NO311851B1 - Mekanisme for forankring og frigjöring av et brönnverktöy - Google Patents
Mekanisme for forankring og frigjöring av et brönnverktöy Download PDFInfo
- Publication number
- NO311851B1 NO311851B1 NO19974916A NO974916A NO311851B1 NO 311851 B1 NO311851 B1 NO 311851B1 NO 19974916 A NO19974916 A NO 19974916A NO 974916 A NO974916 A NO 974916A NO 311851 B1 NO311851 B1 NO 311851B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- wedges
- wedge
- well tool
- mechanism according
- piston
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims description 31
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 title claims description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 22
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
- E21B33/129—Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing
- E21B33/1295—Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing actuated by fluid pressure
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
- Mechanical Pencils And Projecting And Retracting Systems Therefor, And Multi-System Writing Instruments (AREA)
- Pens And Brushes (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører mekanismer for forankring av et brønnverktøy til en brønnforing, av den art som omfatter en rekke av kiler som settes samlet og som kommer individuelt i inngrep med brønnforingens innvendige vegg, og mer bestemt en mekanisme som angitt i innledningen til kravene 1 og 11.
Det er velkjent at pakninger ved sin eksistens i en undergrunnsbrønn, og i noen utførel-sesformer er festet til et brønnrør når dette innføres i brønnen, skaper et ringvolum mellom en brønnforing og brannrøret. Når det ønskede stedet i brønnen nås under innfø-ringen, "settes" pakningen ved å aktivere en forankringsmekanisme som vanligvis be-nevnes en "kile" (eller som flertall "kiler") for å feste pakningen til brønnforingen, og for å komprimere et tetningselement utover for å tette mot en innvendig diametervegg i brønnforingen.
I noen pakninger er et hydraulisk betjent stempel integrert med forankringsmekanismen, og anvender hydraulisk trykk påført røret for å bevege kilene til forbindende inngrep med brønnforingen. Kilene kommer typisk i inngrep med en indre overflate av brønn-foringen via en rekke herdede tenner som låser pakningen i posisjon. Når pakningen er satt, er pakningens evne til å motstå bevegelse og opprettholde en tetning, på tross av belastninger som kan påføres under normal drift av brønnen, kritisk for vellykket opera-sjon av pakningen og brønnens sikkerhet. Belastninger som vanligvis påføres i en brønn kan omfatte rørvekt, brønnboringstrykk som virker på det ringformede tetningsområdet, aksielle krefter på grunn av fluktueringer i brønntrykkket og/eller laster påført ved ter-misk ekspansjon eller sammentrekning av røret. I dypere enn gjennomsnittlige brønner er kilenes evne til å motstå bevegelse av kritisk viktighet. Noen konvensjonelle pakninger benytter et enkelt konsentrisk hydraulisk stempel som virker i en enkel retning på en radiell rekke av kiler. Trykket som anvendes for å sette pakningen virker på stempe-lets arealet og overføres til en aksiell kraft, som i sin tur virker på en ringformet konus. Konusen kommer i kontakt med en sammenpassende konisk overflate på kilene og for-årsaker derved at kilene beveger seg radielt utover for å komme i inngrep med foringens indre overflate.
Det er velkjent at tilleggstrykk påført for å sette pakningen bevirker en høyere radiell kraft ved kilene, noe som resulterer i en større evne for pakningen til å motstå laster i brønnen. Imidlertid er mengden trykk som kan påføres pakningen ofte begrenset av rø-rets trykkgrad. Med andre ord, dersom et høyere trykk anvendes for å sette kilene, vil kilene deformere røret. Videre kan ytterligere aksielle krefter genereres ved å øke stem-pelarealet, men generelt kan ikke dette gjøres fordi det tilgjengelige ringarealet er begrenset av pakningens utvendige diameter og rørets innvendige diameter.
Når et enkelt stempel virker på en radiell rekke av kiler, kan mangel på konsentrisitet og skjev innstilling negativt influere på pakningens ytelse. Når en kile kommer i kontakt med foringens indre overflate, overføres hele kraften fra det hydrauliske stempelet til denne kilen, noe som derved begrenser effektiviteten til de gjenværende kilene i rekken. Dette bevirker at pakningen beveger seg når laster bæres av pakningen, noe som kan forårsake at tetningen skades eller ødelegges. Denne tilstanden er kun minimalt forbed-ret ved bruk av flere stempler siden typisk et stempel virker i oppoverrettet retning på en enkel rekke av kiler og et stempel virker i nedoverrettet retning på en enkel rekke av kiler.
Der er et behov for en anordning som intensiverer settetrykket for pakningen ved å påfø-re en større kraft på kilene uten å øke settetrykket, og at hver kile skal settes samlet, men beveges uavhengig til forbindende inngrep med foringens indre overflate.
Den foreliggende oppfinnelse er tenkt å overvinne de foregående ulempene og møte de ovenfor beskrevne behovene, og dette oppnås med en mekanisme av den innledningsvis nevnte art, som er kjennetegnet ved trekkene som angitt i karakteristikken til de respektive patentkravene 1 og 11.
Fordelaktige utførelser av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige patentkravene.
Mer spesifikt er den foreliggende oppfinnelse en langstrakt kompakt mekanisme for forankring av et brønnverktøy, slik som en pakning, til en foring. Mekanismen ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter flere første kileelementer, tilpasset for å motstå verktøybevegelse i en første retning, og flere andre kileelementer tilpasset for å motstå verktøybevegelse i en andre retning. De første kileelementene og de andre kileelementene bæres av brønnverktøyet ved omtrent samme lengdeveis posisjon, med de første kileelementene alternerende radielt plassert med de andre kileelementene. Den resulterende mekanismen er betydelig kortere i lengde enn sammenlignbare mekanismer.
Hvert av kileelementene beveges av den relative bevegelsen av et uavhengig stempel, slik at kileelementene individuelt beveges til inngrep med foringens indre overflate. Dette trekket gjør det mulig for brønnverktøyet å ha kileelementer som beveges med større samlet setteareal enn tidligere forankringsmekanismer.
Fig. 1 A-D sett samlet, er lengdesnitt gjennom et brønnverktøy, slik som en brønnpak-ning, med en foretrukket utførelsesform av forankringsmekanismen ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 er et tverrsnitt gjennom pakningen i fig. 1 ved "A-A", som illustrerer en rekke av kileelementer vist i radiell orientering om pakningens lengdesenterlinjer. Fig. 3 er et tverrsnitt gjennom pakningen i fig. 1 ved "B-B", som illustrerer et sett av tre segmenterte ringformede stempler for bruk ved den foreliggende oppfinnelse. Fig. 4 er et tverrsnitt gjennom pakningen i fig. 1 ved "C-C", som illustrerer et andre sett av tre segmenterte ringformede stempler for bruk ved den foreliggende oppfinnelse. Fig. 5 er et tverrsnitt gjennom pakningen i fig. 1 ved "D-D", som illustrerer et sett av skjærtapper vist i radiell orientering om en fastholdende sperrehylse. Fig. 6 er et tverrsnitt gjennom pakningen i fig. 1 ved "E-E", som illustrerer en nøkkel og tangensiell tapp i låsende inngrep. Fig. 7 er et isometrisk riss av en foretrukket utførelsesform av et segmentert ringformet stempel med avrundede hjørner og sylindriske forlengelser for bruk ved den foreliggende oppfinnelse. Fig. 8A-D sett samlet, er lengdeoppriss av pakningen i fig. 1 vist i "satt" posisjon eller med kilene utstrakt. Fig. 9 er et tverrsnitt gjennom pakningen i fig. 1 ved "F-F", som illustrerer stempelstopp og gjengede forbindelser for bruk når kileelementene skal frigjøres.
Selv om den foreliggende oppfinnelse er en mekanisme for å forankre et brønnverktøy til en foring, og vil beskrives i sammenheng med en pakning kun i illustrasjonens henseende, skal det forestås at den beskrevne mekanismen kan anvendes i andre brønnverk-tøy der forankring og/eller understøttelse av slike brønnverktøy fra innsiden av en brannleder er et ønskelig mål, slik som ved en forlengelsesrørhenger. Mer spesifikt omfatter pakningen ifølge den foreliggende oppfinnelse flere første kileelementer, tilpasset for å motstå verktøybevegelse i en første retning, og flere andre kileelementer, tilpasset for å motstå verktøybevegelse i en andre retning. De første kileelementene og de andre kileelementene bæres på brønnverktøyet ved omtrent samme lengdeveis posisjon, og de første kileelementene er alternerende radielt plassert med de andre kileelementene. Hvert kileelement ekspanderes ved relativ aksiell bevegelse av et individuelt og uavhengig segmentert ringformet stempel operativt forbundet med heliske konuser, hvis utvendige overflater samvirker med hver kiles innvendige overflate.
I denne beskrivelses henseende er begrepene "øvre" og "nedre", "oppover i hullet" og "nedover i hullet", og "oppover" og "nedover" relative begreper som indikerer posisjon og retning for bevegelse i lett gjenkjennbare begreper. Vanligvis står disse begrepene i forhold til en linje trukket fra en øverste posisjon ved overflaten til et punkt ved jordsen-ter, og vil være egnet brukt ved relativt rette, vertikale brønnboringer. Imidlertid, dersom brønnboringen er sterkt avvikende, slik som fra omtrent 60 grader fra vertikalen, eller horisontalen, har disse begrepene ingen mening og bør derfor ikke tas som be-grensninger. Disse begrepene anvendes kun for å lette forståelsen og er en indikasjon på hva posisjonen eller bevegelsen ville vært dersom det var en vertikal brønnboring.
Det vises nå til fig. 1 A-D, der et brønnverktøy, slik som en pakning 10, omfatter en øvre rørkonnektor 11 for tettende forbindende inngrep ved en øvre ende av denne med et brannrør (ikke vist). Brannrøret kan anvendes for å senke pakningen 10 ned i brønnen og for å hente opp igjen den samme, likesom å tilveiebringe en kanal for fluid derigjen-nom for å betjene indre komponenter i pakningen 10 (slik det vil beskrives i det detalj nedenfor) og for å frakte fluider fra brønnen til jordens overflate, slik det er velkjent for en fagmann på området.
En øvre kalibreringsring 12 (gauge ring) er gjengeforbundet med den øvre rørkonnekto-ren 11, og en torsjonsoverførende nøkkel 14 holdes i en kalibreringsringspalte 16 i en elementstammespalte 18, og fastholdes av en tangentiell tapp 20. En pakningsstabel 22, omfattende et eller flere elastomeriske ringformede elementer, skaper og opprettholder en fluidtetning mellom den øvre rørkonnektoren 11 og en elementstamme 24. En pak-ningselementrekke 26, omfattende et eller flere elastomeriske ringformede elementer, holdes mellom den øvre kalibreringsringen 12 og en nedre kalibreringsring 28. Elementrekken 26, når den er komprimert, skaper kontakt med brønnforingen (ikke vist) og danner derved en fluidtetning mellom pakningen 10 og brønnforingen. Den nedre kalibreringsringen 28 holdes i fiksert lengdeveis posisjon av et sett av radielt plasserte ele-mentsetteskjærtapper 30, som står i inngrep med gjengede hull 32 i elementstammen 24.
Elementstarnmen 24 har på sin ytre nedre ende utformet en sperreholdegjenge 34 som
kommer i inngrep med et sett av elementsettesperrer 36, som holdes i posisjon av minst en ringfjær 38 (garter spring) (to stykker vist). Et elementkompresjonsstempel 40 virker mellom en sylinder 42 og en indre stamme 44, og virker mot den nedre enden av sperrene 36. Et første stempelstopp 46 er gjenget inn i en innvendig diametergjenge 50 i sylinderen 42. En gjenget adapter 48 er forbundet med det første stempelstoppet 46. En øvre stamme 42 med porter tillater fluid i røret (ikke vist) å passere gjennom et første sett av kommunikasjonsporter 54 til elementkomprimeringsstempelet 40, og en første flate 56 på et øyre segmentert ringformet stempel 62. Et segmentert ringformet sylinderlegeme 58 tillater fluid i brønnringrommet å passere til en andre overflate 60 på det øvre segmenterte ringformede stempelet 62.
Det øvre segmenterte ringformede stempelet 62 beveges nedover ved differensialtrykk mellom rørets innside og brønnringrommet og danner kontakt med en første konus 63, gjennom en integrert nedre sylindrisk forlengelse 64. Nedoverbevegelse av det øvre segmenterte ringformede stempelet 62 og konusen 63 motvirkes ved kontakt med en første skjærring 66, og et sett av radielt plasserte kilesetteskjærtapper 68. En ytre overflate av konusen 63 er utformet med en første serie av kileelementer 69, hvis foretrukne utførelsesform er en ytre helisk gjenge. Disse kileelementenes 69 profil samvirker med en sammenpassende indre overflate 71 på en første kile 70. Den første kilens 70 utvendige overflate er en rekke gripetenner 72, hvorved inngrepet mellom disse gripetennene 72 og brønnforingen (ikke vist) forhindrer aksiell bevegelse av brønnverktøyet.
Den første konusens 63 innvendige overflate er utformet med en gjenget sperrehylse 74, og samvirker med et første sett av kileholdende sperrer 76. Sperrene 76 holdes i komprimerende inngrep ved hjelp av et sett av tallerkenfjærer 78, som utøver en radielt utoverrettet kraft mot den gjengede sperrehylsen 74 og til slutt kilene 70. Den radielt utoverrettede kraften motvirkes av en første bladfjær 80 og en andre bladfjær 82, som opprettholder en radielt innoverrettet kraft mot den første konusen 63. Aksiell nedoverbevegelse av den første konusen 63 tillates av holdesperren 76, men eventuell motsatt rettet (aksialt oppover) bevegelse forhindres. Setting av den første kilen 70 forhindrer bevegelse av pakningen 10 i aksialt nedoverrettet retning.
Et nedre segmentert ringformet stempel 84 beveges oppover ved differensialtrykk mellom innsiden av røret og ringrommet, som virker gjennom en nedre hydraulisk port 90, og komme i kontakt med en andre konus 88, via en integrert nedre sylindrisk forlengelse 86. Oppoverbevegelse av det nedre segmenterte ringformede stempelet 84 trekker en andre konus 88 oppover, men motvirkes av kontakt med en andre skjærring 92, og et sett av radielt plasserte kilesetteskjærtapper 94. En ytre overflate på den andre konusen 88 er utformet med en andre rekke av kileelementer 96 (motsatt rettet i forhold til de ovenfor beskrevne kileelementene 69) hvis foretrukne utførelsesform er en ytre helisk gjenge. Disse kileelementenes 96 profil samvirker med en sammenpassende indre overflate 98 på en andre kile 100. Den andre kilens 100 utvendige overflate er en rekke av gripetenner 102, hvorved inngrep mellom disse gripetennene 108 og brønnforingen (ikke vist) forhindrer aksiell bevegelse av brønnverktøyet i en andre retning.
Den andre konusens 88 innvendige overflate er utformet med en gjenget sperrehylse 104, og samvirker med et andre sett av kileholdesperrer 106. Sperrene 106 holdes i komprimerende inngrep ved hjelp av et sett av tallerkenfjærer 78, som utøver en radielt utoverrettet kraft mot den gjengede sperrehylsen 104 og til slutt kilene 100. Denne radielt utoverrettede kraften motvirkes av en første bladfjær 80 og en andre bladfjær 82, som opprettholder en radielt innoverrettet kraft mot den andre konusen 100. Aksiell oppoverbevegelse av den andre konusen 88 tillates av det andre settet av kileholdesperrer 106, men eventuell reversert (aksialt nedoverrettet) bevegelse forhindres. Setting av den andre kilen 100 forhindrer bevegelse av pakningen 10 i aksialt oppoverrettet retning.
Som beskrevet kort ovenfor, tillater forankringsmekanismen ifølge den foreliggende oppfinnelse et mer kompakt arrangement enn de tidligere kilene, likesom at den tillater en kraft å utøves på hver av kilene individuelt som er større enn den kraften som utøves av et enkelt stempel, slik som tidligere. Kileelementene 70 og disses respektive stempler 62 er fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, båret på pakningen 10 i omtrent samme lengdeveis posisjon som kileelementene 100 og disses respektive stempler 84. Kileelementene 70 er fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, alternerende radielt plassert med kileelementene 100.1 tillegg betjener hvert stempel 62 eller 84 fortrinnsvis kun et kileelement 70 eller 100, imidlertid kan ved enkelte konstruksjoner et eller flere av stemplene 62 eller 84 være operativt forbundet med en eller flere kiler 70 eller 100, men dette er ikke foretrukket.
Det nye arrangementet av stempelet 62 og 84 og kileelementene 70 og 100 vises best i tverrsnittet i fig. 2-8. Disse figurene viser kun en foretrukket utførelsesform, men imidlertid kan andre radielle og lineære arrangementer av komponentene lages. Fig. 2 illustrerer den radielle gjensidige forbindelsen av tre første kiler 70, plassert i mellomrom mellom tre andre kiler 100. Forbundet med de første kilene 70 er tre første konuser 63, som er plassert nær tre første holdesperrer 76. Forbundet med de andre kilene 100 er tre andre konuser 88, som er plassert nær tre andre holdesperrer 106. Både de første holde-sperrene 76 og de andre kileholdesperrene 106 holdes i komprimerende inngrep med sin respektive kile ved hjelp av tallerkenfjærer 78.
Fig. 3 illustrerer den radielle gjensidige forbindelsen og orienteringen av tre nedre segmenterte ringformede stempler 84 som holdes inne i det segmenterte ringformede sylin-derlegemet 58. Tre integrerte nedre sylindriske forlengelser 64 av det øvre segmenterte ringformede stempelet 62 (ikke vist i fig. 3) er plassert i gjensidig avstand i denne illustrasjonen. Orienteringen av de tre nedre hydrauliske portene 60 og de seks nedre ringformede trykkportene 108 er illustrert. Seks bladfjærer 80 er vist forbundet med det
segmenterte ringformede legemet 58. Fig. 4 illustrerer den radielle gjensidige forbindelsen og orienteringen av tre øvre segmenterte ringformede stempler 62, som holdes inne i det segmenterte ringformede sylindriske legemet 58. Tre integrerte øvre sylindriske forlengelser 112 på det nedre segmenterte ringformede stempelet 84 er plassert med gjensidig avstand i denne illustrasjonen. Orienteringen av de tre øvre hydrauliske portene 84 og de seks øvre ringformede portene 110 er illustrert.
Fig. 5 illustrerer den radielle gjensidige forbindelse og orienteringen av elementsetteskjærtappene 30, og elementsettesperrene 36. Elementsetteskjærtappene 30 tjener til å holde sammenstillingen i nedkjøringsposisjon inntil det blir operativt ønskelig å sette pakningen. Ved et forhåndsbestemt settetrykk skjæres elementsetteskjærtappene 30, noe som tillater trykket å virke på den foran beskrevne mekanismen for å bevege elementsettesperrene 36 lengdeveis oppover, for effektivt å holde på energien som anvendes for å sette pakningen 10 i elementrekken 26. Fig. 6 illustrerer den radielle gjensidige forbindelsen og orienteringen av den øvre rørkonnektoren 11, den øvre kalibreringsringen 12, torsjonsoverføringsnøkkelen 14, kalibreringsringspalten 16 og den tangentielle tappen 20. Når det blir operativt ønskelig å frigjøre energien som er lagret i elementet som et resultat av settingen, overføres torsjon påført den øvre rørkonnektoren 11 til den øvre kalibreringsringen 12 av torsjonsoverføringsnøkkelen 14. Fig. 6 illustrerer den gjensidige forbindelsen av en torsjonsoverføirngsnøkkel 14, og dens korresponderende kalibreringsringspalte 16, og dens radielle orientering med en øvre kalibreringsring 12 og en tangentiell tapp 20. Fig. 7 illustrerer en foretrukket utførelsesform av de segmenterte ringformede stemplene 62 og 84, med sylindriske forlengelser 64 eller 112, og fortrinnsvis avrundede hjørner.
Den viste konstruksjonen antas å tilveiebringe maksimalt stempeloverflatearealet for det gitte arealet inne i brønnverktøyet, imidlertid vil en fagmann på området forstå at andre fasonger kan anvendes, slik som firkantede, ovale, sirkulære, triangulære etc.
Når det er operativt ønskelig å sette brønnpakningen ifølge den foreliggende oppfinnelsen, forbindes brønnpakningen tettende med brannrøret og "kjøres inn" eller posisjone-res på det ønskede stedet i brønnen. En velkjent anordning for en fagmann på området kalles en blindplugg (eller annen slik anordning som tjener til å plugge røret) senkes til en posisjon nedenfor brønnpakningen, og forbindes tettende med en annen velkjent anordning kalt en rørnippel. Hydraulisk fluid kan nå tilføres røret fra overflaten og behol-des fullstendig i brønnrøret. Når ytterligere fluid pumpes ned i røret, øker trykket i røret og strømmer inn i det første settes av kommunikasjonsporter 54 og de nedre hydrauliske portene 90. Trykket som strømmer inn i det første settet av kommunikasjonsporter 54 virker til å bevege det øvre segmenterte ringformede stempelet 62 lengdeveis nedover mot den første konusen 63, som virker til å bevege den første skjærringen 66 nedover. Initialt motsettes trykket for å sette brønnpakningen av kilesetteskjærtappene 68 i den første skjærringen 66, men ved et forhåndsbestemt trykk skjæres kilesetteskjærtappene 68, noe som tillater at den første konusen 63 beveger seg nedover. Når dette skjer, beveger den første kilen 70 seg aksialt utover og til inngrep med brønnforingens innvendige diameter. Bevegelse av den første konusen 63 er begrenset til nedover kun ved virkningen av de første kileholdesperrene 76. Fluidet som strømmer inn i det første settet av kommunikasjonsporter 54 virker også mot elementkompresjonsstempelet 40, og forspenner dette aksialt oppover, idet bevegelsen av dette motsettes av elementsetteskjærtappene 30. Ved et nøyaktig og forhåndsbestemt trykk skjæres elementsetteskjærtappene 30, noe som tillater elementkompresjonsstempelet 40 å komprimere elementrekken 26 til komprimerende og tettende inngrep med brønnforingens 114 innvendige diameter. Bevegelse av elementkompresjonsstempelet 40 er begrenset kun til oppoverbevegelse av elementsettesperren 36.
Likeledes strømmer trykkfluid inn i den nedre hydrauliske porten 90 og virker på det nedre segmenterte ringformede stempelet 84, og forspenner dette aksialt oppover, noe som virker til å bevege den andre skjærringen 92 oppover. Initialt motsettes trykk for å sette brønnpakningen av kilesetteskjærtappene 68 i den andre skjærringen 92, men ved et forhåndsbestemt trykk skjæres kilesetteskjærtappene 68 for å tillate den andre konusen 88 å bevege seg oppover. Når dette skjer, beveges den andre kilen 100 seg aksialt utover og til inngrep med brønnforingens innvendige diameter. Bevegelse av den andre konusen 88 begrenses til kun oppoverbevegelse på grunn av virkningen til det andre settet av kileholdesperrer 106. Når det ovenfor nevnte har skjedd, i denne rekkefølgen eller i en hvilken som helst annen ønsket rekkefølge, er brønnpakningen ifølge den foreliggende oppfinnelse satt.
Det vises nå til fig. 8A-D, der pakningen 10 er vist satt i en brønnforing 114. Elementrekken 26 er vist komprimert og i tettende inngrep med brønnforingens 114 innvendige overflate. Den første kilen 70 er vist i forbindende inngrep med brønnforingens 114 innvendige overflate, idet den forhindrer verktøybevegelse i en første retning, og den andre
kilen 100 er også vist i forbindende inngrep med brønnforingens 114 innvendige overflate, idet den forhindrer bevegelse i en andre retning. Når det blir operativt ønskelig å
frigjøre pakningen 10, påføres et torsjonsmoment mot høyre på brønnrøret (ikke vist) som pakningen 10 er forblindet med, noe som skjærer et sett av frigjøringsskjærtapper 116, for å tillate den øvre rørkonnektoren 11 å bevege seg i rotasjonsretningen i forhold til elementstammen 24. Som et resultat av denne rotasjonen, beveger en første høy-regjenge 118 den øvre kalibreringsringen 12 lengdeveis oppover, for dermed å frigjøre setteenergien som er lagret i elementrekken 26, noe som avlaster det tettende komprimerende inngrepet med brønnforingens 114 innvendige diametrale vegg. Samtidig tillater også den foran beskrevne rotasjonen av den øvre rørkonnektoren 11 den indre stammen
44 synkront å rotere sammen med den gjengede adapteren 48. En andre høyregjenge 120 i står i gjengeinngrep med det første stempelstoppet 46, og beveger seg lengdeveis oppover som et resultat av den beskrevne rotasjonen. Det første stempelstoppet 46 forhindres fra å rotere med den andre høyregj engen 120 av minst et utfrest spor 50, utskjært i sylinderen 42, men vil fremdeles tillate aksiell bevegelse. Denne aksielle bevegelsen
tillater de forbundne delene (dvs. det øvre segmenterte ringformede stempelet 62, den
; integrerte nedre sylindriske forlengelsen 64 og den første konusen 63), å bevege seg nok til å skjære det første settet av kileholdesperrer 76, og fortsette å bevege seg lengdeveis oppover. Den første kilen 70 er ikke lenger understøttet av den første konusen 63 og beveger seg derfor også radielt innover, noe som frigjør den første kilen 70 fra forbindende inngrep med brønnforingens 114 innvendige diameter.
Den beskrevne rotasjon påført den øvre rørkonnektoren 11 tillater den beskrevne indre stammen 44 synkront å rotere langs den gjengede adapteren 48. En venstre frigjørings-gjenge 126 i inngrep med det andre stempelstoppet 122 beveger seg lengdeveis nedover
som et resultat av den beskrevne rotasjonen. Det andre stempelstoppet 122 forhindres
> likeledes fra å rotere med venstregj engen 122 på grunn av minst et utfrest spor 50, utskjært i sylinderen 42, men vil fremdeles tillate aksiell bevegelse. Denne aksielle bevegelsen tillater de forbundne delene (dvs. det nedre segmenterte ringformede stempelet
84, den integrerte nedre sylindriske forlengelsen 86, og den andre konusen 88) å bevege seg nok til å skjære det andre settet av kileholdesperrer 106, og å fortsette å bevege seg lengdeveis nedover. Den andre kilen 100 er ikke lenger understøttet av den andre konusen 66 og vil derfor bevege seg radielt innover, noe som frigjør kilen 100 fra forbindende inngrep med brønnforingens 114 innvendige diameter.
Fig. 9 illustrerer et tverrsnitt langs linjen "F-F" i fig. 1, og illustrerer den radielle gjensidige forbindelsen av et første stempelstopp 46, et andre stempelstopp og disses inngrep med flere utfresede spor 50 i en sylinder 48, idet inngrepet med disse tillater aksiell gli-dende bevegelse, men forhindrer radiell bevegelse.
Claims (14)
1.
Mekanisme for forankring av et brønnverktøy til en foring, omfattende: flere første kiler (70), tilpasset for å motvirke brønnverktøybevegelse i en første retning, og flere andre kiler (100), tilpasset for å motvirke brønnverktøybevegelse i en andre retning, idet de første kilene (70) og de andre kilene (100) bæres på brønnverktøyet ved omtrent samme lengdeveis posisjon, og de første kilene (70) er plassert alternerende langs omkretsen med de andre kilene (100); og der minst en av de første kilene (70) ekspanderes ved relativ bevegelse i en første retning av et kileelement (63) operativt forbundet med det første stempel (62), karakterisert ved at minst en av de andre kilene (100) ekspanderes ved relativ bevegelse i en andre retning av et kileelement (88) operativt forbundet med et andre stempel (84).
2.
Mekanisme ifølge krav 1, karakterisert ved at enkelte av de første kilene (70) holdes i tilbaketrukket posisjon på brønnverktøyet av en skjør holdemekanisme (66, 68) tilpasset for å frigjøre de første kilene samtidig.
3.
Mekanisme ifølge krav 2, karakterisert ved at en ytre overflate av kileelementet (63) oppviser et eller flere spor (69) som samvirker med rib-ber (71) på en motstående side av den første kilen.
4.
Mekanisme ifølge krav 3, karakterisert ved at sporene (69) på kileelementet er et langstrakt segment av en heliks.
5.
Mekanisme ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter flere første stempler (62) og flere andre stempler (84) der de første stemplene er plassert alternerende langs omkretsen med de andre stemplene.
6.
Mekanisme ifølge krav 1, karakterisert ved at hvert stempel (62, 84) omfatter et segmentert ringformet stempel (62, 84) med avrundede hjørner med minst en sylindrisk forlengelse (64, 86) som strekker seg fra dette for forbindelse med kileelementet (63, 88).
7.
Mekanisme ifølge krav 1, karakterisert ved at hvert stempel (62, 84) omfatter et ringformet segmentert stempelhode (62, 84).
8.
Mekanisme ifølge krav 3, karakterisert ved at den omfatter en innretning for å overføre en kraft, påført i en retning motsatt av bevegelses-retningen for å ekspandere den første kilen, fra den første kilen mot brønnverktøyet.
9.
Mekanisme ifølge krav 8, karakterisert ved at innret-ningen for å overføre krefter omfatter et sperresegment (76) med tenner (74) på en ytre overflate samvirkende med tenner på en indre overflate av et korresponderende kileelement (63), idet sperresegmentet bæres mellom kileelementet og brønnverktøyet.
10.
Mekanisme ifølge krav 2, karakterisert ved at brønn-verktøyet er en brønnboringspakning (10).
11.
Mekanisme for forankring og frigjøring av et brønnverktøy til en foring, omfattende flere kiler (70,100) båret av brønnverktøyet; flere stempler (62, 84) som hvert er operativt forbundet med en av kilene slik at ved innføring av en hydraulisk fluid beveges hver av kilene til inngrep med foringens indre overflate;, karakterisert ved at den også omfatter en innretning for individuelt å trekke tilbake kilene hvorved aksielle rotasjonsbevegelse av et hus båret i brønnverktøyet bevirker at hvert av kilestemplene trekker seg tilbake.
12.
Mekanisme ifølge krav 11, karakterisert ved at den omfatter en rekke av første kiler (70) og en rekke av andre kiler (100), der de første kilene og de andre kilene er båret ved omtrent samme lengdeveis posisjon på brønnverktøyet.
13.
Mekanisme ifølge krav 12, karakterisert ved at de første kilene (70) er plassert alternerende langs omkretsen med de andre kilene (100).
14.
Mekanisme ifølge krav 12, karakterisert ved at hvert av stemplene (62) operativt forbundet med de første kilene (70) er plassert alternerende i avstand langs omkretsen med hvert av stemplene (84) operativt forbundet med de andre kilene (100).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/431,876 US5586601A (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | Mechanism for anchoring well tool |
PCT/US1996/005196 WO1996034174A1 (en) | 1995-04-28 | 1996-04-16 | Mechanism for anchoring a well tool |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO974916D0 NO974916D0 (no) | 1997-10-24 |
NO974916L NO974916L (no) | 1997-10-24 |
NO311851B1 true NO311851B1 (no) | 2002-02-04 |
Family
ID=23713823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19974916A NO311851B1 (no) | 1995-04-28 | 1997-10-24 | Mekanisme for forankring og frigjöring av et brönnverktöy |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5586601A (no) |
EP (1) | EP0824630B1 (no) |
AU (1) | AU5546996A (no) |
CA (1) | CA2217293C (no) |
GB (1) | GB2316968B (no) |
NO (1) | NO311851B1 (no) |
WO (1) | WO1996034174A1 (no) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998021445A1 (en) * | 1996-11-14 | 1998-05-22 | Camco International, Inc. | Communication conduit in a well tool |
US6382323B1 (en) * | 2000-03-21 | 2002-05-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Releasable no-go tool |
US6666276B1 (en) * | 2001-10-19 | 2003-12-23 | John M. Yokley | Downhole radial set packer element |
BR122013000176B1 (pt) * | 2001-05-18 | 2015-03-03 | Dril Quip Inc | Ferramenta para uso em um poço subterrâneo para vedar uma superfície interna geralmente cilíndrica de um tubular ou outra ferramenta de fundo de poço e método de formação da vedação |
US6655456B1 (en) * | 2001-05-18 | 2003-12-02 | Dril-Quip, Inc. | Liner hanger system |
GB2420579B (en) * | 2002-02-11 | 2006-09-06 | Baker Hughes Inc | Method of repair of collapsed or damaged tubulars downhole |
US7055607B2 (en) * | 2004-02-13 | 2006-06-06 | Weatherford/Lamb, Inc. | Seal assembly for a safety valve |
US7779925B2 (en) * | 2004-02-13 | 2010-08-24 | Weatherford/Lamb, Inc. | Seal assembly energized with floating pistons |
SE527426C2 (sv) | 2004-07-08 | 2006-02-28 | Atlas Copco Rocktech Ab | Anordning för fastsättning av en expanderbar packer i ett hål |
US7537060B2 (en) * | 2007-03-19 | 2009-05-26 | Baker Hughes Incorporated | Coupler retained liner hanger mechanism and methods of setting a hanger inside a wellbore |
DE602007013625D1 (de) * | 2007-05-07 | 2011-05-12 | Jan Noord | Dichtungsvorrichtung und verfahren zur abdichtung einer verrohrung |
US8002044B2 (en) * | 2009-06-03 | 2011-08-23 | Baker Hughes Incorporated | Coupler retained liner hanger mechanism with moveable cover and methods of setting a hanger inside a wellbore |
US10323477B2 (en) | 2012-10-15 | 2019-06-18 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Seal assembly |
US9359843B2 (en) | 2012-12-07 | 2016-06-07 | Baker Hughes Incorporated | Anchoring system and method of anchoring and unanchoring the same |
CN104088587B (zh) * | 2013-04-01 | 2016-06-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于钻井过程中防塌的可变径套管 |
WO2015187132A1 (en) * | 2014-06-03 | 2015-12-10 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multistage downhole anchor |
US9797215B2 (en) * | 2014-08-05 | 2017-10-24 | Vetco Gray Inc. | Ratcheted E-ring retention device |
NO339646B1 (en) * | 2015-02-06 | 2017-01-16 | Interwell Technology As | Well tool device comprising force distribution device |
US10053948B2 (en) * | 2016-09-30 | 2018-08-21 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Tension-set tieback packer |
RU2680619C1 (ru) * | 2017-12-28 | 2019-02-25 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Гидравлический якорь |
GB2574054B (en) * | 2018-05-25 | 2020-12-09 | Ardyne Holdings Ltd | Improvements in or relating to well abandonment |
US11098542B2 (en) | 2018-11-19 | 2021-08-24 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Anchor and method for making |
RU2743035C1 (ru) * | 2020-06-10 | 2021-02-12 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Якорь гидравлического действия для фиксации насосно-компрессорных труб в скважинах с штанговыми насосами (варианты) |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2121050A (en) * | 1935-03-26 | 1938-06-21 | Baker Oil Tools Inc | Hydraulically controlled cement retainer |
US2323085A (en) * | 1940-11-07 | 1943-06-29 | Davis Bowen Monroe | Retrievable combination bridge plug and packer |
US2546377A (en) * | 1942-01-20 | 1951-03-27 | Lane Wells Co | Bridging plug |
US2332749A (en) * | 1942-07-11 | 1943-10-26 | Betty Lee Mclaughlin | Tubing anchor |
US2546950A (en) * | 1949-04-22 | 1951-03-27 | Wilson Foundry & Machine Compa | Tubing anchor |
US2777522A (en) * | 1953-06-08 | 1957-01-15 | John S Page | Tubing anchor |
US3122205A (en) * | 1960-11-14 | 1964-02-25 | Brown Oil Tools | Well packer assemblies |
US4311196A (en) * | 1980-07-14 | 1982-01-19 | Baker International Corporation | Tangentially loaded slip assembly |
US5273109A (en) * | 1991-01-11 | 1993-12-28 | Napoleon Arizmendi | Retrievable packer |
US5101897A (en) * | 1991-01-14 | 1992-04-07 | Camco International Inc. | Slip mechanism for a well tool |
US5311938A (en) * | 1992-05-15 | 1994-05-17 | Halliburton Company | Retrievable packer for high temperature, high pressure service |
US5433269A (en) * | 1992-05-15 | 1995-07-18 | Halliburton Company | Retrievable packer for high temperature, high pressure service |
US5341874A (en) * | 1992-09-25 | 1994-08-30 | Wilson Christopher C | Retrievable packer |
US5417288A (en) * | 1994-06-24 | 1995-05-23 | Baker Hughes, Inc. | Hydraulic set liner hanger and method |
-
1995
- 1995-04-28 US US08/431,876 patent/US5586601A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-04-16 GB GB9722291A patent/GB2316968B/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-04-16 WO PCT/US1996/005196 patent/WO1996034174A1/en active IP Right Grant
- 1996-04-16 AU AU55469/96A patent/AU5546996A/en not_active Abandoned
- 1996-04-16 EP EP96912770A patent/EP0824630B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-16 CA CA002217293A patent/CA2217293C/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-10-24 NO NO19974916A patent/NO311851B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5586601A (en) | 1996-12-24 |
CA2217293C (en) | 2004-07-20 |
EP0824630A4 (en) | 2001-06-13 |
GB9722291D0 (en) | 1997-12-17 |
EP0824630B1 (en) | 2003-01-15 |
NO974916D0 (no) | 1997-10-24 |
CA2217293A1 (en) | 1996-10-31 |
NO974916L (no) | 1997-10-24 |
WO1996034174A1 (en) | 1996-10-31 |
GB2316968B (en) | 1999-09-08 |
GB2316968A (en) | 1998-03-11 |
AU5546996A (en) | 1996-11-18 |
EP0824630A1 (en) | 1998-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO311851B1 (no) | Mekanisme for forankring og frigjöring av et brönnverktöy | |
RU2100568C1 (ru) | Устройство для нефтяных и газовых скважин при их герметизации (варианты) | |
US4393929A (en) | Well packers and slip assemblies for use therewith | |
EP0155413A2 (en) | High temperature well packer | |
NO339773B1 (no) | Fremgangsmåte for å ekspandere og feste et rørelement | |
NO325639B1 (no) | Fremgangsmate og apparat for a feste et bronnverktoy til et foringsror | |
NO328441B1 (no) | Forseglingsanordning og fremgangsmate for a forsegle et ringrom mellom en stamme med en utvendig diameter og en ytre rorstruktur. | |
EP0862679B1 (en) | Downhole equipment | |
NO317372B1 (no) | Trykkaktivert innretning og fremgangsmate for operering av et verktoy nede i bronnen | |
US5417288A (en) | Hydraulic set liner hanger and method | |
US5129454A (en) | Multi-string packers | |
NL8300566A (nl) | Onderzees putkopsysteem. | |
US3215207A (en) | Well tools | |
GB2307495A (en) | Downhole equipment | |
US4669539A (en) | Lock for downhole apparatus | |
NO830208L (no) | Broenn-pakker | |
US3851705A (en) | Dual hydraulically actuated oil well packer | |
US3858648A (en) | Dual string hydraulically actuated oil well packer | |
US3851707A (en) | Uni-directional unitary anchor slip | |
AU2011293599B2 (en) | Pump through circulating and or safety circulating valve | |
WO2024146535A1 (zh) | 尾管悬挂器 | |
GB2333112A (en) | Mechanism for anchoring a well tool | |
CN217440000U (zh) | 一种自平衡封隔器 | |
GB2238811A (en) | Multi-string packers | |
NO801334L (no) | Orienteringssystem for broennverktoey med fjernindikator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |