NO964948L - Apparat og fremgangsmåte for temporær brönntetting og utstyrsforankring under overflaten - Google Patents

Description

O<pp>finnelsens område

Den fremlagte oppfinnelse angår generelt hydrokarbon-utvinnings-operasjoner og brønnkompletterings-teknikker. Mer nøyaktig angår oppfinnelsen en gjenvinnbar mekanisk forankring og tetningsanordning som kan anvendes innen et brannrør for valgfritt å tette røret og å temporært støtte utstyret innen røret.

Beskrivelse av tidligere kjent teknikk

Det er mange situasjoner under hvilke det er nødvendig å temporært tette et brønnrør ved et underoverflatested innen brønnen. En vanlig slik situasjon oppstår når en brønn bores ved et offshore-sted og det blir nødvendig å temporært oppgi brønnstedet, f.eks. når en orkan eller annen farlig tilstand truer. Temporær oppgivelse av en brønn gjøres enklere hvis borestrengen kan etterlates i brønnen istedenfor å beveges i boretårnet eller brytes ned i individuelle skjøter og legges på et rørstativ. Det er vanlig praksis i slike nødsituasjoner og temporært opphenge borestrengen fra en underoverflate-hengersammenstilling som støtter borestrengen og tetter brønnen. Denne hengersammenstillingen er fortrinnsvis plassert i brønnrøret ved et sted under bunnen av vannlegemet for å beskytte hengeren og opphengt streng fra skade som ellers ville oppstå hvis brønnrøret over vannbunnen skades eller ødelegges.

Der hvor brønnstedet er i dypt vann eller når en flytende boreplattform benyttes, er det en vesentlig mengde overflate- og vannindusert bevegelse av brønnrøret og overflateutstyret, spesielt når alvorlige værforhold er til stede. Sikker styring over plasseringen og settingen av underoverflate-brønnutstyret som benyttes for å støtte borestrengen og tette brønnen kan være ekstremt vanskelig. Problemet er spesielt alvorlig når overflateutstyret må settes ved vekten påført gjennom en settestreng som strekker seg fra brønnoverflaten. Typisk er vektsett-underoverflate-sammenstillingen aktivert ved en kombinasjon av aksiell og rotasjonsmessig setteverktøy-bevegelse som tillater at strengvekten påføres sammenstillingen. Anvendelsen av tilstrekkelig vekt for underoverflate-sammenstillingen forårsaker at mekaniske holdekiler og en elastomerisk pakningstetning strekker seg ut for å forme et forankret tetningsinngrep med det omgivende brønn-røret. Frigjøring av aktiveringsverktøyet fra den forankrede sammenstillingen kre ver ofte en annen sekvens av verktøybevegelser. På grunn av de overflate-induserte bevegelsene forbundet med dype offshore-brønner og ved boring fra flytende fartøy, er vektsett-underoverflateverktøy utsatt for å uaktsomt settes eller frigjøres ved uønskede tidspunkter og ved uønskede underoverflatesteder.

Underoverflate-sammenstillinger konstruert for å tette brønnrøret kan også møte trykkdifferensialer som begrenser deres bevegelse ettersom de senkes eller heves i brønnrøret. Når sammenstillingen settes eller frigjøres, kan trykkdifferensialer som forårsakes over en tettet sammenstilling også uheldig påvirke plasseringen eller gjenvinningen av sammenstillingen. Disse trykkrelaterte problemene er minimalisert ved å holde en omløps-strømningspassasje over sammenstillingen som er åpen under bevegelse gjennom brønnrøret og lukket når sammenstillingen er satt (plassert). Åpning og lukning av omløpet medfører et problem i noen av de tidligere kjente konstruksjonene, hvor uønsket overflate-indusert bevegelse av setteverktøyet kan interferere med riktig ventildrift. Sikker styring over åpningen og lukkingen av omløpet er ikke mulig med visse av de tidligere kjente konstruksjonene, slik at den åpne og lukkede tilstanden til ventilen når sammenstillingen er satt vil ikke være kjent. Problemet repeteres når en satt, tettet sammenstilling med omløpet lukket er først koplet på nytt under gjenvinnelsesprosessen. Det er van-ligvis ønskelig å gjenåpne omløpet for å forhindre de tidligere beskrevne trykkdif-ferensiale problemene ettersom sammenstillingen gjenvinnes til brønnoverflaten. Igjen kan tilstedeværelsen av uønsket overflate-indusert bevegelse i gjenvinnings-verktøyet forhindre riktig åpning av omløpet og kan også forstyrre frigjøring av sammenstillingen fra den satte posisjon. Det kan også være nødvendig å repeterende åpne og lukke omløpet under utførelsen av brønnhullsoperasjoner. Flere operasjoner er ikke mulig i noen av de tidligere kjente utformingene.

Et annet problem forbundet med visse tidligere kjente omløpsutforminger er at strømningsbanene fremskaffet for fluidstrømning er for små, hvilket begrenser hastigheten av sammenstillingsbevegelsen gjennom røret. De små åpningene er også mer utsatt for å tettes eller på annen måte begrenses ved sand eller annet partikkelmateriale i brønnfluidene.

En av begrensningene til visse tidligere kjente konstruksjoner er behovet for utstrakt reparasjon eller overhaling som etterfølger hvert løp og gjenvinning til en underoverflate-forankringssammenstilling. Skade oppstår hyppig under landing eller gjenvinning av blindavstengerpluggen som benyttes for å tette styresammen-stillingspassasjen. Den komplekse utformingen og konstruksjonen av noen av disse tidligere kjente sammenstillingene gjør det nødvendig å utføre reparasjons-operasjoner på et verksted. Selv der hvor reparasjon er mulig ved å benytte ut-skiftningsdeler, krever kompleksiteten av disse tidligere anordningene at repara-sjonene gjøres av spesielt trenede teknikere som benytter komplekse verktøy og prosedyrer. Antallet og utvalget av reparasjonsdeler påkrevet å være for hånden ved brønnstedet kan også være omfattende. Tidstap forbundet med venting for reparasjoner kan være meget kostbart, spesielt når forsinkelser virker inn på en fjern offshore-boreoperasjon.

Ulempene med den tidligere kjente teknikk overvinnes ved hjelp av oppfinnelsen og forbedret utstyr og teknikker for brønntetting og forankringsverktøy innen et rør er heretter omtalt.

Kort beskrivelse av oppfinnelsen

Sammenstillingen til den fremlagte oppfinnelse er forankret og frigjort innen et brønnrør med en enkel, sikker styrt sekvens med aktiveringsverktøy-bevegelser som forhindrer vær- og vann-indusert overflatebevegelser fra uaksom setting eller frigjøring av sammenstillingen. Styring over aktiveringsverktøy-bevegelsene sikrer at sammenstillingen er sikkert satt og at den er satt ved det ønskede underoverflatestedet. Et unikt koplingsarrangement som forbinder sammenstillingen med aktiveringsverktøyet tillater sammenstillingen å kunne resiproseres så ofte og så kraftig som ønsket ettersom den senkes i posisjon uten å uaksomt settes eller fri-gjøres fra aktiveringsverktøyet. Med koplingen innkoplet kan sammenstillingen repeterende settes og frigjøres ved å benytte bare roterende og aksiell bevegelse av aktiveringsverktøyet.

Setting og gjenvinning av sammenstillingen såvel som åpningen og luknin-gen av en omløps-strømningspassasje gjennom sammenstillingen er alle sikkert

initiert og styrt ved utvalgte aksielle krefter og høyrehåndsrotasjon av aktiverings-verktøyet overført fra overflaten. Den initielle høyrehånds-verktøyrotasjonen setter en pakningstetning og forankringsholdekiler i sammenstillingen. Sammenstillingen

kan så frigjøres med et rett aksielt trekk og rotasjon av aktiveringsverktøyet og så gjensettes ved rotasjon av verktøyet.

Når det er ønskelig å frigjøres fra den satte sammenstillingen, beveger en sekvens av moment og aksielle bevegelser påført gjennom verktøyet en kambolt gjennom en sporhylse for å frigjøre koplingen til den fremlagte oppfinnelse, slik at påfølgende høyrehånds-verktøyrotasjon frigjør venstrehåndsgjenger som frigjør sammenstillingen fra verktøyet. Ettersom forankringsverktøyet roteres ut av sammenstillingen, trekkes en styrehylse langsmed verktøyet for å lukke en omløps-strømningsåpning som strekker seg gjennom sammenstillingen og som kommuni-serer med aktiveringsverktøyet slik at brønnrøret er fullstendig tettet når verktøyet er frigjort.

Ved gjenvinning av sammenstillingen, er aktiveringsverktøyet gjeninnkoplet med sammenstillingen og rotert til høyre for å oppta høyrehånds-gjengene i sammenstillingen med høyrehånds-gjengene i verktøyet. Denne bevegelsen flytter automatisk hylsen tilbake til sin åpne posisjon for å reetablere strømningskommu-nikasjon over sammenstillingen. Den gjeninnkoplede sammenstillingen frigjøres så ved et rett aksielt trekk på aktiveringsverktøyet. Alltid når omløpet er åpent, og like før omløpet er åpnet eller lukket, er tetningselementene i hylsen isolert fra fluidstrømmen og trykkdifferensialene for å forhindre tetningene fra å bli ødelagt eller forskjøvet.

Et viktig trekk med den fremlagte oppfinnelse er at setting og frigjørings-systemet anvender høyrehåndsrotasjon for å overføre betydelig høyrehånds-moment som er påkrevet for både å sette og frigjøre sammenstillingen. Det rør-, formede aktiveringsverktøyet består av et antall rørskjøter forbundet ved konven-sjonelle høyrehåndsgjenger. Idet denne utformingen tillater høyrehåndsrotasjon med tilhørende store høyrehånds-momentkrefter overført til sammenstillingen, er det ikke ønskelig å rotere en slik streng til venstre og heller ikke å forsøke å over-føre store venstrehånds-momentkrefter gjennom strengen på grunn av muligheten for frigjøring av høyrehånds-gjengene som holder strengen sammen. Følgelig er en av de viktige trekkene med den fremlagte oppfinnelse tilveiebringelsen av koplingsmekanismen som initielt setter sammenstillingen ved høyrehåndsrotasjon av aktiveringsverktøyet og er så selektivt aktivert fra overflaten med nominelle sty- ringsbevegelser og momentkrefter for å tillate påfølgende høyrehånds-rotasjon av verktøyet for å frigjøre aktiveringsverktøyet fra den satte sammenstillingen. Dette trekket tillater anvendelsen av relativt store rotasjonsmomentkrefter gjennom akti-veringsverktøyet for både setting og frigjøring fra sammenstillingen.

Det er også et viktig trekk med oppfinnelsen at alle funksjonene som krever betydelig kraftanvendelser på forankringssammenstillingen utføres ved høyre-håndsrotasjon og aksiell trekking av aktiveringsverktøyet. Ukontrollerte aksielle bevegelser av aktiveringsverktøyet forårsaket av det flytende borefartøyet eller ved vannbevegelse mot brønnrøret, kan verken sette eller frigjøre underoverflate-sammenstillingen. Dessuten, med den nye utformingen av sammenstillingen til den fremlagte oppfinnelse, kan aktiveringsverktøyet ikke frigjøres fra forankringssammenstillingen inntil etter sammenstillingen har blitt satt, for derved å forhindre uaktsom adskillelse av sammenstillingen og verktøyet.

Automatisk og sikker styring av strømningspassasjen oppnås også med

utformingen til den fremlagte oppfinnelsen. Omløps-strømningspassasjen i forankringssammenstillingen er mekanisk forbundet med aktiveringsverktøyet slik at den må forbli åpen idet sammenstillingen er festet til verktøyet og den må være i lukket posisjon når verktøyet er adskilt fra sammenstillingen. Dette sikrer at ventilen er

åpen under plassering av sammenstillingen og er lukket når sammenstillingen er adskilt fra verktøyet. Ved gjenvinning flytter verktøyet mekanisk omløpet åpent ettersom det gjenopptar den forankrede sammenstillingen for å frigjøre ethvert trykkdifferensial over sammenstillingen og tillater fri gjenvinning.

Alle de beskrevne operasjoner, sammenstillingssetting, ventillukking, sammenstilling og verktøy-adskillelse, sammenstilling og verktøy-gjenkopling og ven-tilåpning utføres ved høyrehåndsrotasjon av aktiveringsverktøyet. Frigjøring av den forankrede sammenstillingen utføres ved et rett oppadrettet trekk og rotasjon av det festede aktiveringsverktøyet.

Koplingen til den fremlagte oppfinnelse er initielt preparert for frigjøring ved styrebevegelser som innbefatter anvendelsen av et lett venstrehånds-moment på verktøyet ledsaget av et lett oppadrettet trekk og etterfulgt av en delvis frigjøring av vekten på forankringssammenstillingen. Det vil forstås at idet aksielle krefter og venstrehånds-moment anvendes som styrebevegelser for å preparere koplingen for frigjøring, skjer disse bevegelsene kun etterat sammenstillingen er blitt plassert ved det ønskede underoverflatestedet og må skje i den spesifiserte sekvensen. Den preliminære verktøymanipulasjonen flytter en nøkkel gjennom kamsporene for å tillate en liten aksiell og periferisk forflytning av aktiveringsverktøyet og den forankrede sammenstillingen, slik at den påfølgende anvendelsen av vekt på sammenstillingen skjærer forbindelsesbolter i koplingen og tillater verktøyet å roteres til høyre i forhold til den forankrede sammenstillingen. Denne rotasjonsbeve-gelsen bevirker at venstrehånds-gjengene som fester verktøyet til sammenstillingen, frigjøres og adskilles for å tillate gjenvinning av verktøyet til overflaten.

Fra det foregående vil det forstås at et primært mål med den fremlagte oppfinnelse er å tilveiebringe en sammenstilling som kan sikkert forankres ved et valgt underoverflatested ved å benytte overflate-indusert styring.og setteprosedy-rer som er uavhengige av skipet eller plattformens bevegelser.

Et annet mål med den fremlagte oppfinnelse er å tilveiebringe en fluid-omløpsventil i en underoverflate-forankring og tetningssammenstilling som sikkert kan styres mellom sin åpne og lukkede posisjon.

Det er et mål med denne oppfinnelsen å tilveiebringe en underoverflate-tetning og forankringssammenstilling som repeterende kan settes og frigjøres ved høyrehånds-moment koplet med aksielle strekkrefter påført gjennom et overflate-styrt aktiveringsverktøy.

Et annet mål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en underoverflate-sammenstilling i hvilken bevegelsen som benyttes ved frigjøres fra eller gjenkopling av den satte sammenstillingen, automatisk åpner eller lukker en strømnings-passasje gjennom sammenstillingen.

Det er et mål med den fremlagte oppfinnelse å tilveiebringe en underover-flatesammenstilling som automatisk isolerer tetninger i en underoverflateventil for å beskytte tetningene når ventilen er åpen eller når den beveger seg mellom åpne og lukkede posisjoner.

Et av de ytterligere mål med den fremlagte oppfinnelse er å tilveiebringe en underoverflate-forankring og tetningssammenstilling med en plugg-mottagende hylse som lett kan repareres og erstattes på brønnstedet.

Et relatert mål med den fremlagte oppfinnelse er å tilveiebringe en under-overflatesammenstilling som er utstyrt med flere åpninger som tilveiebringer om-løpsstrømning med stort volum for å forhindre blokkering av omløpet og å reduse-re trykk-indusert begrensning mot bevegelse av sammenstillingen gjennom brøn-nen.

Disse og ytterligere mål, trekk og fordeler med den fremlagte oppfinnelse vil komme frem fra den følgende detaljerte beskrivelse, hvori referanse er gjort til fi-gurene i de vedføyde tegningene.

Kort beskrivelse av tegningene

Fig. 1 er et vertikalt oppriss, delvis i snitt, som illustrerer sammenstillingen til den fremlagte oppfinnelse som tetter en brønn boret gjennom et vannlegeme og som støtter en borestreng innen brønnen ved et punkt under vannbunnen; Fig. 2 er et skjematisk vertikalt snittriss av et parti av sammenstillingen av den fremlagte oppfinnelse som illustrerer innkopling med et aktiveringverktøy før det settes og frakoples innen brønnforingsrøret; Fig. 3 er et skjematisk bilde av et kammønster anvendt for selektiv fråkopling av koplingen som forbinder aktiveringsverktøyet og forankringen og tetningssammenstillingen til den fremlagte oppfinnelse; Fig. 4 er et delvis oppriss, delvis i snitt, som illustrerer detaljer i den sampassende forbindelsen mellom forankringen og tetningssammenstillingen og akti-veringsverktøyet til den fremlagte oppfinnelse; Fig. 5 er et oppriss, delvis i snitt, som illustrerer ventildetaljer i sammenstillingen til den fremlagte oppfinnelse i dens forankrede og tettende posisjon innen brønnen; Fig. 6 er et vertikalt oppriss, delvis i snitt, som illustrerer aktiveringsverktøy-et til den fremlagte oppfinnelse etter at den er satt og frigjort fra forankringen og tetningssammenstillingen; og Fig. 7 er et vertikalt oppriss, delvis i snitt, som illustrerer aktiveringsverktøy-et til den fremlagte oppfinnelse utformet for å gjenoppta, frigjøre og gjenvinne forankringen og tetningssammenstillingen.

Beskrivelse av de foretrukne utførelsene

Med referanse til fig. 1, er apparatet til den fremlagte oppfinnelse illustrert generelt ved 10 forankret innen et brønnrør 10. Røret 10 strekker seg fra en over-flatebrønn-boreplattform (ikke vist) gjennom et vannlegeme 12 og inn i en brønn-boring 13 formet gjennom en jordformasjon 14 underliggende vannet. Sammenstillingen 10 er forankret ved et sted innen røret 11 ved et vertikalt sted under en vannbunn 15.

Overflateboreplattformen (ikke vist), som kan være et flytende boreskip eller en konvensjonell boreplattform, kan være flere hundre fot eller mer over bunnen 14. Under normale forhold er delen av røret 11 som strekker seg gjennom vannet utsatt for sterk horisontal og aksiell strøm og bølge-induserte krefter. Disse kreftene økes kraftig i stormvær. Rørbevegelse er spesielt alvorlig der hvor boreplattformen er et boreskip eller annen flytende rigg. Disse kreftene og bevegelsen må tas hånd om idet de engasjeres i overflatestyrte underoverflate-operasjoner.

Sammenstillingen 10 er illustrert temporært å støtte brønnutstyret repre-sentert ved en borestreng 60, vektrør 17 og en borekrone 18 innen brønnrøret eller foringsrøret 11. Sammenstillingen 10 og opphengt boringsutstyr 16,17 og 18 er under vannbunnen 15 hvor de er beskyttet fra skade som kan påføres seg-mentet til rør 11 som strekker seg over vannbunnen 15. Som et resultat av storm-påvirkning er typisk rør 11 bøyd over ved vannbunnen 15 når stormen flytter eller ødelegger overflatestøttekonstruksjonen. Når dette oppstår er det viktig at forankringssammenstillingen 10 forblir fastmontert og at brønnledningen forblir skikkelig tettet. Gjenvinning av den forankrede sammenstillingen 10 kan utføres etter at det skadde røret som strekker seg til overflaten er erstattet eller reparert. Sammenstillingen til den fremlagte oppfinnelse innbefatter en forankring og tetningsbroplugg-pakning 19 og en ventilseksjon 20. Pakningen 19 er utstyrt med friksjonstrykk-blokker 21, forankrings-kilesegmenter 22 og et elastomerisk tetningselement 23. Hensikten med pakningen 19 er å temporært forankre sammenstillingen 10 innen det omgivende foringsrøret 11 og tilveiebringe en tetning med foringsrøret.

Sammenstillingen 10 og den forbundne borestrengen er senket i posisjon fra boreplattformen med et aktiveringsverktøy 24. Aktiveringsverktøyet 24 er formet av en streng av borerøret eller annen passende ledning og er anvendt for å plassere, montere og gjenvinne sammenstillingen 19. Verktøyet 24 tilveiebringer også fluidkommunikasjon mellom brønnoverflaten og sammenstillingen 10 som kan være påkrevet for trykk eller strømningsstyring av brønnen eller utstyret festet til sammenstillingen 22.

Når riktig plassert innen røret 11, er sammenstillingen 10 aktivert ved verk-tøy 24 for å bevege seg fra dets ikke-monterte posisjon med holdekilene 22 og tetningselementet 23 radielt tilbaketrukket til sin monterte posisjon som er illustrert i fig. 1. Denne monteringsprosedyren utføres primært ved høyrehånds-rotasjonsbevegelse av aktiveringsverktøyet 24. Etterfulgt av monteringen av sammenstillingen 10, er setteverktøyet frigjort som illustrert i fig. 1 og gjenvunnet til overflaten.

I en foretrukket form av sammenstillingen 10 kan pakningen 19 være en

Baker Oil Tools modell «G» LOK-SET® gjenvinnbar broplugg. Denne bropluggen er montert ved høyrehånds-rotasjon av aktiveringsverktøyet og, når montert, tetter mot høyt differensialtrykk fra enten under eller ovenfor tetningselementet 23. Den beskrevne bropluggen er også i stand til å demonteres ved et direkte aksielt trekk ledsaget av høyrehånds-moment på aktiveringsverktøyet. Som heretter vil bli mer fullstendig beskrevet, tilveiebringer funksjonen og driften av bropluggen i samar-beid med ventilstyringen til den fremlagte oppfinnelse en innretning for sikker styring og drift av underoverflate-verktøyene under ekstreme værforhold.

En kopling til den fremlagte oppfinnelse, indikert i del ved sampassende ender 25 og 26 til henholdsvis aktiveringsverktøyet 24 og sammenstillingen 10, tillater anvendelsen av roterende moment gjennom verktøyet til pakningen 19 så lenge som koplingen er innkoplet. Ettersom aktiveringsverktøyet roteres, motstår friksjonsstoppeknasten rotasjon som bevirker at holdekilesegmentet 22 strekker seg radielt utover i inngrep med indre vegger av foringsrøret 11. Holdekileinnkop-lingen forhindrer aksiell forskyvning av sammenstillingen 10, da aksiell kraft er repeterende påført og frigjort fra setteverktøyet for økende å kile holdekilene utover og ekstrudere pakningstetningselementer 23 inn i tettende inngrep med brønnrø-ret 11.

Forankringskoplingen til sammenstillingen 10 kan frigjøres ved å trekke opp idet høyrehånds-moment påføres aktiveringsverktøyet. Så lenge som endene 25 og 26 til koplingsmekanismen er helt innkoplet, kan sammenstillingen 10 repeterende monteres og demonteres ved den beskrevne prosedyren.

Frigjøring av sammenstillingen 10 fra aktiveringsverktøyet utføres ved bruk av den nye koplingsutformingen til den fremlagte oppfinnelse. Som det vil bli mer fullstendig beskrevet, er aktiveringsverktøyet 24 preparert for fråkopling fra monte-ringssammenstillingen 10 ved først å anvende en aksiell kraft på verktøyet 24 for å plassere verktøyet i strekk. Idet aktiveringsverktøyet opprettholdes i strekk, er venstrehånds-styremoment påført og holdt på verktøyet. Idet venstrehånds-styremomentet opprettholdes, er den aksielle kraften på verktøyet frigjort inntil verktøyet er plassert noe i kompresjon. Et høyrehånds-styringsmoment påføres så verktøyet og ytterligere verktøykompresjonskrefter er påført. Denne sekvensen av verktøystyringsbevegelser og kraftpåføringer beveger en kambolt 27 gjennom et kamspormønster 28 for å frakople den mekaniske forbindelsen mellom kop-lingsendene 25 og 26, slik at relativ rotasjonsbevegelse mellom endene 25 og 26 tillates. Påfølgende høyrehånds-rotasjon av aktiveringsverktøyet 24 bevirker at venstrehånds-gengene på verktøyet frakopler venstrehånds-gjengene i sammenstillingen 10 for å tillate full frigjøring fra den monterte sammenstillingen.

Fig. 2 illustrerer generelle trekk i sammenstillingen og driften av aktiverings-verktøyet 24 og ventilsonen 20 til den fremlagte oppfinnelsen. Sammenstillingen er illustrert etter montering av bropluggen 19 (ikke illustrert i fig. 2) og før frigjøring av koplingen.

Koplingsmekanismen innbefatter frigjøringsfingre 29 formet ved fundamentet av kamhylsen 30. Momentfingrene 31 strekker seg oppover fra en mo-menthylse 32 og er utformet for å innrette seg med rommene mellom kiler 33a formet på en styreféring (spindel) 33. Spindelen 33 har venstrehånds-gjenger 34 som forbindes med venstrehånds-gjenger 35a på en dobbeltgjenget ventilseksjon 35 til et rørformet ventilhus 36. Høyrehånds-gjenger 35b er også formet i seksjonen 35 for et formål som heretter skal beskrives.

Momentfingrene 31 strekker seg mellom kiler 36a formet ved den øvre enden av huset 36. Med fingrene som strekker seg mellom innrettede kiler 33a, 36a, er komponentene 33 og 36 låst rotasjonsmessig i forhold til hverandre. Med koplingen frakoplet, bevirker høyrehånds-rotasjonen av verktøyet 24 at gjengene 34 og 35a frakoples som frigjør aktiveringsverktøyet 24 fra ventilseksjonen 20. Etterfulgt av koplingsfrakopling, produserer den initielle rotasjonen av verktøyet 24 aksiell forskyvning mellom verktøyet og ventilhuset 36 som trekker en ventil-lukningshylse 37 fra en ventil åpen-posisjon illustrert i fig. 2 til en ventil lukket-posisjon. Ventillukning oppstår når aksielt adskilte O-ringtetninger 38 og 39 beveges oppover for å forme tetninger over og under radielle strømningsporter 40 formet gjennom ventilhuset 36.1 den åpne ventilposisjonen illustrert i fig. 2, er fluidstrømning tillatt gjennom en ringformet strømningspassasje 41 i ventilseksjonen, gjennom flere radielle husporter 40 og gjennom flere radielle ventilhylseporter 42. Denne strømningsbanen er styrt ved bevegelse av hylsen 37 for å tillate trykkutjevning over den monterte pakningstetningen 23. Som tidligere beskrevet, tillater den åpne strømningspassasjen også strøm- g trykkutjevning når den umon-terte sammenstillingen er blitt beveget inn i eller ut av brønnen.

Åpningsbevegelse av ventilhylsen 37 oppstår automatisk ettersom aktive-ringsverktøyet roterer styringsspindelen 33. Som vil bli mer fullstendig forklart heretter med referanse til fig. 6, fanger et holdespor 44 i en rampe 45 båret ved bunnen av verktøyet 24, flenshoder 46 formet ved den øvre enden av elastiske flens-fingre 47 som strekker seg oppover fra ventilhylsen 37. De fangede flenshodene 46 dras oppover med frakoplings-styringsspindelen 33 inntil de er i innretning med et frigjøringsspor 48 formet på de indre veggene av brønnhuset 36. Når flenshodene passer nøyaktig med sporet 48, tillates de å åpne seg radielt bort fra holde-sporet 44 for å frigjøre den oppover-bevegende styringsspindelen. I den frigjorte posisjonen, tetter ventilhylsen 37 ventilseksjonsportene 40 for å forhindre strøm-ning gjennom ventilomløpet.

Under den initielle adskillelsen av spindelen 33 og huset 36, forhindrer en O-ringtetning 49 lekkasje gjennom den gjengede forbindelsen mellom de to komponentene. Ventilhylsen 37 tetter fullstendig omløpsåpningene 40 før venstre-håndsgjengene 34 og 35 er helt frakoplet, hvilket tjener til å beskytte O-ring-tetningen 59 fra å erroderes eller forskyves av fluidstrømning gjennom separa-sjonsforbindelsen.

Fig. 3 illustrerer detaljer i utformingen av kamspor 28 formet i kamhylsen 30. Hylsen 30 er vist omgivende styrespindelen 33 med kambolten 27 montert på spindelen og som stikker radielt ut inn i spor 28. For sammenstillingsformål er bolten 27 festet til spindelen 33 ved bolter 53.

Bolten 27 er i en nedre kamspor-seksjon 51 med koplingen innkoplet. Høy-rehåndsrotasjon av verktøyet 24 og festet kamhylse 30 er overført gjennom bolten 27 og til spindelen 33. Innkopling av momentfingrene 31 med kilene 33a og 36a forhindrer relativ rotasjon mellom spindelen 33 og brønnhuset 36 slik at aktive-ringsverktøy-bevegelsen overføres til bropluggen som nødvendig for å montere eller frigjøre bropluggen.

Den illustrerte sporutformingen holder den relative periferiske posisjonen av hylsen 30 og styrespindelen 33 fast så lenge som bare høyrehånds-moment påfø-res gjennom aktiveringsverktøyet. Likeledes er aksiell forskyvning mellom spindelen og hylsen begrenset ved boltbevegelse mellom kamposisjoner 51 og 52 så lenge som bare høyrehånds-moment påføres under aksiell bevegelse av verktøy-et 24. Bevegelse av bolten mellom sporposisjonene 51 og 52 sørger for området av styrebevegelser nødvendig for å plassere og gjentagende montere eller frigjøre foringshengeren med høyrehånds-rotasjon og aksielle verktøy-bevegelser.

Med felles referanse til fig. 2, 3 og 4, er koplingen til den fremlagte oppfinnelse frakoplet når det er ønskelig å frigjøre aktiveringsverktøyet fra monterings-bropluggen og ventilsammenstillingen. Etter at bropluggen er riktig forankret, er aktiveringsverktøyet trukket i strekk som flytter hylsen 30 oppover og bevirker at sporposisjonen 51 beveges til bolten 27. Med verktøyet 54 i strekk, er venstre-håndsmoment plassert og holdt på verktøyet, idet verktøystrekket frigjøres, hvilket beveger hylsen ned og til venstre slik at en toppkam-posisjon 53 beveges til nøk-kelen 27. Påføringen av lett høyrehånds-moment ved dette punktet innretter fundamentet til frigjøringsfingrene 29 over toppen av momentfingrene 31. Høyre-hånds-momentet frigjøres og ekstra aktiveringsverktøy-vekt tillates å påføres hylsen 30, hvilket skyver frigjøringsfingrene ned mot toppen av momentfingrene 31 og bevirker at en skjærebolt 54 som holder hylsen 32 til ventilsammenstillingen 36 fraskilles. Dette tvinger hylsen 32 og festede fingre 31 ned og ut av inngrep med kilene 33a, slik at spindelen 33 og ventilhuset 36 kan rotere i forhold til hverandre. Påfølgende høyrehånds-rotasjon av verktøyet 24 bevirker at gjengene 34 og 35a frakoples for å tillate gjenvinning av verktøyet til overflaten.

Fig. 5 illustrerer detaljer i ventilsammenstillings-seksjonen 20 til den fremlagte oppfinnelse ettersom den fremkommer forankret i en brønn over en forankret bropluggsammenstilling. Seksjonen 35 er fremskaffet i form av en undersammen-stilling som er utstyrt med venstrehånds-gjenger 35a og høyrehånds-gjenger 35b. Ventillegemet er illustrert med omløps-strømningspassasje i lukket posisjon og en blindplugg 60 landet innen seksjonen 20 for fullstendig å tette brønnen fra trykk over og under. Pluggen 60 innbefatter en oppfiskingshals 61, en tetning 62 og låseknaster 63. Knastene 63 opptar og låser i fordypninger 64 formet innen en plugghylse 65. Pluggen 60, som fortrinnsvis kan være en Baker Model «FWG» blindplugg, kan føres eller gjenvinnes på vaierline eller annet verktøy-setteutstyr. Når landet i ventilseksjonen 20 til den fremlagte oppfinnelse, tilveiebringer pluggen 60 en fluid- og trykktett tetning innen ventilens senteråpning. Pluggen 60, når i den illustrerte posisjonene, samarbeider med omløpshylsetetningern 57 og pakningstetningen 23 for fullstendig å tette brønnledningen 11 som illustrert i fig. 1.

Når pluggen 60 gjenvinnes, opptar et vaierlineverktøy oppfiskingshalsen 61 og trekker den opp for å åpne et omløp (ikke vist) innen pluggen, som tillater trykkutjevning over den monterte sammenstillingen, og vaierline-gjenvinningskraften frigjør også knastene 63 fra fordypningen 64 for å tillate gjenvinning av pluggen. Fjerning av pluggen 60 tillater fri adkomst gjennom ventilen 20 til verktøyene eller brønnkonstruksjonen under ventilen.

Et av trekkene i den fremlagte oppfinnelse er tilveiebringelsen av en fjernbar plugg-mottagende hylse 65. Hylsen kan raskt og lett erstattes i tilfellet av enten at den indre hylsetetningsoverflaten 66 eller låsefordypningen 62 er ødelagt ved plasseringen eller gjenvinning av pluggen 60 eller ved arbeide gjennom hylsen 65.

Hylsen 66 sørger også for en sekundær funksjon, da den indre delen av en rørformet strømningspassasje 67 er formet mellom hylsen 66 og ytre vegg 68 til ventilhuset 56. Strømningspassasjen 67 svarer til forbindelsesstykket med strøm-ningsbanen 41 illustrert skjematisk i fig. 2. Strømningspassasjen 67 samarbeider med flere porter 42 i ventilhylsen 37 og flere radielle åpninger 69 og 40 formet gjennom hylsen 65 for å sørge for en storvolum-strømningsbane for omløps-strømning gjennom ventilen.

Et annet trekk med oppfinnelsen er tilveiebringelsen av en fjernbar sentraliserer 70 som kan forandres som ønskelig for bruk av sammenstillingen 10 i brønn-rør med varierende innvendig diameter. Sentralisereren 70, som tjener til å holde sammenstillingen 10 vesentlig sentrert innen det omgivende brønnrøret, er holdt på plass ved en fjernbar holdering 71. Når sammenstillingen 10 benyttes i et stør-re eller mindre rør, kan ringen 71 fjernes og sentralisereren 70 glidd av og erstattet av en riktig dimensjonert sentraliserer.

Fig. 6 illustrerer aktiveringsverktøyet 24 ettersom det fremkommer etterfulgt av adskillelse fra den forankrede ventilsammenstillingen 20. Verktøyet 24 innbefatter rampesammenstillingen indikert generelt ved 45, som er gjengbart koplet til fundamentet av styrespindelen 33. En setteskrue 71a holder rampen i dens gjengede forbindelse med styrespindelen. Rampen 45 innbefatter tilbakeholdelsesspor 44 som benyttes for å fange flenshodene til ventilhylsen 37.

En pakningstetning 72 holdt på plass med en holdering 73 ved den øvre enden av styrespindelen, sørger for et glidende og tettende inngrep med indre vegger av kamhylsen 30. Det vil forstås at tetningen 72 holder tetningsinngrep mellom den relativt bevegbare spindelen 33 og kamhylsen 30 under manipulasjo-nene av kamsporet 28 over kambolten 27. Den øvre enden av kamhylsen 30 er forbundet til en overgangsstykke-sammenstilling 74 som igjen er forbundet til røret eller borerør-settestrengen (ikke vist).

Fig. 7 illustrerer aktiveringsverktøyet indikert generelt ved 124, da det er utformet for å gjenvinne monteringsventilsammenstillingen 20. Verktøyet 124 innbefatter rampesammenstilling 45 gjengbart festet til en rørformet gjenvinnings-spindel 133. Rampen er låst på plass med et sett skruer 171a.

Høyrehånds-gjenger 175 er formet ved fundamentet til gjenvinningsspin-delen 133 og en O-ringtetning 176 er båret på spindelen over gjengene. En fiske-verktøyhylse 177 er festet til spindelen 133 for å beskytte gjengene 175 og tetning 176 under turen ned i borehullet for å gjenvinne ventilen 20. Adapter-undersammenstillingen 75 er gjengbart koplet til toppen av spindelen 133 for å forbinde verktøyet til settestrengen.

I drift, med felles referanse til fig. 5 og 7, er verktøyet 124 senket inn i brøn-nen til den forankrede ventilsammenstillingen 20. Rampen 45 entrer toppen av ventilsammenstillingen 20 og beveges ned inntil enden av rampen opptar den indre diameteren til tetningshylsen 37. Ved dette punktet er flenshodene 46 i nøy-aktig innretning med tilbakeholdelsessporet 44 til rampen. Innkopling av høyre-hånds-gjengene 175 til aktiveringsverktøyet med høyrehånds-gjengene 35b til undersammenstillingen 35 forhindrer ytterligere nedoverbevegelse av verktøyet. Høyrehånds-rotasjon av verktøyet 124 bevirker at gjengene 175 og 35b opptar og fremfører monteringsverktøyet og rampen 45 ned gjennom ventilsammenstillingen 10. Denne bevegelsen av rampen skyver glideventilhylsen 77 ned for å åpne omløpsporten 40. Når gjengene 175 og 35b er helt innkoplet, kan monterings-bropluggen frigjøres ved høyrehånds-rotasjon og aksielt trekk av aktiveringsverk-tøyet 124 for å tillate gjenvinning av ventilen, bropluggen og påfestet utstyr til bunnoverflaten.

Den foregående omtale og beskrivelse av oppfinnelsen er illustrativ og for-klarende, og det vil forstås av de som er kjent på fagområdet at forskjellige forand-ringer i størrelse, form og materiale såvel som i detaljer av den illustrerte konstruksjonen eller kombinasjoner av trekkene til de forskjellige systemelementene og fremgangsmåten omtalt heri, kan gjøres uten å avvike fra oppfinnelsestanken.

Claims (18)

1. Apparat for gjenvinnbart å forankre utstyr ved et underoverflatested innen et brønnrør, karakterisert ved at det omfatter: en pakning for frigjørbart å forankre og tette mot den innvendige overflate av nevnte brønnrør; en strømningspassasje som strekker seg gjennom nevnte pakning for kommunikasjonsfluidtrykk aksielt over nevnte pakningssammenstilling; en ventilsammenstilling for valgfritt å åpne og lukke nevnte strømningspas-sasje for å styre fluidkommunikasjon fra det indre av nevnte brønnrør aksielt over nevnte pakning til det indre av nevnte brønnrør aksielt under nevnte pakning; og et roterbart aktiveringsverktøy for å aktivere nevnte ventilsammenstilling ved roterende bevegelse påført gjennom aktiveringsverktøy til nevnte pakning.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte ventilsammenstilling er åpnet ved høyre-håndsrotasjon av nevnte aktiveringsverktøy.

3. Apparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at nevnte ventilsammenstilling er lukket ved høyre-håndsrotasjon av nevnte aktiveringsverktøy.

4. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter: en frigjøringsmekanisme for å frigjøre nevnte aktiveringsverktøy fra nevnte pakning etter at nevnte pakning har blitt forankret og tettet innen nevnte brønnrør.

5. Apparat som angitt i krav 4, karakterisert ved at nevnte frigjøringsmekanisme innbefatter venstrehånds-gjenger som adskilles ved høyrehånds-rotasjon av nevnte aktiveringsverk-tøy.

6. Apparat som angitt i krav 4, karakterisert ved at det videre omfatter: en gjenvinningsmekanisme for å gjenkople og feste nevnte aktiverings-verktøy med nevnte pakning etter at nevnte aktiveringsverktøy har blitt frigort fra nevnte pakning; og en paknings-frigjøringsmekanisme opererbar ved nevnte aktiveringsverktøy for å frigjøre nevnte pakning fra dens forankrede og tettende inngrep med nevnte brønnrør.

7. Apparat som angitt i krav 4, karakterisert ved at nevnte frigjøringsmekanisme omfatter: en kopling som ved innkopling overfører rotasjon av nevnte aktiverings-verktøy til nevnte pakning for å montere nevnte pakning og som ved frigjøring overfører rotasjon av nevnte aktiveringsverktøy til nevnte frigjøringsmekanisme for å frigjøre nevnte aktiveringsverktøy fra nevnte pakning.

8. Apparat som angitt i krav 7, karakterisert ved at nevnte kopling omfatter: momentfingre for sammenlåsning med kiler på nevnte aktiveringsverktøy og nevnte pakning; og forskyvnings-fingre opererbare ved bevegelse av nevnte aktiveringsverktøy for å forskyve nevnte momentfingre fra sammenlåsningsinngrep med nevnte kiler for å tillate relativ rotasjonsbevegelse mellom nevnte aktiveringsverktøy og nevnte pakning.

9. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter: en tetning i nevnte ventilsammenstilling; og et tetningsbelegg for å beskytte nevnte tetning når nevnte strømningspas-sasje er åpen.

10. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at de videre omfatter: en senterstrømningsåpning som strekker seg aksielt gjennom nevnte pakning for fluidstrøm gjennom nevnte pakning og for mekanisk adkomst til nevnte brønnrør aksielt under nevnte pakning; og en plugg-mottagende hylse som danner et parti av nevnte senterstrøm-ningsåpning for å motta en gjenvinnbar plugg for å lukke og tette nevnte senter-strømningsåpning.

11. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter: pakningsmonteringsmekanisme opererbar ved høyrehånds-rotasjon av nevnte aktiveringverktøy for forankring av nevnte pakning innen nevnte brønnrør.

12. Gjenvinnbar sammenstilling for underoverflate-plassering av utstyr innen en brønn, karakterisert ved at den omfatter: en aksielt forløpende forankring og tetningspakning for selektiv forankring og tetningsinngrep med den indre rørformede veggen til et brønnrør; en omløpsstrømningspassasje som strekker seg aksielt gjennom nevnte pakning for å tilveiebringe fluid og trykk-kommunikasjon aksielt over nevnte pakning; en ventildel funksjonelt forbundet med nevnte omløpspassasje, nevnte ventildel er bevegbar med hensyn til nevnte pakning mellom posisjoner som åpner og lukker nevnte passasje for nevnte fluid og trykk-kommunikasjon; et aktiveringverktøy opererbart fra brønnoverflaten og forbindbart med nevnte pakning for forankring og tetting av nevnte pakning ved et underoverflatested innen nevnte brønnrør; en frigjørbar forbindelse opererbar med nevnte aktiveringsverktøy og nevnte pakning for frigjøring av nevnte aktiveringsverktøy fra nevnte pakning etter av nevnte pakning har blitt forankret i nevnte brønnrør; og en ventilluknings-styringsdel for å bevege nevnte ventildel fra åpne til lukkede posisjoner, da nevnte aktiveringsverktøy er frigjort fra nevnte pakning.

13. Sammenstilling som angitt i krav 12, karakterisert ved at den videre omfatter: en gjenvinnbar forbindelse for gjenkopling og frigjøring av nevnte pakning fra dens forankrede plassering i nevnte brønnrør; og en ventilåpnings-styringsforbindelse for å bevege nevnte ventildel fra lukkede til åpne posisjoner ettersom nevnte verktøy gjenkopler nevnte pakning.

14. Sammenstilling som angitt i krav 12, karakterisert ved at den videre omfatter: en tetning mellom nevnte ventildel og nevnte pakning; et tetningsdeksel for å beskytte nevnte tetning når nevnte omløpspassasje er åpen og når nevnte ventildel er beveget fra nevnte posisjoner som åpner eller lukker nevnte omløpspassasje.

15. Apparat som angitt i krav 12, karakterisert ved at det videre omfatter: en senterstrøm-åpning som strekker seg aksielt gjennom nevnte pakning for fluidstrøm gjennom nevnte pakning og for mekanisk adkomst til området i nevnte brønnrør aksielt under nevnte pakning; og en plugg-mottagende hylse som danner et parti av nevnte senterstrøm-ningsåpning for å motta en gjenvinnbar plugg for å lukke og tette nevnte senteråpning.

16. Fremgangsmåte for temporær forankring av en sammenstilling ved et underoverflatested innen et brønnrør, karakterisert ved at den omfatter: senking av sammenstillingen gjennom brønnen til underoverflatestedet med et aktiveringsverktøy; rotering av aktiveringsverktøyet til høyre for å overføre rotasjonsbevegelse gjennom en kopling og montere sammenstillingen ved underoverflatesteder; manipulering av aktiveringsverktøyet for å frakople koplingen; og rotering av aktiveringsverktøyet til høyre for å frakople monteringssammen-stillingen fra aktiveringsverktøyet.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 16, karakterisert ved at den videre omfatter: lukking av en omløps-strømningspassasje i nevnte sammenstilling med høyrehånds-rotasjon av aktiveringsverktøyet benyttet for å frakople monterings-sammenstillingen.

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 16, karakterisert ved at den videre omfatter: rekopling av nevnte monteringssammenstilling med nevnte aktiveringverk-tøy; rotering av nevnte aktiveringsverktøy til høyre for å oppta høyrehånds-gjenger i nevnte sammenstilling og nevnte aktiveringsverktøy; og rotering av nevnte aktiveringsverktøy til høyre for å demontere (frigjøre) nevnte sammenstilling.