NO178940B - Anordning for opptak av et brönnhode - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for opptak av et brønnhode, der anordningen omfatter et hus og en sperrehakeanordning, der sperrehakeanordningen er montert på huset for bevegelse mellom inngrepsstilling og frigjort stilling i forhold til brønnhodet.

Innenfor oljeindustrien til sjøs hvor et utvinningssted må forlates og plattformen flyttes til et annet sted er det av interesse å ta opp brønnhodet og minst tre meter av forings-røret nede i grunnen under dette.

For de brønnhoder som har tilfestede bunnplater, er spesialtil-virkede opphentingsutstyr blitt utviklet. For betjening av dette utstyr er det nødvendig at disse bunnplater har innebygd forskjellige låseinnretninger og føringssystemer. Et slikt system er vist i US-patent nr. 4181196.

For brønnhoder som mangler slike spesialutformede, tilfestede bunnplater, er det blitt konstruert anordninger for å hente opp brønnhoder der anordningen blir innsatt i brønnhodet og foringsrøret og låses til innvendige gjenger på innsiden av brønnhodet, f.eks. som vist i UK-A-2165286 og NO-Å-117070. Etter at foringsrøret er blitt kappet med en kappemekanisme plassert under anordningen, benyttes anordningen til å hente opp brønnhodet ved å trekke i brønnhodet der anordningen gjør inngrep innvendig i brønnhodet.

En av hovedulempene med denne innvendige gjengelås-teknikk er at den antas å medføre innvendig skade på brønnhodet.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en anordning av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at anordningen omfatter et betjeningsorgan bevegelig koplet til huset for å aktivisere sperrehakeanordningen og bevege denne mellom inngrepsstilling og frigjortstilling; at sperrehakeanordningen gjør inngrep med en utvendig profil på brønnhodet i inngrepsstillingen, og som reaksjon på en påsatt kraft mot anordningen for å adskille anordningen fra brønn-hodet, aktiviserer betjeningsorganet, sperrehakeanordningen for å gripe om det utvendige profil på "brønnhodet slik at anordningen forblir i inngrep med brønnhodet.

I den foretrukne utførelsesform omfatter aktuatoren en rektangulær skulderblokk som samvirker med inngrepsarmen når den aktiviseres til å svinge denne mot virkningen av spennorganene til armens gripestilling.

Alternativt kan aktuatoren omfatte et kort gliderør i stedet for en rektangulær blokk.

Fortrinnsvis er kuttemekanismen festet til akselen av konvensjonell type og radialt virkende. I et eksempel på oppfinnelsen aktiviseres mekanismen når kraft tilføres anordningen for å trekke brønnhodet opp fra brønnen, dvs. at brønnhodet skjæres av under strekk. I et annet eksempel på oppfinnelsen arbeider kuttemekanismen imidlertid mens kraft påtrykkes anordningen for å skyve det ned på brønnhodet, dvs. avskjæringen foregår under "kompresjon".

I den foretrukne utførelsesform omfatter også oppfinnelsens opptaksanordning en frigjøringsinnretning for å hindre aktivisering av gripeinnretningens aktuator og tillate at anordningen kan trekkes vekk fra brønnhodet dersom den trekkraft som påtrykkes ikke er tilstrekkelig til å løsne dette. Et eksempel på dette er at frigjøringsinnretningen omfatter en såkalt "J-lås" som kan hindre aktivisering av akti-vatoren når en kraft påtrykkes redskapet i en retning bort fra brønnhodet, idet en slik kraft ikke vil aktivisere aktuatoren. I et annet eksempel omfatter frigjøringsinnretningen en holdeinnretning og en samvirkende utsparing, hvilke kan bringes ut av linje for på denne måte å hindre aktivisering av aktuatoren .

I et annet eksempel benyttes kuttemekanismen sammen med en konvensjonell marin svivel festet til akselen for å tillate at denne kan dreie sammen med huset mens holdeinnretningen holdes stasjonær i forhold til brønnhodet. I et andre eksempel omfatter anordningen lagre for å tillate at akselen kan dreies inne i huset mens holdeinnretningen holdes ubevegelig i forhold til brønnhodet.

To eksempler på anordninger for opptak av et brønnhode og i samsvar med oppfinnelsen skal nå gjennomgås med støtte i de tilhørende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et delvis lengdesnitt av en første utførelsesform av en slik anordning for opptak av et brønnhode,

fig. 2 viser et tverrsnitt i samsvar med linjen A-A på fig. 1,

fig. 3 viser et tverrsnitt i samsvar med linjen Y-Y på fig. 1,

fig. 4 viser et tverrsnitt i samsvar med linjen X-X på fig. 1,

fig. 5 viser et delvis gjennomskåret lengdesnitt av en andre utførelsesform av anordningen for opptak av et brønnhode,

fig. 6 viser et detaljert, men skjematisk bilde av en gripe- og låsemekanisme for anvendelse i anordningen vist på fig. 5,

fig. 6B viser et tverrsnitt i samsvar med linjen B-B på fig. 6A, og

fig. 7 viser skjematisk anordningen ifølge fig. 5 i arbeide.

Fig. 1 viser altså et brønnhode 1 og en opptaksanordning 2 for et slikt brønnhode, innrettet for å kunne festes til brønnhodet 1 ved hjelp av en inngrepsinnretning som i eksemplet består av tre inngrepsarmer (bare den ene er vist). Inngrepsarmene 3 er innrettet for å gripe et respektive utvendig profil 4 på brønnhodet 1.

Inngrepsarmene 3 er anordnet i en beskyttelseshylse 5 og svingbare om en respektiv svingetapp 6 som tillater at hver arm 3 kan svinge fra en aktiv gripestilling hvor en del av armen får inngrep med en del av brønnhodet 1, til en fristilling som er vist med strekpunkterte linjer på fig. 1. Inngrepsarmene er presset mot sin fristilling av en fjær 50, i det viste eksempel en solenoid- eller spiralfjær.

Øverst på beskyttelseshylsen 5 og på oversiden av armene 3 sitter et øvre hus 7, og hylsen 5 er holtet fast til dette og skilt fra det ved hjelp av flere avstandsstykker (ikke vist) anordnet over omkretsen av anordningen 2, mellom de tilstøtende armer 3. Øverst på det øvre hus 7 sitter det men kan kalle hann- eller tappdelen 8 av en såkalt J-forbindelse, og denne er løsbar. En tilsvarende hunn- eller bøssingdel 9 av den løsbare forbindelse danner en del av en øvre akselhylse 10.

Det fremgår av fig. 3 at bøssingdelen 9 i den løsbare forbindelse har to samvirkende hylsedeler 19 som på sin side samvirker med to tappdeler 12 (se fig. 4) for løsbar forbindelse av den øvre akselhylse 10 med det øvre hus 7. De to tappdeler 12 omfatter hver en stoppflate 13 og en åpningsflate 14, og benevnelsen av disse er valgt for å indikere at de er vendt hver sin vei. Stoppflaten 13 begrenser den relative dreiebevegelse mellom de samvirkende hylsedeler 19 og de tilsvarende tappdeler 12 etter at delene 19 er ført inn mot åpningsflåtene 14 i tappdelene 12.

Det fremgår av fig. 3 at hver av hylsedelene 19 er anordnet diametralt motsatt hverandre og er atskilt over vinkelomfang på 100°, slik at hver del 19 dekker et vinkelomfang på 80°. Tilsvarende fremgår av fig. 4 at tappdelene 12 er anordnet diametralt motsatt hverandre og er skilt med en vinkel på 85°, slik at hver tappdel 12 dekker en vinkel på 90°. Den vinkel som hver tappdel 12 omslutter fra åpningsflaten 14 til stoppflaten 13 er 80°. På denne måte låses tappdelen 8 helt til den tilsvarende bøssingdel 9 og bevirker at de to hylsedeler 19 kommer til å overlappe de tilsvarende tappdeler 12 helt og kommer til å befinne seg mellom åpningsflaten 14 og stoppflaten 13.

På akselen 11 sitter et firkantet betjeningsorgan i form av en skulderblokk 15, og denne er festet til akselen ved hjelp av lagre 16. Lagrene kan være bronselagre eller alternativt radiale såkalte "glaserlagre". Blokken 15 er festet til en nedre akselhylse 17 ved hjelp av et sett trykklagre 18 av bronse. Disse lagre og lagrene 16 tillater at den nedre akselhylse 17 og akselen 11 kan dreies i forhold til blokken 15 slik at denne holdes ubevegelig i forhold til gripearmene 3, beskyttelseshylsen 5 og det øvre hus 7 når dette ikke er forbundet med den øvre akselhylse 10 ved hjelp av den løsbare forbindelse.

Den øvre akselhylse 10 og den nedre akselhylse 17 er forbundet med akselen 11 ved hjelp av doble splintinnretninger 20 som sikrer mot returbevegelse. Splintinnretningen forbinder den nedre akselhylse 17 med akselen 11 slik som det fremgår i nærmere detalj av fig. 2, hvor det kan ses at splintinnretningen 20 omfatter to deler 21, 22 og en sikringsbolt 30 ført inn i et gjennomgående hull 23 i den nedre akselhylse 17. Delen 21 har en gjenget tappdel 24 som er tilpasset et firkantet gjenget hull 25 i delen 22. For å dobbeltsikre delene 22 og 21 sammen forbinder sikringsbolten 30 også elementene 20 og 21.

Som vist på fig. 1 og 2 har hver splintinnretning 20 inngrep med en utsparing 26 anordnet i akselen 11. Dette sikrer at akselhylsene 10 og 17 kan dreies sammen med akselen 11 når denne roteres. Siden splintinnretningen 20 er dobbelsikret vil det være meget lite sannsynlig at en av akselhylsene 10, 17 kommer til å løsne fra akselen 11.

Under bruk forbindes den øvre akselhylse 10 med det øvre hus 7 ved hjelp av tappdelen 8 og bøssingdelen 9. Anordningen 2 senkes så ned til et brønnhode 1 slik at den nedre akselhylse 17 og akselen 11 entrer midten av brønnhodet og slik at beskyttelseshylsen 5 kommer til å omslutte den øvre del av dette, mens inngrepsarmene 3, som ligger presset mot sin fristilling av fjærene 50 glir over brønnhodets 1 sider.

Akselen 11 dreies deretter mot urviseren 80° slik at de samvirkende hylsedeler 19 frigjøres fra de tilsvarende tappdeler 12. Akselen 11 spennes deretter oppover, hvilket forårsaker at den øvre akselhylse 10 skilles fra det øvre hus 7. Dette bevirker også at den nedre akselhylse 17 trekkes oppover, og dette medfører på sin side at blokken 15 føres oppover mot en samvirkende flate 27 på inngrepsarmene 3. Ved dette kommer de til å dreie om sin svingetapp 6, mot fjærkraften fra fjæren 50, og armene 3 bringes derved til inngrep med det respektive utvendige profil 4 på brønnhodet 1. Når dette finner sted kan akselen 11 strekkes til den foreskrevne strekk-kraft for kutteoperasjonen, uten at opptaksanordningen 2 skilles fra brønnhodet 1.

Når den foreskrevne strekkraft er nådd, dreies akselen 11 for å aktivisere en konvensjonell kutteinnretning (ikke vist) som er festet til den nedre del av akselen 11. Innretningen skjærer av det foringsrør som brønnhodet 1 fortsetter i. Når kutteinnretningen har utført sin funksjon opphører dreiningen av akselen 11, den strekkes ytterligere for å trekke brønnhodet 1 opp fra sjøbunnen 62 og den avkuttede del av foringsrøret, ved hjelp av armene 3.

I enkelte tilfeller vil det ikke være mulig å fjerne brønnhodet 1, selv etter at kutteinnretningen har skåret gjennom foring-srøret. I slike tilfeller vil det være nødvendig å kunne ta opp anordningen 2 ved å frigjøre den fra brønnhodet 1, og dette kan skje ved å skyve akselen 11 nedover slik at den rektangulære blokk 15 føres nedover og tillater fjæren 50 å trekke armene 3 tilbake til sin fristilling, vist med strekpunktert linje på fig. 1. Bøssingdelen 9 og tappdelen 8 i den løsbare forbindelse føres da på ny til inngrep slik at den øvre akselhylse 10 blir forbundet med det øvre hus 7 i opptaksanordningen 2. Denne operasjon tillater at akselen 11 kan trekkes oppover uten at blokken 15 beveger seg, og videre bevirkes at armene 3 kan bevege seg til sin aktive stilling. Følgelig kan anordningen trekkes opp fra brønnhodet 1, dersom man må gi opp operasjonen og det altså ikke er mulig å ta brønnhodet opp.

Den anordning som er vist på fig. 5 tilsvarer den som er vist på fig. 1, og de samme referansetall indikerer tilsvarende deler. Hovedforskjellen er at anordningen ifølge fig. 5 er innrettet for å skjære av f6ringsrøret ved trykk i stedet for ved strekk. I dette eksempel på oppfinnelsen danner den firkantede blokk 15 en del av en ytre aksel 41. Som vist på fig. 7 er en kutter 60 og en stabilisator 67 festet til den nedre ende av en indre drivaksel 68 som på sin side befinner seg koaksialt inne i akselen 41. Drivakselen 68 dreies inne i akselen 41 ved hjelp av en konvensjonell marin svivel innretning 65 som er forbundet med en streng 66 som strekker seg oppover til en boreplattform (ikke vist). Svivel innretningen 65 samvirker med den øvre ende av akselen 41 når anordningen presses sammen for å tillate at akselen 41 holdes ubevegelig i forhold til armene 3 mens den indre drivaksel 68 dreies.

I tillegg er det anordnet avstandsstykker 55 slik som vist på fig. 5, og disse skiller beskyttelseshylsen 5 fra det øvre hus 7. Gjennom avstandsstykkene går bolter 56 for å holde beskyttelseshylsen 5 festet til det øyre hus 7.

For å lette inngrep og frigjøring av blokken 15 er det anordnet tre kiler 28 på blokkens 15 ytterside, og samvirkende spalter 35 i et hovedhus 29. Spalter 36 er også anordnet i en trykkanordning 31 i anordningen 2, og dette er nærmere vist på fig. 6Å og 6B. Trykkanordning 31 er festet til akselen 41, og spaltene 36 i anordningen vil alltid stå i inngrep med en respektive kile 28. Dreining av akselen 41 mot urviserens retning vil forårsake at blokken 15 og følgelig at også kilene 28 kommer til å dreies slik at de kan føres i flukt med de respektive spalter 35 i hovedhuset 29. Når kilene har inntatt sin plass på linje med spaltene 35 kan akselen 41 og blokken 15 beveges oppover til den stilling som er vist på fig. 5, hvor blokken 15 har dreid inngrepsarmene 3 til sin inngrepsstilling mot fjærkraften fra fjæren 50.

Dersom akselen 41 så skyves nedover slik at den øvre kant 37 av kilene 28 blir liggende nedenfor den nedre kant av hovedhuset 29 kan akselen 41 og blokken 15 dreies i forhold til hovedhuset

29 slik at kilene 28 ikke lenger blir liggende i flukt med spaltene 35, hvorved blokken 15 hindres i å beveges oppover og aktivisere armene 3. Dette tillater fjerning av anordningen fra brønnhodet. Hovedhuset 29 har også en tapp 51 ved sin nedre kant og nær hver spalte 35 for å danne en stopper for flukting-en og bevegelsen ut av flukt for kilene 28 i forhold til spaltene 35. I tillegg er det anordnet en fordypning 52 nær hver tapp 51 og i samvirke med den øvre kant av hver av kilene 28 for å hindre disse i å kile seg fast i flukt med spaltene 35 ved senkningen av anordningen ned på brønnhodet 1. Dette ville i så fall forårsake at blokken 15 kom til å bevege seg oppover og bevirket dreiebevegelse av armene 3 til sin inngrepsstilling før dette var ønsket. Hvis dette skulle hende kunne ikke anordningen 2 få riktig inngrep med brønnhodet 1.

Ved bruk og som vist på fig. 7 senkes anordningen 2 ned til et brønnhode 1 og drivakselen presses nedover slik at kutteren 60 kan aktiviseres via den marine svivelinnretning 65 som samvirker med akselen 41 for å skjære av foringsrøret, her vist ved 61. Etter at dette er skåret over av kutteren 60 stanses dreiningen av drivakselen og akselen 41 dreies for å bringe kilene 28 i flukt med spaltene 35 slik at blokken 15 kan bevege seg oppover og bevirke svingning av armene 3 til sin aktive stilling. Når denne stilling er nådd kan strekket oppover på akselen 41 økes etter ønske for å trekke brønnhodet 1 opp fra sjøbunnen 62.

Dersom det av en eller annen grunn ikke er mulig å ta brønnhod-et 1 opp kan i stedet akselen 41 skyves nedover for å frigi blokken 15 fra armene 3 og tillate at fjæren 50 svinger disse til sin fristilling. Akselen 41 dreies da for å bringe kilene ut av flukting med spaltene 35, og den øvre kant 37 av kilene 28 hindres derved fra å bevege seg oppover av den nedre kant av hovedhuset 29. Følgelig hindres også blokken 15 i å bevege seg oppover og bevirke svingning av armene 3 til sin gripestilling når akselen 11 trekkes oppover. Dette gjør det mulig for akselen 41 å trekkes oppover uten at armene 3 griper om de respektive utvendige fremspring 4 på brønnhodet 1, slik at anordningen 2 kan tas opp fra brønnhodet når det altså ikke er mulig å ta dette opp etter at foringsrøret er skåret av.

Oppfinnelsen har den fordel at det ikke er nødvendig å utøve noen kraft mot det indre av brønnhodet 1 og følgelig en risiko for å ødelegge noen av de indre elementer i dette. Dette unngås ved at man nå i stedet bare utøver en kraft mot yttersiden av brønnhodet 1 via inngrepsarmene 3.

De eksempler som er gjennomgått ovenfor gjelder et brønnhode av typen "Cameron". Ved passende innstillinger av inngrepsdelene av armene 3 vil imidlertid anordningen kunne modifiseres slik at den utvendige fasong av et hvilket som helst aktuelt brønnhode kan gripes. Det er altså også mulig å gripe brønnhod-er som har mindre ytterdiameter, ved at avstandsskiver kan innføres innenfor beskyttelseshylsen 5 for å hindre bevegelse av anordningen 2 når den prøver å gripe fatt i et brønnhode med mindre utvendig diameter.

Generelt ' er de tre armer 3 anordnet med innbyrdes vinkel-avstand på 120° rundt omkretsen av redskapet 2, og dette gir naturligvis optimal kraftfordeling mellom brønnhodet 1 og hver av armene 3.

Selv om anordningen er beskrevet omfattende et kutteverktøy eller en kutter, kan en tilsvarende anordning også benyttes uten slikt, da rett og slett som en enkel brønnhodeholderinn-retning.

Claims (9)

1. Anordning for opptak av et brønnhode (1), der anordningen omfatter et hus (5,7) og en sperrehakeanordning (3), der sperrehakeanordningen er montert på huset (5,7) for bevegelse mellom inngrepsstilling og frigjort stilling i forhold til brønnhodet (1), karakterisert ved at anordningen omfatter et betjeningsorgan (15) bevegelig koplet til huset (5,7) for å aktivisere sperrehakeanordningen (3) og bevege denne mellom inngrepsstilling og frigjort stilling; at sperrehakeanordningen (3) gjør inngrep med en utvendig profil (4) på brønnhodet (1) i inngrepsstill ingen, og som reaksjon på en påsatt kraft mot anordningen for å adskille anordningen fra brønnhodet (1), aktiviserer betjeningsorganet (15) sperrehakeanordningen (3) for å gripe om det utvendige profil (4) på brønnhodet (1) slik at anordningen forblir i inngrep med brønnhodet (1).

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisert ved at sperrehakeanordningen omfatter minst én inngrepsarm (3) som kan beveges mellom en fristilling og en aktiv gripestilling.

3. Anordning ifølge krav 2,karakterisert ved at inngrepsarmen eller armene (3) kan svinges mellom sin aktive inngrepsstilling hvor den eller de har inngrep med det utvendige profil (4) på brønnhodet (1), og sin fristilling hvor den eller de er frigjort fra brønnhodet (1).

4. Anordning ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at sperrehakeanordningen omfatter spennorganer (50) for pressing av hver inngrepsarm (3) mot sin fristilling.

5. Anordning ifølge ett av kravene 2-4, karakterisert ved at betjeningsorganet (15) omfatter en flate (27) som samvirker med inngrepsarmene (3) når den er aktivisert for å dreie armen til sin aktive stilling, mot virkningen av spennorganene (50).

6. Anordning ifølge krav 5,karakterisert ved at flaten er anordnet på en kvadratisk skulderb1okk.

7. Anordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved en frakoplingsanordning (8, 9, 28, 35) for å hindre aktivisering av betjeningsorganet (15) når kraften påtrykkes anordningen for å tillate anordningen å fjernes fra brønnhodet (1).

8. Anordning ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved en aksel (11, 68) som strekker seg gjennom huset og som kan dreies i forhold til dette.

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved en kutteinnretning (60) tilpasset for feste til akselen (11, 68).