NO331451B1

NO331451B1 - Tetnings- og forankringsanordning, og fremgangsmate for bruk av denne

Info

Publication number: NO331451B1
Application number: NO20015292A
Authority: NO
Inventors: Michael J Gazewood
Original assignee: Thru Tubing Technology Inc
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2012-01-02
Also published as: DE60024805D1; CA2370172C; WO2000066877A1; US6276690B1; US20070272405A1; AU761159B2; US20020030325A1; EP1173655B1; CA2370172A1; US7552766B2; NO20015292L; EP1173655A4; DK1173655T3; US7228896B2; US20050178561A1; EP1173655A1; ATE313000T1; AU4360800A; NO20015292D0

Abstract

En anordning for tetning og forankring inne i et rørelement. Anordningen omfatter et øvre (4) og et nedre kaldformingselement (56) anbrakt inne i rørelementet, idet hvert kaldformingselement har en langsgående midtakse. Et første tetningselement (16) anbrakt rundt det øvre kaldformingselementet er også omfattet, og det første tetningselementet inkluderer flere første periferiske riller (18) anbrakt rundt dette. Anordningen kan også omfatte et andre tetningselement (40) anbrakt rundt det nedre kaldformingselementet, og det andre tetningselementet inkluderer flere andre periferiske riller (46) anbrakt rundt dette. Anordningen omfatter videre en setteinnretning for å drive den øvre kaldformeren langsgående nedover i forhold til dens langsgående akse og for å drive den nedre kaldformeren langsgående oppover i forhold til dens langsgående akse. En fremgangsmåte for forankring og tetning av en anordning inne i et rørelement omfattes også.

Description

Tetnings- og forankringsanordning, og fremgangsmåte for bruk av denne

Denne oppfinnelse vedrører en tetnings- og forankringsanordning for bruk i et rør-element, ifølge ingressen i vedlagte krav 1, samt en fremgangsmåte for å tette og forankre en anordning med et tubulært element, ifølge ingressen i vedlagte krav 10

Innen olje- og gassindustrien bores en brønn til et underjordisk hydrokarbonreservoir. En foringsrørstreng kjøres deretter inn i brønnen og foringsrørstrengen sementeres på plass. Foringsrørstrengen kan deretter perforeres og brønne kompletteres til reservoiret. En produksjonsrørstreng kan anbringes konsentrisk inne i foringsrørstrengen og produk-sjon av hydrokarbonene kan påbegynnes, slik som utmerket forstås av de med ordinær erfaring innen området.

Under boringen, kompletteringen og produksjonsfasen finner operatører det nødvendig å utføre avvekslende utbedringsarbeid, reparasjon og vedlikehold i brønnen, forings-rørstrengen og produksjonsrørstrengen. For eksempel kan huller dannes tilfeldig eller med hensikt i rørelementet. Alternativt kan operatører finne det gunstig å isolere disse soner. Uavhengig av den spesielle anvendelse, er det nødvendig å plassere disse nedi-hulls-sammenstillinger, så som en reparasjonsinnretning for forlengelsesrør, inne i røre-lementet, og i sin tur forankre og tette nedi-hulls-sammenstillingene inne i rørelementet.

Tallrike anordninger er blitt forsøkt for å frembringe en tetning og forankring for disse nedihulls-sammenstillinger. US-patent nr. 3.948.321 beskriver en anordning og frem-gangsmåteav den ovennevnte type. Anordningen som er beskrevet der beskriver en foring og en forsterkende kaldformer (eng.:swage). Det beskrives en ekspanderbar, ringformet legemsdel, der - når kroppsdelen ekspanderes - kroppsdelen kun har friksjons-inngrep med det omgivende foringsrør, som forankrer foringen i foringsrøret. Den ring-formete legemsdel er laget av bløtt stål som er kompatilbelt med ned-hulls tubulår gods og således danner en metalltetning.

Dessuten beskriver US patent3.282.346 et pakningselement som er laget av et formbart og føyelige materiale, slik som i alt vesentlig rent eller annet mykt aluminium, myk

messing eller kopper. Materialet i elementet er slik at det kan forskyves nedad og strek-kes over en avsmalning med en ekspanderer for å øke dets indre og ytre diameter uten å revne. En skyvekrafthylse og en festehylse (setting sleeve) vil fortsette å utøve en nedad rettet kraft på pakningselementet og en stamme og en strekkstamme fortsetter å utøve en oppad rettet kraft på legemet og pakningselementet for fast å trykke ribbene på pak-

ningshylsen inn i lekkasjesikkert og friksjonsmessig inngrep mot foringsrørets vegg og også fast mot omkretsen av legemet under operasjon.

Ettersom apparatene ifølge den kjente teknikk mangler evnen til på en riktig måte å forankre nedihulls-sammenstillingen i rørelementet og ytterligere ikke på en riktig måte å avtette i rørelementet, er det et behov for en anordning som vil på riktig måte sette, forankre og tette i rørelementet.

Det er derfor ved oppfinnelsen en oppgave å forbedre en anordning av ovennevnte type på en slik måte et ett enkelt element utfører forankrings- og tetningsfunksjonen samti-dig, mens det samtidigsikres en fullstendig tett tetning og en type av forankring som kan ta langt større krefter sammenlignet med forankringen ifølge den kjente teknikk.

Denne oppgave blir i grunnleggende trekk løst ved de trekk som fremgår av den kjennetegnende del av krav 1.

Ytterligere oppfinneriske detaljer og forbedringer ved en slik anordning er angitt i de underordnede krav 2-9.

I en fremgangsmåte av ovennevnte type blir oppgaven løst ved de kjennetegnende trekk ifølge krav 10, og der detaljer og forbedringer ved denne fremgangsmåte er angitt i de underordnede krav 11 - 14.

Tidligere kjente kiler satt i et rørelement er tilbøyelig til å forårsake en spenningskonsentrasjon ved inngrepspunktet med rørelementet. Dette punkt med spenningskonsentrasjon kan forårsake problemer som innbefatter at et svakt punkt foranlediges i rørelemen-tet. Andre innslag ifølge den foreliggende oppfinnelse er følgelig at de individuelle radene tetningselementer som er innesluttet i rørelementet, frembringer en liten omkretsmessig inntrykningsprofil i produksjonsrørveggen som danner en vesentlig mindre spenningskonsentrasjon i produksjonsrøret til forskjell fra de dype inntrykningene av en tidligere kjent kile for forankringsfasthet. Disse og mange andre anvendelser av den foreliggende nye oppfinnelse vil åpenbares fra en gjennomlesning av den detaljerte re-degjørelse av de foretrukne utførelser. Fig. 1 er et tverrsnittsriss av den nye anordningen før inngrepet med tetningsmekanismene. Fig. 2A-2B er et tverrsnittsriss av anordningen i fig. 1 sammen med setteverktøyele-mentet for å sette anordningen inn i et rørelement.

Fig. 2C er et tverrsnittsriss av anordningen tatt langs linje I-l i fig. 2A.

Fig. 2D er et tverrsnittsriss av anordningen tatt langs linje II-II i fig. 2B.

Fig. 3A-3B er et tverrsnittsriss av anordningen i fig. 2A-2B, hvilke riss illustrerer anordningen i en satt posisjon. Fig. 4A-4B er et tverrsnittsriss av anordningen i fig. 2A-2B, hvilket riss illustrerer sette-verktøyet som hentes fra anordningen.

Fig. 5 er et tverrsnittsriss av anordningen i fig. 1 i den satte posisjonen.

Fig. 6A er et tverrsnittsriss av anordningen i fig. 5, hvilket riss illustrerer anordningen i den satte posisjonen i et rørelement.

Fig. 6B er et nærbilderiss av de ribbeformete tetningselementene tatt fra fig. 6A.

Fig. 7 er et tverrsnittsriss av en andre utførelse ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 8A er et tverrsnittsriss av det ribbeformete tetningselementet ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 8B er et nærbilderiss av ribbene i fig. 8A.

Nå med henvisning til fig. 1, vil omtales et tverrsnittsriss av den nye anordningen 2 før inngrep med tetningsmekanismene. Anordningen 2 inneholder generelt en øvre kaldformer 4. Den øvre kaldformeren 4 inneholder en første avsmalnende, ytre sylindrisk overflate 6 som strekker seg til en konisk avsmalnende overflate 8 som i sin tur strekker seg til en andre ytre sylindrisk overflate 11. Den øvre kaldformeren 4 har en øvre ende 10 som strekker seg radialt innover til en indre boringsoverflate 12 som avsluttes ved en ende 14.1 den foretrukne utførelse er den øvre kaldformeren 4 tilvirket av høyt strekkbart stål med 108 eller større på Rockwell B-skalaen.

Det øvre tetningselementet 16 består av en ytre sylindrisk overflate 17 som har en serie ribbe-tetningselementer betegnet med henvisningstallet 18. Ribbe-tetningselementene 18 omfatter et ringformet spor tildannet på den ytre sylindriske overflaten 17, idet sporet har (i en av utførelsene) en krumningsradius som vil beskrives mer detaljert senere i redegjørelsen. I den foretrukne utførelse vil de omkretsmessige ribbe-tetningselementene 18 generelt ha en ytre diameter som er lik den ytre diameteren for den ytre sylindriske overflaten 17.

Den ytre sylindriske overflaten har også inneholdt på denne en elastomer tetning 20, også betegnet som en O-ring eller en polymerisk tetning, som også benyttes ved dannelse av en tetning med en indre vegg til et konsentrisk rørelement, slik som vil beskrives senere i redegjørelsen. Tetningselementet 16 har en første ende 22 som strekker seg radialt innover til en indre boring 24, en skulder 26 og en indre gjengeinnretning 28. Tetningselementet 16 er et metallmateriale med en hardhet lik 105 eller mindre på Rockwell B-skalaen i den foretrukne utførelse.

Tetningselementet 16 er festet med gjenger til et forlengelseselement 30. Forlengelseselementet 30 har en ytre gjengeinnretning 32 som leder til en ytre sylindrisk overflate 34. Radialt forløpende innover befinner det seg en indre gjengeinnretning 36 som i sin tur strekker seg til en indre boring 38.

Den indre gjengeinnretningen 36 er tilpasset med gjenger til et nedre tetningselement 40 via en ytre gjengeinnretning 42. Det nedre tetningselementet 40 inkluderer en ytre sylindrisk overflate 44 som har en serie ribbetetningselementer betegnet med henvisningstallet 46. Ribbetetningselementene 46 omfatter et ringformet spor tildannet i den ytre sylindriske overflaten 44.1 den foretrukne utførelse vil de omkretsmessige ribbetetningselementene 46 generelt ha en ytre diameter som er lik med den ytre diameteren til den ytre sylindriske overflaten 44.

Den ytre sylindriske overflaten har også inneholdt på denne en elastomer tetning 48, også betegnet som en O-ring, som også benyttes ved dannelse av en tetning med en indre vegg til et konsentrisk rørelement, slik som vil beskrives senere i redegjørelsen. Tetningselementet 40 har en første ende 50 som strekker seg radialt innover til en indre boring 52 og en skulder 54.1 den foretrukne utførelse er tetningselementet 50 også et metallelement, idet metallet har en hardhet lik 105 eller mindre på Rockwell B-skalaen. Anordningen 2 vil også inkludere en nedre kaldformer 56. Den nedre kaldformeren 56 inkluderer en første avsmalnende ytre sylindrisk overflate 58 som strekker seg til en konisk avsmalnende overflate 60 som i sin tur strekker seg til en andre ytre sylindrisk overflate 62. Den nedre kaldformeren 56 har en nedre ende 64 som inkluderer en avfa-set overflate 66 som i sin tur strekker seg radialt innover til en indre boringsoverflate 68 som inkluderer et ringformet spor 70. Den nedre kaldformeren 56 er også tilvirket av metall og er i den foretrukne utførelse et høyt strekkbart stål som har en hardhet lik 108 eller større på Rockwell B-skalaen.

Nå med henvisning til fig. 2A-2B, vil beskrives et tverrsnittsriss av anordningen 2 i fig. 1 sammen med et setteverktøyelement for å sette anordningen inne i et rørelement. Det bør bemerkes at like tallhenvisninger som kommer til syne i de avvekslende figurer, betegner like bestanddeler. Setteverktøyelementet består av en første overgang 74 som er festet til et andre sylindrisk element 76 som i sin tur er koblet til en foring 78. Foringen 78 strekker seg til et tredje sylindrisk element 80 som er festet med gjenger til et fjerde sylindrisk element 82. Elementet 82 ligger an mot anordningen 2 ved enden 10.

Setteverktøyelementet innbefatter også et kraftstempel 84 som er festet med gjenger til en adapterstang 86 som i sin tur strekker seg til en første adapterstangforlengelse 88, idet den første forlengelsen er koblet til en andre adapterstangforlengelse 90 via en kob-lingsovergang 92. Den andre stangforlengelsen 90 er sammensatt av en skjærringforing 94, idet foringen 94 har en skjærring 96. Skjærringen 96 velges for separering ved en forhåndsvalgt strekktrekkraft, slik som vil forstås av de med ordinær erfaring innen området. Skjærringen 96 er i sin tur sammensatt av en krage 98, idet kragen strekker seg til et sperreelement 100.

Sperreelementet 100 danner anlegg med det ringformede sporet 70. En krageunderstøt-telsesmutter 102 er festet med gjenger til den nedre enden av stangen, idet understøttel-sesmutteren inkluderer en vinklet skulder 104 som danner anlegg med kragen 98 for å anbringe sperreelementet 100 i det ringformede sporet 70. Andre typer setteverktøyele-menter er kommersielt tilgjengelige. En type er for eksempel tilgjengelig fra Owen Oil Tools, Inc., fort Worth, TX, under betegnelsen "Casing Patch" og "Tubing Patch". Ka-talogoppføringen for "Casing Patch" og "Tubing Patch" fra Owen Oil Tools, Inc. ble gjort til del av den innledende oversikt i redegjørelsen, og innlemmes her med henvisning. Videre beskriver US-patent nr. 3.948.321 til Owens m.fl. (henvist til tidligere) også setteinnretninger og innlemmes her med henvisning. Det bør bemerkes at andre typer setteinnretninger er kommersielt tilgjengelige så som eksplosivt aktiverte innret-ninger fra Owen Oil Tools, Inc.

Henvisning gjøres nå til fig. 2C som er et tverrsnittsriss av anordningen 2 tatt langs linje I-l i fig. 2A. Kraftstempelet 84 vises således anbrakt inne i det andre sylindriske elementet 76. Kraftstempelet 84 vil ha en indre boring 106 som strekker seg til en sidepas-sasje 108. Fig. 2D fremviser et tverrsnittsriss av anordningen 2 tatt langs linjen II-II i fig. 2B. Denne figuren illustrerer stangen 90 sammen med den vinklede skulderen 104 til krageunderstøttelsesmutteren 102. Kragesperreelementet 100 fremvises også.

I drift vil setteverktøyelementet arbeide for driftmessig å bevege den øvre kaldformeren 4 og den nedre kaldformeren 56 i forhold til det øvre tetningselementet 16 og det nedre tetningselementet 40, slik at det øvre tetningselementet 16 og det nedre tetningselementet 40 derved ekspanderes i overensstemmelse med angivelsene ifølge den foreliggende oppfinnelse. I fig. 3A-3B illustreres tverrsnittsrisset til anordningen 2 i den satte posisjonen.

En operatør ville således, i den foretrukne utførelse, pumpe nedover den indre boringen 106 et fluid som overføres til passasjen 108. Fluidet ville deretter entre et kammer 110, slik at kraftstempelet 84 bevirkes til å bevege seg langsgående oppover i forhold til midtaksen av anordningen 2. Under denne pumpingssyklusen, og etter hvert som kraftstempelet 84 beveger seg oppover, virker fluidet også på setteverktøyets sylindriske element 80 som i sin tur tvinger overflaten 82 mot den øvre kaldformeren 86, slik at den øvre kaldformeren 6 tvinges inn i det øvre tetningselementet 16.

Etter hvert som den koniske overflaten 8 fortsetter å ekspandere den øvre kaldformeren 6, vil de ribbeformete tetningselementene 18 tvinges til inngrep med rørelementet. Ved den nedre kaldformeren 56 tvinges krageelementet 98 langsgående oppover i forhold til midtaksen av anordningen 2, idet sperreelementet 100 danner anlegg med det ringformede sporet 70, slik at den nedre kaldformeren 56 derved tvinges langsgående oppover i det nedre tetningselementet 40. Etter hvert som den koniske overflaten 60 tvinges inn i det nedre tetningselementet 40, vil det nedre tetningselementet 40 ekspandere utover, slik at ribbetetningselementet 46 danner anlegg med de indre veggene til det konsentriske rørelementet for dannelse av en metall-til-metalltetning. De elastomere tetningene 20 og 48 vil, som en sekundærtetning, også danne anlegg med de indre veggene av det konsentriske rørelementet.

En fordel med den foreliggende oppfinnelse er at mens det kan være 15 rader ribbeformete elementer (dvs. 15 rader av ribbeelementer omfattende det øvre tetningselementet 18), trenger ikke alle radene danne en tetning med den indre veggflaten. Dette er også tilfellet med de nedre tetningselementene. Videre kan spenningskonsentrasjonen av de tidligere kjente kiler bevirke skade på de indre rørveggene, hvilken skade kan føre til svake punkter og svikt i røret som nå unngås med den foreliggende oppfinnelse. I den foreliggende oppfinnelse frembringer de individuelle radene av tetningselementer som er innesluttet i rørelementet, en svak, omkretsmessig inntrykningsprofil, som danner en vesentlig mindre spenningskonsentrasjon i røret til forskjell fra de dype inntrykningene av en tidligere kjent kile for forankringsfasthet.

Fig. 4A-4B er et tverrsnittsriss av anordningen i fig. 2A-2B, hvilket snitt illustrerer set-teverktøyet som hentes fra anordningen. Når en forutbestemt kraftmengde først er blitt påført via pumpingen, vil skjærringen 96 skjæres. Dette skjer når oppoverkraften på adapterstangen 90 overstiger skjærfastheten til skjærringen 96. Den første overgangen 74 er driftsmessig koblet til en innretning, så som en kabel, en elektrisk ledning, en ar-beidsstreng, en kveilrørsstreng etc. Operatøren kan derfor utøve en trekkraft oppover på den første overgangen 74 via for eksempel arbeidsstrengen. Kraftstempelet 84 sammen med hele setteverktøyelementet kan deretter trekkes ut fra anordningen 2. Som fremvist, er kraftstempelet 84, foringen 78, adapterstengene 88, 90, kragen 98 og den vinklede skulderen 104 festet og vil hentes opp. Bemerk at skjærringen 96 er delt i 96a og 96b.

Når setteverktøyelementet først er blitt hentet opp, vil kun anordningen 2 være igjen, idet anordningen 2 er i den satte posisjonen, slik som vist i tverrsnittsrisset i fig. 5. Den konisk avsmalnende overflaten 8 til den øvre kaldformeren 4 har foranlediget at det

øvre tetningselementet 16 ekspanderes radialt utover, hvilket element i sin tur har foranlediget at seriene av ribbede tetningselementer 18 ekspanderer utover til inngrep med de indre veggflatene til rørelementet. Den elastomere tetningen 20 er også blitt ekspandert radialt utover til inngrep med den indre veggflaten. På lignende måte er den nedre kaldformeren 56 blitt drevet langsgående oppover i forhold til anordningens midtakse, slik at den konisk avsmalnende overflaten 60 tvinger det nedre tetningselementet 40, og i særdeleshet de ribbede tetningselementene 46 radialt utover til inngrep med de indre veggene til rørelementet. Den elastomere tetningen 48 vil også være blitt ekspandert radialt utover til inngrep med den indre veggen. Anordningen 2 er således satt og for-ankret slik som vist i fig. 5.

Nå med henvisning til fig. 6A, vil det bli beskrevet et tverrsnittsriss av den satte anordningen 2 inne i et rørelement 120. Rørelementet 120 vil generelt være et sylindrisk element med en ytre sideoverflate 122 som strekker seg radialt innover til en indre sideoverflate 124.1 en utførelse kan røret 120 utgjøre en svært avvikende brønn (vinkel på 45 grader eller større) eller en horisontal brønn. Partiet av det øvre tetningselementet 16 som ligger an mot den koniske overflaten 8, er blitt radialt ekspandert utover slik at minst visse av seriene av ribbede tetningselementer 18, samt det elastomere elementet 20 danner tettende anlegg med den indre sideoverflaten 124. Likeledes er det partiet av det nedre tetningselementet 40 som ligger an mot den koniske overflaten 8, blitt radialt ekspandert utover, slik at minst visse av seriene av ribbede tetningselementer 46, samt det elastomere elementet 48 danner tettende inngrep med den indre sideoverflaten 124.

Fig. 6A fremviser også at rørelementet 120 inkluderer et hull eller en perforering 126 gjennom dette. Det kan således sees at den nye anordningen som antas her, effektivt vil isolere perforeringen 126 fra det indre partiet til rørelementet med dannelsen av en øvre tetning og en nedre tetning. Bemerk at anordningen 2 inkluderer en stor indre boring gjennom denne, slik at andre nedihullsverktøy og utstyr kan senkes og/eller heves gjennom denne. Utførelsen i fig. 6A fremviser en utforming av styreskoen 66 med skråkant som gir anledning til lettvint inngang av for eksempel kabelverktøyet som det kreves skal bringes enten inn i rørelementet 120 eller ut av rørelementet 120, slik som utmerket vil forstås av de med ordinær erfaring innen området.

Et sprengriss av tetningsflatene hos anordningen 2 sees i fig. 6B. Seriene av ribbede tetningselementer er således adskilt i to grupper, 18a, b, c og 18d, e, f, g. De øvre radene 18a, 18b, 18c er, slik som sett, innesluttet i den indre veggoverflaten 124 til rørelemen-tet 120. Slik som vil forstås av de med ordinær erfaring innen området, skyldes dette at den sylindriske overflaten 6 og den koniske overflaten 8 har bevirket det største omfanget radial ekspandering. De nedre radene 18d, 18d, 18f, 18g har faktisk ikke så mange individuelle rader innesluttet i den indre veggoverflaten 124, ettersom den sylindriske overflaten 6 og den koniske elementet 8 ikke har bevirket like mye radial ekspandering. Med andre ord, kan den individuelle raden 18d innesluttes litt, mens radene 18d, 18f, 18g derimot ikke er blitt radialt ekspandert nok til tettende å danne inngrep med innerveggen 124.

En fordel med den foreliggende oppfinnelsen er at noen individuelle rader (for eksempel radene 18a, 18b, 18c og 18d) kan danne en metall-til-metall tetning, mens andre individuelle rader (for eksempel radene 18d, 18f, 18g) ikke danner en tetning. Det finnes således tallrike reservetetninger som benyttes med hver tetningsmekanisme. Den elastomere tetningsinnretningen 20 danner også anlegg med den indre overflaten 124, slik at enda en annen tertiær tetning derved dannes. Enda en annen fordel er at ettersom de individuelle radene 18a-18d faktisk er innesluttet, virker anordningen som en forankring for anordningen som settes i et rørelement 120. De innesluttede ringformede ringene fester anordningen inne i rørstrengen. Videre må en individuell rad ikke nødvendigvis danne en tetningsytterflate med innerveggen for å bistå ved forankringen. Elementene tjener således et todelt formål, for derved å tette og forankre anordningen 2 inne i røre-lementet. 1 henhold til angivelsene ifølge den foreliggende oppfinnelsen, har den nye anordningen 2 mange andre anvendelser. Den nye anordningen 2 kan for eksempel brukes for å sette inne et brønnhull en nedihulls-gruspakkesammenstilling, der gruspakkesammenstilling-en er festet til bunnen av anordningen 2. Anordningen kan også benyttes for å virke som en broplugg inne i brønnhullet. Et slikt eksempel kan sees i fig. 7 som er et tverrsnittsriss av den andre utførelse av den foreliggende oppfinnelse. I dette tilfellet benyttes kun den øvre kaldformeren 4 og det øvre tetningselementet 16.

Utførelsen i fig. 7 inkluderer setteverktøyelementet som tidligere ble omtalt, og som inkluderer kraftstempelet 84, adapterstengene 88, 90, foringen 94 og kragen 98. Drifts-måten fortsetter å være generelt den samme ved at det hydrauliske fluidet pumpes ned i den indre boringen 106, og der den hydrauliske kraften vil overføres til kammeret som i sin tur vil tvinge huset 80 nedover og kragen 98 oppover, slik at kaldformeren 4 tvinges nedover for radialt å ekspandere tetningselementet 16, slik som tidligere omtalt.

Denne utførelsen omfatter en spuntplugg 128 som inkluderer en ytre gjengeinnretning 130 som vil festes med gjenger til en indre gjengeinnretning 132 i hylseforlengelses-elementet 30. Setteverktøyelementet vil skjæres ved forutbestemte kraften via skjærringen 96, og deretter kan setteverktøyelementet trekkes fra rørelementet, slik som tidligere omtalt. Når innretningen 2 først er satt, vil utførelsen i fig. 7 fungere som en plugg, ettersom tetningselementene 18 og O-ringinnretningen 20 tettende vil danne inngrep med det indre rørelementet og den indre boringen inkluderer spuntpluggen 128.

Nå med henvisning til fig. 8A, vil beskrives et tverrsnittsriss av de ribbeformede tetningselementene. I utførelsen vist i fig. 8A er de individuelle radene tilnærmet 3, 632 mm (0,143") fra hverandre. Denne avstanden kan varieres betydelig avhengig av anvendelsen. Avstanden måles fra toppen av en rad til toppen av den neste raden. Antallet rader vil variere avhengig av anvendelsen, størrelsen på rørelementet, brønndybden, de forventede trykkene etc. I den foretrukne utførelsen omfattes minst fire rader på et indi-viduelt tetningselement. Det er mulig å bruke trekantformede ribber for å tildanne flere omkretsmessige ribber og/eller en kombinasjon av trekantformede ribber med en mer avrundet formet ribbe, slik som sett i fig. 1 til 8.

To individuelle ribberader (dvs. 18d & 18d) tildanner et rillet parti. I den foretrukne utførelse er krumningsradiusen til rillen eller sporet 1,194 mm (0,0470"), slik som vist i det sprengrisset i fig. 8b. Fig. 8b fremviser den faktiske avstanden fra toppen på 18d til toppen på 18d som er 0,363 cm (0,14286"). Fig. 8b illustrerer også at i den foretrukne utførelse er avstanden fra toppen til sporbunnen tilnærmet 0,838 mm (0,033"). Den elastomere tetningsinnretningen 20 innbefattes også. Det bør bemerkes at de faktiske dimensjonene besørget for avstanden for en topp til den neste toppen, likeledes krumningsradiusen, er eksempelvise. De faktiske fysiske dimensjonene som benyttes vil variere avhengig den spesielle anvendelsen.

Metallet som det første og det andre tetningselementet et tilvirket av, kan variere. Metallet kan være smibart, slik at det kan deformeres korrekt, dvs. ekspanderes radialt med kaldformeren. På den annen side må metallet være hardt nok til å kunne innesluttes inne i de indre veggene til rørelementet for å tildanne en korrekt tetning og for å forankre. De ribbeformede tetningselementene vil også være belagt med et belegg av Teflon-type som kommersielt er tilgjengelig fra Great Lakes Chemical Group, Inc. under det registrerte varemerket Everlube. Teflon er et varemerke for DuPont Corporation.

I tillegg vil vanligvis kaldformingselementene være et hardere metall sammenlignet med tetningselementene. Et metall, slik som tidligere omtalt, brukes til kaldformerne. Metallet belegges deretter med en lavtemperaturs, flertrinns metallsluttbehandlingspro-sess, basert på kromgalvaniseringsteknologi med en prosess som er kommersielt tilgjengelig fra Armoloy Company under det registrerte varemerket Armoloy.

Endringer og modifikasjoner i de spesielt omtalte utførelsene kan gjennomføres uten fravikelse fra rammen til oppfinnelsen som kun menes å begrenses av omfanget av de vedlagte patentkrav.

Claims

1. Tetnings- og forankringsanordning for bruk i et rørelement (120), der anordningen omfatter: - et øvre kaldformingselement (4) anbrakt inne i rørelementet (120), idet det øvre kaldformingselementet (4) har en langsgående midtakse, - et første tetningselement (16) anbrakt rundt det øvre kaldformingselementet (4), og der det første tetningselementet (16) har en øvre ende og en nedre ende, - et andre tetningselement (40) festet til det første tetningselementet (16), og der det andre tetningselementet (40) har en øvre ende og en nedre ende, - et nedre kaldformingselement (56) anbrakt inne i det andre tetningselementet (40), idet det nedre kaldformingselementet (56) har en langsgående midtakse, og - en setteinnretning (2) for å drive den øvre kaldformeren (4) langsgående nedover i forhold til den øvre kaldformerens langsgående midtakse og for å drive den nedre kaldformeren (56) langsgående oppover i forhold til det nedre kaldformingselemen-tets (56) midtakse, karakterisert vedat det første tetningselementet (16) og/eller det andre tetningselementet (40) er dannet av et metall som er hardt nok til å innesluttes innenfor indre vegger i rørelementet (120), at det første tetningselementet (16) og/eller det andre tetningselementet (40) innbefatter et fortløpende flertall av eks-panderbare, omkretsmessige ribber (18a til 18d), at ribbene (18a til 18d) har avrundede topper og danner individuelle ringer, og at setteinnretningen (2), når det øvre kaldformingselementet (4) og/eller det nedre kaldformingselementet (56) drives inn i det første og/eller det andre tetningselementet (16,40), minst delvis inneslutter de omkretsmessige ribbene (18a til 18d) inne i den indre veggen av rørelementet (120).

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisert vedat de omkretsmessige ribbene (18a til 18d) er utformet for å frembringe en liten inntrykningsprofil i rørelementet (120) når utvidet for å tilforme en tetning metall mot metall.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat den nedre enden av det første tetningselementet (16) er forbundet med den øvre enden av det andre tetningselementet (40) ved hjelp av et forlengelseselement (30).

4. Anordning ifølge hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat det førtse tetningselementet (16) og/eller det andre tetningselementet (40) omfatter en elastomer tetning (20) satt adskilt fra de omkretsmessige ribbene (18a til 18d).

5. Anordning ifølge krav 3 eller 4,karakterisert vedat forlengelseselementet (30) virker som en broplugginnretning.

6. Anordning ifølge hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat ribbene (18a til 18d) på det første og det andre tetningselementet (16,40) er en serie av spor som har en krumningsradius mellom 0,762 mm og 1,524 mm (0,030 tommer - 0,060 tommer).

7. Anordning ifølge krav 6,karakterisert vedat sporene har en krumningsradius på tilnærmet 1,194 mm (0,0470 tommer), og at sporene har en høyde på omtrent 0,838 mm (0,033 tommer).

8. Anordning ifølge hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat det første tetningselementet (16) og det andre tetningselementet (40) består av et metall med en hardhet lik 105 eller mindre på Rockwell B-skalaen.

9. Anordning ifølge hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat det øvre kaldformingselementet (4) og det nedre kaldformingselementet (56) består av et metall med en hardhet lik 108 eller større på Rockwell B-skalaen.

10. Fremgangsmåte for tetning og forankring av en anordning inne i et rørelement (120), hvilken anordning omfatter: et øvre kaldformingselement (4) anbrakt inne i rørelementet (120), idet det øvre kaldformingselementet (4) har en langsgående midtakse; et første sylindrisk tetningselement (16) anbrakt delvis rundt det øvre kaldformingselementet (4), idet det første sylindriske tetningselementet (16) innbefatter et første flertall av fortlø-pende, omkretsmessige, ringformede spor anbrakt rundt det første sylindriske tetningselementet (16), slik at det dannes et første flertall av fortløpende omkretsmessige ribber (18 a til 18d) med avrundede topper, og der det første sylindriske tetningselementet (16) er dannet av et smibart metall,karakterisert vedde følgende trinn: - å posisjonere anordningen i en indre veggflate av rørelementet(120), - å drive den øvre kaldformeren (4) langsgående nedover i forhold til den øvre kaldformerens langsgående midtakse med et setteverktøyelement, idet setteverktøyele-mentet festes selektivt til anordningen, - å deformere det første tetningselementet (16) ved ekspandering av det første tetningselementet (16) radialt utover, - i det minste delvis å inneslutte minst én av nevnte første flertall avfortløpende, omkretsmessige ribber (18a til 18d) i den indre veggen (124) av rørelementet (120) ved å tilforme en liten inntrykningsprofil, - å tette anordningen inne i den indre veggen (124) av rørelementet (120) med minst én av nevnte første flertall av fortløpende, omkretsmessige ribber (18a til 18d), og å forankre anordningen inne i den indre veggen (124) med minst én av nevnte første flertall av fortløpende omkretsmessige ribber (18a til 18d).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, der anordningen videre omfatter et første elastomert element (20) som er omkretsmessig anbrakt på det første tetningselementet (16),karakterisert vedat trinnet med ekspandering av det første tetningselementet (16) radialt utover innbefatter: - å tvinge det elastomere elementet (20) mot den indre veggflaten (124); - å tilveiebringe en sekundær tetning for anordningen inne i den indre veggen (124).

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10 eller 11, der anordningen videre innbefatter et andre sylindrisk tetningselement (40) fastgjort til det første tetningselementet (16), idet det andre sylindriske tetningselementet (40) innbefatter et andre flertall av fortløpende omkretsmessige, ringformede spor anbrakt om det andre sylindriske tetningselementet (40), slik at det dannes et andre flertall av fortløpende omkretsmessige ribber (18a til 18d), og der det andre sylindriske tetningselementet (40) er dannet av et smibart metall og har en øvre ende og en nedre ende (50); en nedre kaldformer (56) anbrakt delvis inne i det and re sylindriske tetningselementet (40), idet den nedre kaldformeren (56) har en langsgående midtakse,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter: - å drive den nedre kaldformeren (56) langsgående oppover i forhold til den nedre kaldformerens langsgående midtakse med setteverktøyelementet (2), - å deformere det andre sylindriske tetningselementet (40), - å ekspandere det andre sylindriske tetningselementet (40) radielt utover, - minst delvis å inneslutte minst én av nevnte andre flertall av kontinuerlige, omkretsmessige ribber (18a til 18d) i den indre veggen (124) av rørelementet (120) ved å tilforme en liten inntrykningsprofil, å tette anordningen inne i den indre veggen (124) med minst én av nevnte andre flertall av fortløpende, omkretsmessige ribber (18a til 18d), og - å forankre anordningen inne i den indre veggen (124) med minst én av nevnte andre flertall av fortløpende, omkretsmessige ribber (18a til 18d).

13. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 10 til 12, der det andre sylindriske tetningselementet (40) videre omfatter et andre elastomert element (20) omkretsmessig anbrakt på dette,karakterisert vedat trinnet med ekspandering av det andre sylindriske tetningselementet (20) radialt utover innbefatter: - å tvinge det elastomere elementet (20) mot den indre veggen (124), - å tilveiebringe en tertiær tetning for anordningen inne i den indre veggen (124), - og der trinnet med å drive den øvre og den nedre kaldformeren (4, 56) oppover og nedover innbefatter: - å pumpe et hydraulisk fluid, å tvinge et kraftstempel (84) i setteverktøyelementet i en retning oppover, slik at den nedre kaldformeren (56) beveges oppover, - å tvinge en ytre hylse (80, 98) i setteverktøyelementet i en retning nedover, slik at den øvre kaldformeren (4) beveges nedover.

14. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 10 til 13,karakterisert veddet ytterlige trinnene: å skjære en skjærring (96) som virksomt fester anordningen til setteverktøyelemetet (2), - å hente setteverktøyelementet fra rørelementet.