvre massive legemet, et andre ringformet spor utformet i den nedre enden av hylsa for å kommunisere med den øvre enden av ledningen som er utformet gjennom det nedre massive legemet, en kanal utformet i veggen av hylsa og som kommuniserer med det øvre og det nedre ringformete sporet, og rør som strekker seg fra ledningen i den nedre massive legemet for å påvirke konstruksjon i borehullet med fluidumtrykket.

4. System ifølge krav 3, karakterisert ved at den øvre og den nedre enden av hylsa er koniske, at den øvre massive legemet griper inn med den øvre koniske enden av hylsa i en fals med utover-buete sider for å tette en konisk flate på hylsa og derved danne en sirkulær kanal sammen med sporet i hylsa, og at det nedre massive legemet griper inn med den nedre koniske enden av hylsa i en fals med utover-buete sider for å tette en konisk flate på hylsa, og derved danne en andre sirkulær kanal sammen med sporet i hylsa.