NO881192L - Innretning for bruk ved kutting av et roerlegeme. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår generelt utstyr for å skille et rørformet element som strekker seg nedover under jordens overflate. Især angår den forbedringer i utstyre av denne type som kan senkes inni det rørformede element og som har skjæreanordninger som kan beveges seg utover for fast inngrep med elementet og som dreies i forhold til dette for å dele elementet og som kan trekkes ut for å løfte utstyret for innsiden av elementet. Fra et synspunkt angår oppfinnelsen utstyr av denne type som især egner seg til å dele de hule ben som blir drevet inni undergrunnen eller under havbunnen for å bære olje- og gassproduksjonsplattformet til havs.

For å fjerne en slik plattform er det nødvendig at benene blir delt ved en bestemt avstand, vanligvis ved minst 5 m under havbunnen, noe som i tur kan være en vesentlig avstand under vannflaten. Tidligere har det vært vanlig å dele bénene ved å spyle eller skure ut slammet eller under-grunnsjorden til ønsket dybde rundt benet og deretter senke en lineært formet ladning over benet og inni grøften. Deretter blir ladningen detonert for å dele røret og gjøre det mulig å løfte dets øvre ende til vannflaten. Imidlertid er bruken av sprengstoff imøt miljøvernsbestemmelsene slik at industrien må finne alternative måter for å dele benene.

Brønnforingsrør har hittil blitt delt ved store dybder under jordens overflate, ved hjelp av innvendige skjærere som omfatter et legeme som senkes fra en rørstreng som strekker seg mot overflaten og en eller flere armer som er sving-bart montert på legemet for å kunne svinge rundt horisontale akser. Hydraulisk fluid blir tilført fra overflaten og gjennom rørstrengen til anordningen inne i legemet som, som svar 1 på fluidets trykk, vil svinge ytterendene av armene utover til feste mot foringsrøret. Armenes ender er forskynt med harde flater eller annen slipende anordning for å skille foringsrøret ettersom legemet og armene blir dreiet med røret. Når foringsrøret er adskilt, vil dreining av røret og tilførs-el av hydraulisk fluid bli avbrutt for å få armene til å svinge tilbake til stillinger nærliggende legemet og således gjøre det mulig for skjæreren å løftes fra foringsrøret sammen med rørstrengen.

Dette skjæreverktøy er i seg selv ueffektivt fra et mekanisk synspunkt på grunn av den spisse vinkel som dets armer strekker seg i, i forhold til horisontalt ettersom ytterendene dreies mens de er inngrep mot foringsrøret. Også skjærekantene ved armenes ytterender beveger seg oppover likesom utover ettersom de deler foringsrøret og de må fjerne en stor mengde metall for foringsrøret og krever således betydelig tid og energi. Disse problem ville naturligvis forsterkes når et slikt skjæreverktøy brukes for å dele et plattformsben som har vesentlig større diameter enn brønnfor-ingsrøret.

Bruken av et slikt innvendig skjæreverktøy er også tidkrevende siden de enkelte skjøter i rørstrengen må settes sammen og brytes ut ettersom skjæreverktøyets senkes og løftes inni foringsrøret. For å holde skjæreverktøyet vesentlig sentrert ettersom armene beveges utover til feste mot forings-røret, er en sentreringsanordning nøyaktig tilpasset inni foringsrøret. Således må foringsrøret eller et annet rørformet element som skjæreverktøyet senkes i, være fri for vesentlige hindringer som kan møtes inni plattformens ben.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe utstyr som, likesom det ovenfor beskrevne skjæreverktøy på innsiden, kan senkes inni et rørformet element som strekker seg under jordens overflate og så drives for å dele elementet ved hjelp av skjæreelementer som beveges utover til inngrep mot elementet som svar på krafttilførsel fra jordens overflaten, og deretter dreies, men som i motsetning til det innvendige skjæreverktøy, er meget effektivt og fjerner bare et minimum av metall fra elementet.

Et annet formå er å tilveiebringe et slikt utstyr som er kompakt for å gjøre det lett å løfte og senke inni det rørformede element som skal adskilles og som er relativt rimelig å fremstille og å drive.

Et annet formål er å tilveiebringe et slikt utstyr som ikke trenger å bli senket og løftet på et rør eller sentrert inni et rørformet element ved hjelp av sentreringsele-menter båret av og senket med røret men som snarere kan løftes og senkes på en kabel og sentrert bare når det anbringes ved et nivå inni elementet ved hvilket elementet skal adskilles.

I tegningene er like referansenummer brukt for å indikere like deler.

Fig. 1 er en skjematisk illustrasjon av benene på en offshoreplattform og utstyr konstruert ifølge oppfinnelsen senket inni en av benene for å dele det ved en bestemt avstand under havbunnen, fig. 2 er et vertikalt delriss av utstyret som viser skoene beveget utover for å holde akselen i en fast stilling inni benet og de ytre ender av armene beveget utover til tett inngrep mot det rørformede element, fig. 3 er et tverrsnitt av utstyret vist langs de brutte linjer 3-3 på fig. 2, fig. 4 er et forstørret tverrsnitt av en del av skjærearmen sett langs de brutte linjer 4-4 på fig. 3, fig. 5 er et annet tverrsnitt av utstyret likt fig. 3, men under dreining av skjærearmen og i inngrep med det rørformede element for å danne et kutt rundt dets innerflate, fig. 6 er et tverrsnitt av utstyret vist langs de brutte linjer 6- 6 på fig. 2, og fig. 7 er et forstørret- detaljriss av ytterenden for en av skoene vist på fig. 6 sett langs brutte linjer 7- 7 på fig. 6.

Med henvisning nå til detaljer i de ovennevnte tegn-inger, er offshoreplattformen 20 vist på fig. 1 omfattende flere hule, stående ben 21 hvis nedre ender har blitt drevet inni undergrunnen eller havbunnen 22 og hvis øvre ender strekker seg over vannflaten 23 for å bære et dekk (ikke vist). Som tidligere beskrevet, vil miljøbestemmelser kreve at disse ben blir adskilt ved en bestemt avstand nedenfor havbunnen, og for dette formål er utstyr konstruert ifølge oppfinnelsen og vist i sin helhet ved henvisningsnummer 24 og har blitt senket til et ønsket nivå inni ett av benene ved hjelp av en kabel 25 opphengt fra en bom 26 båret på et fartøy nærliggende plattformen. Som det vil fremgå inkluderer bommen en trommel som gjør det mulig for kabelen og således utstyret 24 å bli hevet og senket.

Som vist på fig. 2 inkluderer utstyret 24 en avlang aksel 30 med en bøyle 31 øverst for kopling til den nedre ende av kabelen 25 og et legeme 32 som omslutter akselen for dreining i forhold til denne. Akselen inkluderer radialt forstørrede deler 33 og 34 ved dens øvre og nedre ender over og under legemet 32 idet hver har tre utad vendte åpne sylind-rer anordnet deri plassert med jevne mellomrom rundt periferi-en. Især er en sko 36 montert for frem- og tilbakebevegelse inni hver sylinder for bevegelse mellom inner- og ytterstillinger for selektivt å holde akselen i eller å løsne den fra en fast stilling inni benet som vil bli beskrevet senere. Som vist passer akselens ytterdiametre 33 og 34 relativt nøyaktig inni det rørformede element for å holde utstyret 1 en generell sentrert stilling ettersom det løftes og senkes inni det rørformede element og således minimerer avstanden som skoene må vandre mellom deres indre og ytre stillinger.

Det dreibare legeme 32 inkluderer et midtre motorhus 37 anbrakt rundt en mellomliggende del av akselen, en øvre rørformet del 38 som sammenkopler fluidpassasjene i akselen med fluidpassasjene i legemet under dreining av legemet i forhold til akselen, og et nedre hus 39 på hvilket skjærean-ordningen 40 blir båret for bevegelse mellom inner- og ytter-stillingene, som også vil bli beskrevet. Som vist på fig. 2 er den nedre akseldel 34 båret på den nedre ende av akselen ved hjelp av en mutter 42 og den nedre ende av skjæreverktøy-ets hus er båret for dreining rundt akselen derover ved hjelp av en avs tandshylse 43. Motorhuset 37 er i sin tur båret over skjæreverktøyets hus og koplet dertil for dreining med dette ved hjelp av en eller flere bolter 44. Den øvre rørform-ede del 38 på legemet er båret over og dreibart med motorhuset og den øvre akseldel er båret av den øvre ende av den rørform-ede del under tilkoplingen for kroken til akselen.

Drivanordningen eller utstyrets motor inkluderer et legemet 45 som kilt til den mellomliggende del av akselen 30 slik at den holdes mot dreining i forhold til denne og som er anbrakt inni motorhuset 37 for utstyrets legeme. Motorhuset 37 inkluderer en mellomliggende sylindrisk vegg 46 og øvre og nedre endevegger 47 og 48 som er boltet eller på annen måte festet til mellomveggen over og under legemets del 45 for akselen.

Motoren inkluderer en skråplate 49 som er montert på oversiden av bunnveggen 48 og som bærer et lager på dens overside nedenfor stemplene 50 som er montert for vertikal frem- og tilbakevegelse inni sylindre 51 anordnet perifert rundt legemets del 45 for akselen. Som det vil fremgå fra den følgende beskrivelse utøver tilførselen av hydraulisk fluid til de øvre ender av stemplet, en kraft mot skråplaten for å få den og således motorhuset og følgelig resten av utstyrets legemet som er tilkoplet dertil, inkludert skjærean-ordningen 40, til å dreie seg rundt akselen.

For det sistnevntes formål er en plugg 52 med en port derigjennom mottatt i den øvre forstørrede ende av hver sylinder 51 med dens øvre ende anbrakt nærliggende den nedre side av den øvre vegg 47 for motorhuset. Motorhuset er i sin tur forsynt med passasjer 53 og 54 som hhv. er tilsluttet portene inni pluggene 52 som fører til stemplene på motstående side av legemet 45. Passasjene 53 og 54 har buede åpninger i de nedre ender som står i forbindelse med portene i de øvre ender av pluggene under dreining av huset i forhold til akselen og gjennom hvilke hydrauliske fluid kan hhv. forsynes og tømmes ved hjelp av passasjene i legemet og akselen sammenkoplet med ledningsrør førende til overflaten. Især leder ledningsrørene til en kilde for hydraulisk fluid som kan installeres på fartøyet 27 og tilkoples en bunt 27A for ledningsrørene for å senkes sammen med utstyret inni det rørformede element som skal deles.

En hydraulisk motor med såkalt "hul aksel" av den ovennevnte type er fremstilt og solgt av North American Hy-draulics, Inc., Baton Rouge, Louisiana. Selv om en motor av denne type med lav hastighet og høyt vridningsmoment er antatt å passe spesielt godt for å dreie utstyret i. forhold til akselen, er det å forstå at andre hydrauliske motorer, eller for den saks skyld motorer tilpasset for å svare på elektrisk kraft ved overflaten, også kan brukes.

Som vist på fig. 2 er passasjen 53 tilkoplet et rør 55 med en albue ved dens øvre ende for å tilkople den til en ringformet fordypning 56 rundt den indre diameter av den rørformede del 38 for legemet. Den øvre ende av passasjen 54 er på den annen side tilkoplet et rør 57 med en albue ved dens øvre ende for å tilslutte den til en ringformet fordypning 58 rundt innerdiameteren for legemets del 38 under fordypningens 56. Fordypningen 56 er anbrakt motstående en passasje 60 anordnet vertikalt inni akselen og tilsluttet ved dens øvre ende til et ledningsrør 61 som strekker seg nedover fra overflaten og fordypningen 58 er anbrakt motstående den nedre ende av en passasje 62 i akselen tilsluttet ved dens øvre ende til et ledningsrør 63 som også fører til overflaten. Som vist ovenfor kan således hydraulisk fluid tilføres passasjene som fører til de øvre ender av de venstre stempler mens de tømmes fra de øvre ender av de høyere stempler vist på fig. 2 slik at de overfører den nedadgående line-ære kraft for stemplene mot platen 49 for å få platen og således hele utstyrets legeme til å dreies. Ettersom legemet dreies til en stilling hvor de venstre stempler er i de nedre stillinger, blir den bøyede nedre ende av passasjene 53 anbrakt over pluggenes porter i de øvre ender for de høyere stempler mens den buede åpning i de nedre ender av passasjen 54 anbringes over pluggenes porter over de venstre stempler, og vil derved få de nettopp løftede stempler å bli senket for å fortsette dreining av legemet som svar på den fortsatte tilførsel og uttømming av hydraulisk fluid.

Hydraulisk fluid som lekker fra mellompassasjene 53 og 54 og de øvre ender av pluggene 52 blir oppsamlet inni motorhuset og trukket ut gjennom en rør 64 tilkoplet ved dets øvre ende til en annen ringformet fordypning 65 rundt den indre diameter for det rørformede element 38 under fordypningen 58. Denne fordypning er motstående enda en annen passasje 66 som er dannet i akselen og som er tilkoplet ved dens øvre ender til et annet ledningsrør (ikke vist) ført til overflaten, og hvis ledningsrør kan tilkoples passende utstyr på fartøyet for å suge overskytende hydraulisk fluid fra innsiden av motorhuset.

Som vist bærer hver sko 36 en tetningsring rundt deres ytterdiameter for å danne et trykkammer 71 inni inner-enden av sylinderen som det hydrauliske fluid kan tilføres eller gjennom hvilken fluid kan tømmes. Et ledningsrør 72 fører fra trykkamrene bak de øvre sko til en ventilstyrt pumpe ved overflaten for vekselvis tilførsel av hydraulisk fluid til eller tømme det fra trykkamrene. Som vist blir det hydrauliske fluid fra den samme pumpe ved overflaten, også vekselvis tilført og uttømt fra trykkamrene 71 i sylind-rene bak de nedre sko ved hjelp av en passasje 73 anordnet i akselen og tilkoplet ved dens øvre ende til et ledningsrør 74 og dens nedre ende til et rør 67 tilkoplet kamrene.

Når det hydrauliske fluid blir uttømt trykkamrene 71 blir hver sko automatisk trukket ut til dens indre stilling ved hjelp av en fjær 80 som kommer, slik som vist på fig. 6 er sammenpresset mellom en fordypning i ytterenden for hver sko og et metallbånd 81 som er montert på akselen inni en åpning 82 over skoens nese for å hindre skoen fra å falle ut av sylinderen.

Som vist på figurene 3, 4 og 5 omfatter skjæranord-ningen 40 en arm 85 som er montert på skjærverktøyets hus 39 ved hjelp av en vertikalt strekkende svingtapp 86 for å svinge horisontalt mellom inner- og yt terstillingene. Armen er tilsluttet en svingtapp 87 ved dens motstående ende til ytterenden av en stang 88 som strekker seg fra et stempel 90 som beveger seg frem og tilbake inni en sylinder 89 i skjæreverktøyets hus. Ved forlengelsen av stangen blir skjæreelementet 102 på armen således tvunget til fast inngrep mot det rørformede element som vist på fig. 5 for å skjære et spor rundt innerdiameteren for det rørformede element ettersom utstyrets legeme og således skjæreverktøyets hus dreies. På den annen side vil skjæreelementet ved tilbaketrekning av stangen, bli uttrukket fra det rørformede element for å kunne løfte det og senke det i forhold til dette.

Stangen blir tvunget utover ved hjelp av hydraulisk fluid tilført et trykkammer 90A på innsiden av stemplet for å bevege skjæreelementet til tett inngrep mot det rørformede element og ved skjæreelementet ved dreining av utstyrets legeme i forhold til akselen, progressivt vil skjære innerdiameteren av det rørformede element for å adskille det. Fluid blir så tilført kammeret ved hjelp av rør 106 tilkoplet ved den øvre ende til en ringformet fordypning 100 rundt innerdiameteren på rørdelen 38 motstående den nedre ende av en pas sasje 101 i hvilken akselen fører til et fleksibelt lednings-rør (ikke vist) som strekker seg til en kilde for hydraulisk fluid ved overflaten.

En fjær 95 er tilkoplet mellom ytterenden av armen og skjærehuset slik at det tvinger skjæreelementet mot inner-stillingen på fig. 3 hvori utstyret fritt kan bevege seg vertikalt inni det rørformede element. Som også vist på tegningene er imidlertid stemplet og således stangen tilkoplet armen, tilpasset for å kunne bevege seg mot deres innerstil-ling ved hjelp av hydraulisk fluid fra en kilde på overflaten. For dette formål er ytterenden av sylinderen 89 lukket ved hjelp av en vegg 96 for å danne et trykkammer 97 mellom veggen og stemplets ytterside. En passasje 98 i skjærehuset vil i sin tur tilkoples et rør 99 som er ført oppover til enda en ringformet fordypning 107 anordnet rundt innerdiameteren for den rørformede del 38. Den sistnevnte fordypning er i sin tur anbrakt motstaendé den nedre ende for en annen passasje 108 anordnet i akselen og som er tilkoplet ved dens øvre ende til enda et annet ledningsrør (ikke vist) som fører til overflaten for å koplés til en kilde for hydraulisk fluid ved overflaten. Især kan de to ledningsrør som er sammenkoplet med passasjene 101 og 108 koples til en styreventil til en felles kilde for hydraulisk fluid for selektivt bevegelse av skjæreelementet mot eller vekk fra skjærestillingen og tilkoplet en passende reverseringsventil for en pumpe for å bevege skjæreelementet mellom dets inner- og ytterstillinger på en valgt måte.

Som vist kan skjæreelementet 102 omfatte en utskiftbar krone som holdes inni en åpning 103 i et ytre fremspring på armen 89, ved hjelp av bolter 104.

Ved nå å betrakte hele måten hvorved et ben blir adskilt på, blir utstyret først senket på en kabel 25 til ønsket nivå deri med skjæreelementet uttrukket ved hjelp av fjæren 95 og muligens også ved hjelp av det hydrauliske fluid tilført yttersiden av stemplet 90. Hydraulisk fluid blir så tilført trykkamrene 71 bak begge skosett for å tvinge disse utover til tett inngrep mot benet og derved holde akselen 30 mot vertikal eller roterende bevegelse. Ved dette tids punkt blir hydraulisk fluid tilført og uttømt gjennom passasjer 53 og 54 for å dreie legemet rundt akselen og blir tilført og uttømt gjennom passasjer 101 og 108 for å tvinge skjæreelementet tett mot benet. Hvis skjæreelementet blé uttrukket ved hjelp av hydraulisk fluid fra samme kilde, vil naturligvis styreventilen tilkoplet den kilde først bli flyttet til dens alternative stilling for å uttømme hydraulisk fluid fra inner-siden av stemplet ettersom det blir tilført yttersiden av dette.

Dreining av legemet fortsetter inntil skjæreelementet skjærer helt gjennom benet, ved hvilket tidspunkt tilførsel av hydraulisk fluid til motoren blir avbrutt for å få legemet til å stoppe å dreies og tilførselen av hydraulisk fluid til stemplet blir reversert for å trekke skjæreelementet tilbake. Ved dette tidspunkt vil tilførselen av hydraulisk fluid til skoene også avbrytes for å få dem til å trekkes tilbake ved hjelp av fjærene 80 og derved frigjøre utstyret for tilbaketrekning.

Claims (10)

1. Innretning for bruk ved kutting av et rørlegeme som er anordnet i det vesentlige vertikalt under jordflaten, KARAKTERISERT VED at den omfatter en langstrakt aksel innrettet til å heves og senkes i rørlegemet, holdeanordninger som bæres av akselen for bevegelse mot og bort fra rørlegemet, anordninger som aktiveres fra en kraftkilde på overflaten for å bevege holdeanordningene til tett anlegg mot rørlegemet for på denne måte å holde akselen mot bevegelse i forhold til dette, et legeme som bæres av akselen for rotasjon omkring denne, drivanordninger på legemet og akselen som aktiveres av kraftkilden fra overflaten for rotasjon av legemet omkring akselen mens akselen holdes mot bevegelse i forhold til rør-legemet, kutteanordninger som bæres av legemet for bevegelse i. det vesentlige horisontalt inn i og ut av kutteposis jon i forhold til rørlegemet, anordninger som aktiveres av kraftkilden fra overflaten for å bevege kutteanordningen inn i kutteposisjon for således å kutte rørlegemet mens legemet roteres omkring akselen, idet drivanordningen ikke kan rotere legemet etter at krafttilførselen opphører, og anordninger for å trekke holdeanordningen ut fra anlegg mot rørlegemet og kutteanordningen ut av kutteposisjon etter opphør av kraft-tilførsel, slik at akselen kan løftes fra rørlegemets indre 1 for å bringe innretningen ut.

2. Innretning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at holdeanordningen omfatter flere sko anordnet i avstand perifert i forhold til akselen.

3. Innretning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at > kutteanordningen omfatter en arm som bæres av legemet for å dreie om en i det vesentlige vertikal akse og et kutterele-ment som bæres av armen for å dreie sammen med denne inn i og ut av anlegg med rørlegemet.

4. Innretning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at ' hver drivanordning og anordning for å bevege holdeanordningen og kutteranordningen aktiveres av tilførsel av trykkfluid gjennom ledninger som er forbundet med en kilde med et slikt fluid på overflaten.

5. Innretning ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at ledningene omfatter passasjer som er utformet i akselen.

6. Innretning ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at ledningene også omfatter passasjer utformet i legemet.

7. Innretning ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at passasjene i akselen og legemet er forbundet med motsatte ringformede flater som omfatter tetningsanordninger som av-grenser strømmen med trykkfluid mellom passasjene ved rotasjon av legemet.

8. Innretning ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at kutteranordningen omfatter en arm som bæres av legemet for å dreie om en i det vesentlige vertikal akse.

9. Innretning ifølge krav 8, KARAKTERISERT VED at anordningen for å bevege kutteranordningen omfatter anordninger som danner en sylinder i legemet, og et stempel som tettende kan beveges frem og tilbake i sylinderen og har en stang som rager ut fra sylinderen for å kunne forbindes med armen....

10. Innretning .ifølge krav 4, KARAKTERISERT VED at drivanordningen omfatter sylinderahordninger i legemet og akselen, stempelanordninger som tettende kan beveges frem og tilbake i sylinderanordningen, og anordninger som forbindes stempelanordningen og legemet og akselen for å dreie legemet på grunnlag av stempelanordningens frem og tilbakegående bevegelse.