NO337850B1 - Packing for a bore and method of use and use of the same - Google Patents
Packing for a bore and method of use and use of the same Download PDFInfo
- Publication number
- NO337850B1 NO337850B1 NO20140684A NO20140684A NO337850B1 NO 337850 B1 NO337850 B1 NO 337850B1 NO 20140684 A NO20140684 A NO 20140684A NO 20140684 A NO20140684 A NO 20140684A NO 337850 B1 NO337850 B1 NO 337850B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- sealing element
- gasket
- cone
- sleeve
- slits
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000012856 packing Methods 0.000 title description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 173
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 22
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 20
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920002493 poly(chlorotrifluoroethylene) Polymers 0.000 description 1
- 239000005023 polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) polymer Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 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
- E21B33/128—Packers; Plugs with a member expanded radially by axial pressure
-
- 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
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/06—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for setting packers
-
- 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
- E21B33/1208—Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Description
PAKNING FOR EN BORING OG FREMGANGSMÅTE VED BRUK SAMT ANVENDELSE AV SAMME PACKING FOR A DRILLING AND PROCEDURE FOR USE AND APPLICATION OF THE SAME
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en pakning for bruk i en boring. Nærmere bestemt dreier det seg om en pakning for å tette et parti av et ringrom mellom pakningen og boringen som pakningen befinner seg i. The present invention relates to a gasket for use in a borehole. More specifically, it concerns a gasket to seal a part of an annular space between the gasket and the bore in which the gasket is located.
Pakningen omfatter et ekspanderbart tetningselement anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme forsynt med en kon og et skyvelegeme innrettet til å drive tetningselementet i det minste langs konen fra en første, inaktiv stilling hvor konen har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter. The gasket comprises an expandable sealing member arranged around a portion of an elongate body provided with a cone and a push member adapted to drive the sealing member at least along the cone from a first, inactive position where the cone has a first outer diameter and to a second, active position where the cone has a second external diameter which is greater than the first diameter.
Pakningen er velegnet til i det minste å kunne avgrense eller isolere soner i en boring. Pakningen er derfor velegnet for bruk i en olje- og gassbrønn, for eksempel når det er behov for å stenge en brønn helt, i forbindelse med vedlikehold eller injisering eller når det er behov for å isolere soner i brønnen, og ved oppsprekking av formasjoner (såkalt fracturing). The gasket is suitable for at least delimiting or isolating zones in a borehole. The gasket is therefore suitable for use in an oil and gas well, for example when there is a need to close a well completely, in connection with maintenance or injection or when there is a need to isolate zones in the well, and when fracturing formations ( so-called fracturing).
I petroleumsindustrien vil pakningen typisk kunne benyttes sammen med ulike typer brønnverktøyer som for eksempel, men ikke begrenset til, en såkalt broplugg (bridge plug), en såkalt packer, eller en områdepakning (straddle packer). In the petroleum industry, the packing can typically be used together with various types of well tools such as, but not limited to, a so-called bridge plug, a so-called packer, or an area packer (straddle packer).
I det etterfølgende vil beskrivelsen i stor grad være rettet mot bruk av pakningen i en brønn, idet dette kan være et viktig bruksområde for oppfinnelsen. Det skal imidlertid forstås at pakningen ifølge den foreliggende oppfinnelse vil være velegnet for bruk også i andre boringer. In what follows, the description will largely be directed towards use of the packing in a well, as this can be an important area of application for the invention. However, it should be understood that the gasket according to the present invention will be suitable for use in other boreholes as well.
Fra publikasjonen NO 315867 Bl er det kjent en tetningsanordning for å stenge et rør, og en framgangsmåte for å sette og trekke en slik tetningsanordning. Tetningsanordningen omfatter en utvidbar sylinderformet hylse som er utformet med en konisk innside, og en stang som strekker seg gjennom hylsen, hvor stangen er forsynt med et konisk parti med en utside tilpasset hylsens koniske innside. Stangens koniske parti har en minste diameter mindre eller lik hylsens minste indre diameter i dens ikke utvidede form og en største diameter lik eller større enn hylsens største indre diameter i dens utvidede form. Ved setting av tetningsanordningen føres stangen i hylsens lengderetning slik at stangens koniske parti kommer til anlegg og presses mot hylsens indre overflate, slik at hylsen utvides og kommer til anlegg mot rørveggen. Det karakteristiske med tetningsanordningen ifølge NO 315867 Bl erat hylsen er forsynt med radialt gjennomgående slisser som strekker seg i hylsen lengderetning fra hver av hylsens endeflater, idet slisser fra motstående endeflater er anordnet mellom hver-andre. From the publication NO 315867 Bl, a sealing device for closing a pipe is known, and a procedure for inserting and removing such a sealing device. The sealing device comprises an expandable cylindrical sleeve which is designed with a conical inside, and a rod which extends through the sleeve, where the rod is provided with a conical part with an outside adapted to the sleeve's conical inside. The conical portion of the rod has a smallest diameter less than or equal to the smallest inner diameter of the sleeve in its unexpanded form and a largest diameter equal to or greater than the largest inner diameter of the sleeve in its expanded form. When setting the sealing device, the rod is guided in the longitudinal direction of the sleeve so that the conical part of the rod comes into contact and is pressed against the inner surface of the sleeve, so that the sleeve expands and comes into contact with the pipe wall. The characteristic feature of the sealing device according to NO 315867 B is that the sleeve is provided with radially continuous slits that extend in the sleeve's longitudinal direction from each of the sleeve's end surfaces, as slits from opposite end surfaces are arranged between each other.
Fra publikasjonen US 2003/0047880 Al er det kjent en pakning med et tetningselement, en kon og et skyvelegeme. Tetningselementet er forsynt med slisser som radielt og aksielt penetrerer pakningens innvendige og utvendige overflate. Slissene er ikke-gjennomgående. From the publication US 2003/0047880 Al, a gasket with a sealing element, a cone and a sliding body is known. The sealing element is provided with slots that radially and axially penetrate the inner and outer surface of the gasket. The slits are non-through.
Fra publikasjonen US 2247325 er det kjent en pakning som omfatter et konisk formet legeme som skyver pakningen utover til inngrep med et foringsrør. From the publication US 2247325, a gasket is known which comprises a conically shaped body which pushes the gasket outwards into engagement with a casing pipe.
Fra publikasjonen US 1092540 er det kjent en pakning som omfatter koniske legemer som er innrettet til å skyves sammen for dermed å presse pakningen utover til inngrep med et foringsrør. From the publication US 1092540, a gasket is known which comprises conical bodies which are arranged to be pushed together to thereby push the gasket outwards into engagement with a casing pipe.
Fra publikasjonene US 2010/0122820 Al og US 2013/0175035 Al er det kjent andre typer pakninger. From the publications US 2010/0122820 A1 and US 2013/0175035 A1 other types of gaskets are known.
Ved innføring av en pakning i en boring, som for eksempel en brønn, vil pakningen kunne utsettes for røff behandling grunnet høy temperatur, fluider og mekaniske påkjenninger. En pakning som omfatter et tetningselement av et relativt mykt, slisset materiale vil da lett kunne skades, og i verste fall kunne aktiveres for tidlig og dermed kunne låse pakningen på vei ned til ønsket sted. When inserting a packing into a borehole, such as a well, the packing may be exposed to rough treatment due to high temperature, fluids and mechanical stresses. A seal that includes a sealing element of a relatively soft, slitted material will then be easily damaged, and in the worst case could be activated too early and thus could lock the seal on its way down to the desired location.
Det er således behov for en pakning som omfatter et tetningselement som har en for-bedret motstand mot utilsiktet aktivering under innføring i en boring. There is thus a need for a gasket which comprises a sealing element which has an improved resistance to accidental activation during insertion into a borehole.
Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk. The purpose of the invention is to remedy or to reduce at least one of the disadvantages of known technology, or at least to provide a useful alternative to known technology.
Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etter- The purpose is achieved by the features indicated in the description below and in the following
følgende patentkravene. the following patent requirements.
Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen. The invention is defined by the independent patent claims. The independent claims define advantageous embodiments of the invention.
I følge et første aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en pakning for å tette et parti av et ringrom mellom pakningen og en boring, hvor pakningen omfatter: - et tetningselement anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme forsynt med en kon; og - et skyvelegeme innrettet til å drive tetningselementet i det minste langs konen fra en første, inaktiv stilling hvor konen har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter. According to a first aspect of the present invention, a gasket is provided for sealing a part of an annular space between the gasket and a bore, where the gasket comprises: - a sealing element arranged around a part of an elongated body provided with a cone; and - a pusher adapted to drive the sealing element at least along the cone from a first, inactive position where the cone has a first external diameter and to a second, active position where the cone has a second external diameter that is greater than the first diameter.
Det karakteristiske med pakningen er at i det minste én av skyvelegemet og konen er forsynt med en flerhet av skjærelementer konfigurert til å frembringe slisser i tetningselementet. Slissene har flere formål. For det første vil slissene svekke tetningselementets motstand mot utvidelse og således underlette forskyvning av tetningselementet på konen og dermed utvidelse av tetningselementet slik at den kan føres til anlegg mot boringen for dermed å frembringe ønsket tetning. For det andre vil slissene frembringe «bruddanvisninger» som kan fordeles omkring tetningselementet. Dermed reduseres faren for at tetningselementet under ekspansjon på konen ødelegges som følge av én eller et fåtall sprekker med utstrekning mellom tetningselementets endeflater, med en utett paknings som resultat. The characteristic feature of the gasket is that at least one of the sliding body and the cone is provided with a plurality of cutting elements configured to create slits in the sealing element. The slits have several purposes. Firstly, the slits will weaken the sealing element's resistance to expansion and thus facilitate displacement of the sealing element on the cone and thus expansion of the sealing element so that it can be brought into contact with the bore to thereby produce the desired seal. Secondly, the slits will produce "break instructions" which can be distributed around the sealing element. This reduces the risk of the sealing element being destroyed during expansion on the cone as a result of one or a few cracks extending between the end surfaces of the sealing element, with a leaky gasket as a result.
Pakningen kan være fremstilt av et kunststoff, et såkalt bløtt metall eller et annet materiale som er egnet til å skjæres ved hjelp av nevnte skjærelementer for å frembringe nevnte slisser. Avhengig av bruksområde vil et pakningsmateriale i kunststoff således kunne være fremstilt av for eksempel, men ikke begrenset til, PTFE (polytetrafluor-etylen), gummi, silikon, neopren, nitrilgummi eller et plastpolymer som foreksempel polyklortrifluoretylen. Egnede metalltyper kan for eksempel være bronse, aluminium eller andre myke legeringer. The gasket can be made of a synthetic material, a so-called soft metal or another material which is suitable for cutting with the help of said cutting elements to produce said slits. Depending on the area of use, a plastic packing material could thus be made from, for example, but not limited to, PTFE (polytetrafluoroethylene), rubber, silicone, neoprene, nitrile rubber or a plastic polymer such as polychlorotrifluoroethylene. Suitable metal types can be, for example, bronze, aluminum or other soft alloys.
Ved å frembringe i det minste noen av slissene først når tetningselementet skal settes, vil tetningselementet ha større motstand mot ytre påkjenninger mens den føres inn i boringen. By creating at least some of the slits first when the sealing element is to be inserted, the sealing element will have greater resistance to external stresses while it is introduced into the bore.
Skyvelegemet kan være konfigurert til å aktiveres ved hjelp av et fluid som virker på en hydraulikksylinder integrert i pakningen. Alternativt kan skyvelegemet være konfi gurert til å aktiveres ved hjelp av vekt påført av for eksempel en borestreng eller ved hjelp av et egnet separat setteverktøy som kan frakobles etter setting. The slide body may be configured to be actuated by means of a fluid acting on a hydraulic cylinder integrated in the gasket. Alternatively, the pusher can be configured to be activated by means of weight applied by, for example, a drill string or by means of a suitable separate setting tool that can be disconnected after setting.
Skyvelegemet kan omfatte ei hylse anordnet omkring et parti av det langstrakte legemet og innrettet til å kunne føres til anlegg mot en endeflate til tetningselementet. Således frembringes en jevnt fordelt kraft mot tetningselementets endeflate hvilket reduserer risikoen for at tetningselementet kiles som følge av skjevforskyvning på konen. The sliding body may comprise a sleeve arranged around a part of the elongate body and arranged to be brought into contact with an end surface of the sealing element. Thus, an evenly distributed force is produced against the end surface of the sealing element, which reduces the risk of the sealing element being wedged as a result of skew displacement on the cone.
I én utførelse er skjærelementene anordnet i den av hylsens endeflater som er innrettet til å føres til anlegg mot tetningselementet. Således frembringes slissene i det parti av tetningselementet som vender mot skyvelegemet først når skyvelegemet aktiveres i forbindelse med aktivering eller setting av tetningselementet. I nevnte utførelse kan slisser være påført en motsatt endeflate til tetningselementet før pakningen føres inn i boringen. In one embodiment, the cutting elements are arranged in that of the end surfaces of the sleeve which are arranged to be brought into contact with the sealing element. Thus, the slits are produced in the part of the sealing element which faces the sliding body only when the sliding body is activated in connection with activation or setting of the sealing element. In the aforementioned embodiment, slits can be applied to an opposite end face of the sealing element before the gasket is introduced into the bore.
I en alternativ utførelse er skjærelementene anordnet omkring et parti av konen. Også i denne alternative utførelsen frembringes slissene først når skyvelegemet aktiveres i forbindelse med aktivering eller setting av tetningselementet, men da i det parti av tetningselementet som befinner seg lengst borte fra skyvelegemet. Før pakningen fø-res inn i boringen kan slisser være påført den endeflate til tetningselementet som vender mot skyvelegemet. In an alternative embodiment, the cutting elements are arranged around a part of the cone. Also in this alternative embodiment, the slits are first produced when the sliding body is activated in connection with activation or setting of the sealing element, but then in the part of the sealing element which is located farthest from the sliding body. Before the gasket is introduced into the bore, slits can be applied to the end surface of the sealing element that faces the sliding body.
I enda en alternativ utførelse kan skjærelementene være anordnet både i den av hylsens endeflater som er innrettet til å føres til anlegg mot tetningselementet og omkring et parti av konen. Således påføres alle slisser i tetningselementet først når skyvelegemet aktiveres i forbindelse med aktivering eller setting av tetningselementet. In yet another alternative embodiment, the cutting elements can be arranged both in that of the end surfaces of the sleeve which are arranged to be brought into contact with the sealing element and around a part of the cone. Thus, all slits in the sealing element are only applied when the sliding body is activated in connection with activation or setting of the sealing element.
Uavhengig av om slissene påføres én eller begge endeflater til tetningselementet, kan pakningen ytterligere være forsynt med en selektiv forskyvbar beskyttelseshylse som er innrettet til å kunne omslutte i det minste tetningselementet og et parti av konen når tetningselementet befinner seg i den første, inaktive stillingen. Således vil tetningselementet kunne være beskyttet mot for eksempel brønnfluider og mekaniske påkjenninger under innføring i boringen eller brønnen. Før skyvelegemet aktiveres, bringes beskyttelseshylsen bort fra tetningselementet ved hjelp av et aktiveringsmid-del. Aktiveringsmiddelet kan være et fluid som virker på en hydraulikksylinder integrert i pakningen. Alternativt kan beskyttelseshylsen være konfigurert til å aktiveres ved hjelp av vekt påført av for eksempel en borestreng eller ved hjelp av et egnet set-teverktøy. Regardless of whether the slits are applied to one or both end surfaces of the sealing element, the gasket can further be provided with a selective displaceable protective sleeve which is arranged to be able to enclose at least the sealing element and a part of the cone when the sealing element is in the first, inactive position. Thus, the sealing element will be able to be protected against, for example, well fluids and mechanical stresses during introduction into the borehole or well. Before the sliding body is activated, the protective sleeve is brought away from the sealing element by means of an activation means. The activating agent can be a fluid that acts on a hydraulic cylinder integrated in the seal. Alternatively, the protective sleeve can be configured to be activated by means of weight applied by, for example, a drill string or by means of a suitable setting tool.
Ifølge et andre aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et ekspanderbart tetningselement til bruk i en pakning ifølge oppfinnelsens første aspekt, hvor tetningselementet er ringformet og har en aksial utstrekning avgrenset av en første endeflate og en andre endeflate, hvor en innvendig diameter til tetningselementet er større ved den første endeflaten enn ved et parti mellom den første endeflaten og den andre endeflaten. Fortrinnsvis er i det minste et parti av tetningselementets innvendige overflate komplementært tilpasset konens stigning slik at spenningen som tetningselementet utsettes for når den føres omkring konen, blir jevnt fordelt mot tetningselementet. According to a second aspect of the present invention, there is provided an expandable sealing element for use in a seal according to the first aspect of the invention, where the sealing element is annular and has an axial extent delimited by a first end surface and a second end surface, where an internal diameter of the sealing element is greater at the first end face than at a portion between the first end face and the second end face. Preferably, at least a part of the sealing element's inner surface is complementary adapted to the pitch of the cone so that the stress to which the sealing element is exposed when it is guided around the cone is evenly distributed towards the sealing element.
Ifølge et tredje aspekt av den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en framgangsmåte ved bruk av en pakning ifølge oppfinnelsens første aspekt for å tette et parti av et ringrom mellom pakningen og en boring, hvor framgangsmåten omfatter å føre pakningen inn i boringen. According to a third aspect of the present invention, a method is provided using a gasket according to the first aspect of the invention to seal a part of an annular space between the gasket and a bore, where the method comprises introducing the gasket into the bore.
Det karakteristiske med framgangsmåten er at tetningselementet ved hjelp av skyvelegemet drives fra en uekspandert stilling og til en ekspandert stilling samtidig som skjærelementene frembringer slisser i pakningselementet. The characteristic feature of the method is that the sealing element is driven from an unexpanded position to an expanded position by means of the sliding body at the same time that the cutting elements produce slits in the sealing element.
Ifølge et fjerde aspekt av den foreliggende oppfinnelse anvendes skjærelementer for å frembringe slisser i et tetningselement som omslutter et parti av pakningen og som befinner seg i en boring, samtidig som tetningselementet ved hjelp av et skyvelegeme drives fra et første parti på en kon og til et andre parti av konen, hvor det andre partiet har større utvendig diameter enn det første partiet. According to a fourth aspect of the present invention, cutting elements are used to create slits in a sealing element which encloses a part of the gasket and which is located in a bore, at the same time that the sealing element is driven by means of a sliding body from a first part on a cone and to a second part of the cone, where the second part has a larger external diameter than the first part.
Det beskrives også en pakning for å tette et parti av et ringrom mellom pakningen og en boring, hvor pakningen omfatter: - et tetningselement anordnet omkring et parti av et langstrakt legeme forsynt med en kon, hvor tetningselementet er ringformet og har: en utvendig overflate og en innvendig overflate; og en aksial utstrekning avgrenset av en første endeflate og en andre endeflate; - et skyvelegeme innrettet til å drive eller skyve tetningselementet i det minste langs konen fra en første, inaktiv stilling hvor konen har en første utvendig diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen har en andre utvendig diameter som er større enn den første diameter. Én eller begge av tetningselementets utvendige og innvendige overflate er penetrert av flere radielt og aksielt ikke-gjennomgående slisser anordnet med innbyrdes avstand omkring tetningselementet. It also describes a gasket for sealing a part of an annular space between the gasket and a bore, where the gasket comprises: - a sealing element arranged around a part of an elongated body provided with a cone, where the sealing element is annular and has: an external surface and an interior surface; and an axial extent bounded by a first end surface and a second end surface; - a sliding body arranged to drive or push the sealing element at least along the cone from a first, inactive position where the cone has a first external diameter and to a second, active position where the cone has a second external diameter that is greater than the first diameter. One or both of the sealing element's external and internal surfaces are penetrated by several radially and axially non-passing slits arranged at a mutual distance around the sealing element.
Dette er således et alternativ til oppfinnelsens første aspekt, hvor slissene inntrer ra dielt gjennomgående først når tetningselementet settes. Tetningselementet vil således ha større motstand mot ytre påkjenninger mens den føres inn i boringen. Slissene har for øvrig samme formål som nevnt over i forbindelse med oppfinnelsens første aspekt. This is thus an alternative to the first aspect of the invention, where the slits enter radially throughout only when the sealing element is set. The sealing element will thus have a greater resistance to external stresses while it is introduced into the bore. The slits otherwise have the same purpose as mentioned above in connection with the first aspect of the invention.
I én utførelse, enten det vedrører nevnte alternativ eller oppfinnelsens første aspekt, In one embodiment, whether it relates to said alternative or the first aspect of the invention,
penetrerer i det minste enkelte av slissene én av endeflatene, og de resterende av slissene strekker seg fra nærheten av én av endeflatene. Med nærheten menes i denne sammenheng så nært endeflaten at i det minste enkelte av slissene vil penetrere endeflaten under ekspansjon av tetningselementet på konen. at least some of the slits penetrate one of the end surfaces, and the remainder of the slits extend from the vicinity of one of the end surfaces. By proximity in this context is meant so close to the end face that at least some of the slits will penetrate the end face during expansion of the sealing element on the cone.
Det er en fordel om slisser som penetrerer eller strekker seg fra nærheten av én av endeflatene er omkretsmessig forskjøvet i forhold til slisser som måtte penetrere eller strekke seg fra nærheten av den andre av endeflatene. Dermed reduseres risikoen for at en slisse som strekker seg fra én av endeflatene under ekspansjon av tetningselementet forlenges til å treffe en slisse som måtte strekke seg fra den andre av endeflatene. It is an advantage if slits which penetrate or extend from the vicinity of one of the end surfaces are circumferentially displaced in relation to slits which may penetrate or extend from the vicinity of the other of the end surfaces. This reduces the risk of a slot extending from one of the end faces being extended during expansion of the sealing element to hit a slot that had to extend from the other of the end faces.
Det beskrives også en framgangsmåte ved bruk av et pakningen ifølge nevnte alternativ til oppfinnelsens første aspekt for å tette et parti av et ringrom mellom pakningen og en boring, hvor framgangsmåten omfatter: å føre pakningen inn i boringen; og å drive tetningselementet ved hjelp av skyvelegemet fra en uekspandert stilling og til en ekspandert stilling. A method is also described using a gasket according to said alternative to the first aspect of the invention to seal a part of an annular space between the gasket and a bore, where the method comprises: introducing the gasket into the bore; and driving the sealing member by means of the pusher from an unexpanded position to an expanded position.
I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et oppriss av pakningen ifølge den foreliggende oppfinnelse i en inn-føringskonfigurasjon hvor tetningselementet og konen er beskyttet av en beskyttelseshylse; Fig. 2 viser en første variant av pakningen i fig. 1, etter at beskyttelseshylsen er skjøvet bort fra konen og tetningselementet, men hvor tetningselementet er i en første, passiv stilling; Fig. 3 viser pakningen etter at skyvelegemet har skjøvet tetningselementet på konen og brakt tetningselementet fra den passive stillingen vist i fig. 2 og til en aktiv stilling; Fig. 4 viser et tverrsnittsoppriss i en lengderetning av pakningen vist i fig. 1; Fig. 5 viser et tverrsnittsoppriss i en lengderetning av pakningen vist i fig. 2; Fig. 6 viser et tverrsnittsoppriss i en lengderetning av pakningen vist i fig. 3; Fig. 7a viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av skyvelegemet vist i figurene 2-6, hvor skyvelegemet er forsynt med skjærelementer; Fig. 7b og 7c viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av tetningselementet vist i figurene 2-6 henholdsvis før og etter aktivering av pakningen; Fig. 8 viser en alternativ utførelse av pakningen vist i fig. 2, hvor skjærelementene er anordnet omkring et parti av konen; Fig. 9 viser pakningen etter at skyvelegemet har skjøvet tetningselementet på konen og brakt tetningselementet fra den passive stillingen vist i fig. 8 og til en aktiv stilling; Fig. 10a viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av skyvelegemet vist i figurene 8 og 9, hvor skyvelegemet er en hylse med plane endeflater; Fig. 10b og 10c viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av tetningselementet vist i figurene 8 og 9 henholdsvis før og etter aktivering av pakningen; Fig. 11 viser en alternativ utførelse av pakningen vist i fig. 2 og fig. 8, hvor skjærelementene er anordnet både omkring skyvelegemets endeflate og omkring et parti av konen; Fig. 12 viser pakningen etter at skyvelegemet har skjøvet tetningselementet på In what follows, an example of a preferred embodiment is described which is illustrated in the accompanying drawings, where: Fig. 1 shows an elevation of the gasket according to the present invention in an insertion configuration where the sealing element and the cone are protected by a protective sleeve; Fig. 2 shows a first variant of the seal in fig. 1, after the protective sleeve has been pushed away from the cone and the sealing element, but where the sealing element is in a first, passive position; Fig. 3 shows the gasket after the pusher has pushed the sealing element onto the cone and brought the sealing element from the passive position shown in fig. 2 and to an active position; Fig. 4 shows a cross-sectional elevation in a longitudinal direction of the gasket shown in fig. 1; Fig. 5 shows a cross-sectional elevation in a longitudinal direction of the gasket shown in fig. 2; Fig. 6 shows a cross-sectional elevation in a longitudinal direction of the gasket shown in fig. 3; Fig. 7a shows on a larger scale a perspective view of the sliding body shown in figures 2-6, where the sliding body is provided with cutting elements; Fig. 7b and 7c show, on a larger scale, a perspective view of the sealing element shown in Figures 2-6, respectively, before and after activation of the seal; Fig. 8 shows an alternative embodiment of the seal shown in fig. 2, where the cutting elements are arranged around a part of the cone; Fig. 9 shows the gasket after the pusher has pushed the sealing element onto the cone and brought the sealing element from the passive position shown in fig. 8 and to an active position; Fig. 10a shows on a larger scale a perspective view of the sliding body shown in Figures 8 and 9, where the sliding body is a sleeve with flat end surfaces; Fig. 10b and 10c show on a larger scale a perspective view of the sealing element shown in figures 8 and 9, respectively, before and after activation of the seal; Fig. 11 shows an alternative embodiment of the seal shown in fig. 2 and fig. 8, where the cutting elements are arranged both around the end surface of the pusher body and around a part of the cone; Fig. 12 shows the gasket after the pusher has pushed the sealing element on
konen og brakt tetningselementet fra den passive stillingen vist i fig. 11 og til en aktiv stilling; the cone and brought the sealing element from the passive position shown in fig. 11 and to an active position;
Fig. 13 viser i større målestokk et oppriss i perspektiv av tetningselementet vist i Fig. 13 shows on a larger scale an elevation in perspective of the sealing element shown in
fig. 11; og fig. 11; and
Fig. 14a-14d viser i oppriss varianter av tetningselementet vist i fig. 7b og fig. 10b, Fig. 14a-14d show in elevation variants of the sealing element shown in fig. 7b and fig. 10b,
men hvor slissene ikke er gjennomgående i dens radiale utstrekning. but where the slits are not continuous in its radial extent.
Posisjonsangivelser som for eksempel "over", "under", "nedre", "øvre", "høyre" og "venstre", henspiller på de posisjoner som er vist på figurene. Position indications such as "above", "below", "lower", "upper", "right" and "left" refer to the positions shown in the figures.
På de enkelte figurene angir samme henvisningstall samme eller tilsvarende elementer. Alle elementer er ikke angitt med henvisningstall i alle figurer. Idet figurene kun er prinsippskisser, kan innbyrdes størrelsesforhold mellom enkeltelementer være noe fortegnet. In the individual figures, the same reference numbers indicate the same or corresponding elements. All elements are not indicated by reference numbers in all figures. As the figures are only principle sketches, the size ratio between individual elements may be somewhat exaggerated.
Pa figurene angir henvisningstallet 1 en pakning ifølge den foreliggende oppfinnelse. Pakningen 1 omfatter et tetningselement 3 anordnet omkring et langstrakt legeme 10 som er forsynt med kon 12. Pakningen 1 er videre forsynt med et skyvelegeme 20 som i utførelseseksemplene fremstår i form av ei flensformet hylse som i det etterføl-gende også vil bli omtalt som hylse 20. Hylsen 20 er anbrakt omkring et rørformet parti 14 av det langstrakte legemet 10 og er aksielt forskyvbart i forhold til dette. Hylsen 20 er innrettet til å drive tetningselementet 3 langs konen 12 fra en første, inaktiv stilling hvor konen 12 har sin minste utvendige diameter og til en andre, aktiv stilling hvor konen 12 har en større utvendig diameter. In the figures, the reference number 1 indicates a seal according to the present invention. The gasket 1 comprises a sealing element 3 arranged around an elongated body 10 which is provided with a cone 12. The gasket 1 is also provided with a sliding body 20 which in the design examples appears in the form of a flange-shaped sleeve which will also be referred to as a sleeve in the following 20. The sleeve 20 is placed around a tubular part 14 of the elongated body 10 and is axially displaceable in relation to this. The sleeve 20 is designed to drive the sealing element 3 along the cone 12 from a first, inactive position where the cone 12 has its smallest external diameter and to a second, active position where the cone 12 has a larger external diameter.
Fig. 1 viser pakningen 1 i en innkjøringsstilling hvor både tetningselementet 3 og konen 12 er beskyttet av en beskyttelseshylse 30. Videre er et øvre parti av det langstrakte legemet 10 omsluttet av en drivhylse 40 som er innrettet til å kunne drive skyvelegemet eller hylsen 20 aksielt mot konen 12. Fig. 1 shows the gasket 1 in a run-in position where both the sealing element 3 and the cone 12 are protected by a protective sleeve 30. Furthermore, an upper part of the elongated body 10 is enclosed by a drive sleeve 40 which is arranged to be able to drive the sliding body or sleeve 20 axially against the wife 12.
Det skal forstås at pakningen 1 vist i fig. 1 er tilknyttet et ikke vist setteverktøy og et fluidkommunikasjonsmiddel som er innrettet til å kunne styre beskyttelseshylsens 30 og drivhylsens 40 bevegelse. It should be understood that the gasket 1 shown in fig. 1 is associated with a setting tool, not shown, and a fluid communication means which is arranged to be able to control the movement of the protective sleeve 30 and the drive sleeve 40.
Pakningen 1 slik den er vist i fig. 1 vil kunne benyttes for flere ulike varianter av oppfinnelsen, hvilke varianter vil bli forklart i det etterfølgende. The gasket 1 as shown in fig. 1 will be able to be used for several different variants of the invention, which variants will be explained in what follows.
Fig. 2 viser en første variant av pakningen i fig. 1, men etter at beskyttelseshylsen 30 er skjøvet nedover inntil et endeparti av beskyttelseshylsen 30 er ført til anlegg mot en stoppring 15 anordnet ved et nedre endeparti av det langstrakte legemet 10. Fig. 2 shows a first variant of the seal in fig. 1, but after the protective sleeve 30 has been pushed downwards until an end part of the protective sleeve 30 has been brought into contact with a stop ring 15 arranged at a lower end part of the elongated body 10.
I fig. 2 befinner tetningselementet 3 seg i en inaktiv, ikke-ekspandert stilling ved et endeparti av konen 12. Skyvelegemet eller hylsen 20 befinner seg også i en utgangs-stilling hvor skjærelementer 22 som rager ut fra hylsens 20 endeflate ligger an mot, men penetrerer ikke tetningselementets 3 endeflate. In fig. 2, the sealing element 3 is in an inactive, non-expanded position at an end part of the cone 12. The sliding body or sleeve 20 is also in an initial position where cutting elements 22 projecting from the end surface of the sleeve 20 rest against, but do not penetrate, the sealing element 3 end face.
Fig. 3 viser pakningen 1 etter at drivhylsen 40 har blitt aktivert og har utøvet en kraft mot hylsen 20 som igjen har drevet tetningselementet 3 fra den ikke-ekspanderte stillingen vist i fig. 2 og til den viste aktive eller ekspanderte stillingen. På grunn av hylsens 20 aksiale kraft mot tetningselementet 3 og dennes motstand mot bevegelse mot en stadig større diameter av konen 12, er skjærelementene 22 drevet inn i tetningselementet 3 fra dens sideflate. Skjærelementene 22, som i den viste utførelsen er kileformede, har således tilveiebrakt slisser 24 i tetningselementet 3, samtidig som skjærelementene 22 tilveiebringer en utspiling av tetningselementet 3. Fig. 3 shows the gasket 1 after the drive sleeve 40 has been activated and has exerted a force against the sleeve 20 which has in turn driven the sealing element 3 from the non-expanded position shown in fig. 2 and to the displayed active or expanded position. Due to the axial force of the sleeve 20 against the sealing element 3 and its resistance to movement towards an increasingly larger diameter of the cone 12, the cutting elements 22 are driven into the sealing element 3 from its side surface. The cutting elements 22, which in the embodiment shown are wedge-shaped, have thus provided slots 24 in the sealing element 3, at the same time that the cutting elements 22 provide an expansion of the sealing element 3.
I fig. 3 er det også indikert en boring 2 som pakningen 1 er ført inn i. Boringen 2 kan for eksempel være et brønnrør. Det skal forstås at boringen 2 også omslutter pakningen 1 vist i figurene 1, 2, 4, 5 og 6. In fig. 3, a bore 2 is also indicated into which the gasket 1 is inserted. The bore 2 can be, for example, a well pipe. It should be understood that the bore 2 also encloses the gasket 1 shown in figures 1, 2, 4, 5 and 6.
I den viste utførelse er tetningselementet 3 forsynt med forhåndsfrembrakte slisser 24' i den endeflaten som vender nedover på fig. 3. Slissene 24' kan være radielt gjennomgående mellom tetningselementets innvendige overflate og utvendige overflate, men behøver ikke være radielt gjennomgående. Ikke-gjennomgående slisser er vist blant annet i fig. 14b og 14d. In the embodiment shown, the sealing element 3 is provided with pre-produced slits 24' in the end face which faces downwards in fig. 3. The slits 24' can be radially continuous between the sealing element's internal surface and external surface, but need not be radially continuous. Non-through slots are shown, among other things, in fig. 14b and 14d.
I den ekspanderte stillingen tetter tetningselementet 3 et parti av et ringrom mellom pakningens 1 utvendige overflate og en innvendig vegg til et rør 2 som avgrenser boringen. In the expanded position, the sealing element 3 seals a part of an annular space between the outer surface of the gasket 1 and an inner wall of a pipe 2 which delimits the bore.
Det vises nå til figurene 4 til 6 som tverrsnittsoppriss i en lengderetning av pakningen 1 vist i figurene 1 til 3. Reference is now made to Figures 4 to 6 as a cross-sectional elevation in a longitudinal direction of the gasket 1 shown in Figures 1 to 3.
I den viste utførelse er pakningens 1 langstrakte legeme 10 forsynt med en ikke-gjennomgående boring 16 som står i fluidforbindelse med en ikke vist pumpeinnret-ning. Pumpeinnretningen kan være anbrakt i et ikke vist setteverktøy av i og for seg kjent art, eller ved en lokasjon i avstand fra setteverktøy et og pakningen 1. In the embodiment shown, the elongated body 10 of the gasket 1 is provided with a non-through bore 16 which is in fluid connection with a pump device not shown. The pump device can be placed in an unshown setting tool of a type known in and of itself, or at a location at a distance from the setting tool and the gasket 1.
Formålet med boringen 16 er å kunne frembringe et drivfluid for å drive beskyttelseshylsen 30 fra den stilling som er vist i fig. 4 og til den stilling som er vist for eksempel i fig. 5. The purpose of the bore 16 is to be able to produce a drive fluid to drive the protective sleeve 30 from the position shown in fig. 4 and to the position shown for example in fig. 5.
Ved å frembringe et drivfluid som har høyere trykk enn det trykket som omslutter pakningen 1, vil drivfluidet strømme via en radial boring 17 i det langstrakte legemet 10 og inn i et drivkammer 17' som er avgrenset av en skulder til det langstrakte legemet 10 og en innvendig overflate til beskyttelseshylsen 30. Så lenge trykket i drivfluidet er høyere enn omgivelsestrykket vil beskyttelseshylsen 30 drives nedover inntil et endeparti av beskyttelseshylsen 30 føres til anlegg mot en stoppring 15 anordnet i et nedre parti av det langstrakte legemet 10. Pakninger for å hindre lekkasje av drivfluidet er vist i figurene, men ikke nærmere omtalt idet disse vil være opplagte for en fagmann på området. By producing a drive fluid that has a higher pressure than the pressure surrounding the gasket 1, the drive fluid will flow via a radial bore 17 in the elongate body 10 and into a drive chamber 17' which is delimited by a shoulder of the elongate body 10 and a inner surface of the protective sleeve 30. As long as the pressure in the drive fluid is higher than the ambient pressure, the protective sleeve 30 will be driven downwards until an end part of the protective sleeve 30 is brought into contact with a stop ring 15 arranged in a lower part of the elongated body 10. Gaskets to prevent leakage of the drive fluid is shown in the figures, but not discussed in more detail as these will be obvious to a person skilled in the field.
Drivhylsen 40 er innledningsvis fastgjort til en festering 42 ved hjelp av en skjærskrue 44. Festeringen 42 er i den viste utførelsen gjengeforbundet med det langstrakte legemets 10 rørformede parti 14. The drive sleeve 40 is initially attached to a fastening ring 42 by means of a shear screw 44. In the embodiment shown, the fastening ring 42 is threadedly connected to the tubular part 14 of the elongated body 10.
For å aktivere drivhylsen 40 til å drive skyvelegemet eller hylsen 20 fra stillingen vist i fig. 2 og 4 til stillingen vist i fig. 3 og 6, økes trykket i pakningens 1 boring 16 ytterligere. Trykksatt fluid i boringen 16 strømmer via en radial boring 18 i det langstrakte legemet 10 og inn i et drivkammer 18' som er avgrenset av en tetningsring 46, drivhylsen 40 med et hylsestempel 40', og en utvendig overflate til det rørformede partiet 14. Etter hvert som fluid strømmer fra boringen 16 og inn i drivkammeret 18', øker trykket i drivkammeret 18'. Ved et forutbestemt trykk som er bestemt av skjærskru-ens 44 skjærkraftkapasitet, brytes skjærskruen 44. Så lenge fluidtrykket i boringen 16 er større enn trykket i drivkammeret 18', vil drivhylsen 40 drives nedover og utøve en kraft mot hylsen 20 og dermed skyve tetningselementet 3 langs konen 12, slik det er vist i fig. 5 og fig. 6. To activate the drive sleeve 40 to drive the slide body or sleeve 20 from the position shown in fig. 2 and 4 to the position shown in fig. 3 and 6, the pressure in the gasket 1 bore 16 is further increased. Pressurized fluid in the bore 16 flows via a radial bore 18 in the elongate body 10 and into a drive chamber 18' which is bounded by a sealing ring 46, the drive sleeve 40 with a sleeve piston 40', and an outer surface of the tubular portion 14. After as fluid flows from the bore 16 into the drive chamber 18', the pressure in the drive chamber 18' increases. At a predetermined pressure which is determined by the shear capacity of the shear screw 44, the shear screw 44 breaks. As long as the fluid pressure in the bore 16 is greater than the pressure in the drive chamber 18', the drive sleeve 40 will be driven downwards and exert a force against the sleeve 20 and thus push the sealing element 3 along the cone 12, as shown in fig. 5 and fig. 6.
Tetningsringen 46 og hylsestempelet 40' er forsynt med pakninger som indikert for å hindre lekkasje av drivfluid, slik det vil være kjent for en fagmann på området. The sealing ring 46 and the sleeve piston 40' are provided with gaskets as indicated to prevent leakage of drive fluid, as will be known to a person skilled in the art.
Tetningsringen 46 er forsynt med en skulder 47 som ligger an mot en skulder 47' anordnet i overflaten til det rørformede partiet 14. Tetningsringen 46 er således ved hjelp av nevnte skulder 47 låst mot aksial bevegelse av det rørformede partiets 14 skulder 47' og festeringen 42. The sealing ring 46 is provided with a shoulder 47 which rests against a shoulder 47' arranged in the surface of the tubular part 14. The sealing ring 46 is thus, by means of said shoulder 47, locked against axial movement of the shoulder 47' of the tubular part 14 and the fastening ring 42 .
Som en følge av blant annet tetningselementets 3 bevegelse langs konen 12 med stadig økende utvendig diameter, vil tetningselementet 3 utøve en motstand mot kraften fra hylsen 20. Hylsens 20 skjærelementer 22 vil dermed skjære seg inn i tetningselementet 3 og tilveiebringe slisser 24 i tetningselementet 3. I den viste utførelsen er tetningselementet 3 forsynt med forhåndsfrembrakte slisser 24' i den motstående endeflaten. De forhåndsfrembrakte slissene 24' kan være radielt gjennomgående slik som vist i fig. 7b, eller så kan de være ikke-radielt gjennomgående som vist i fig. 14b eller fig. 14d, eller en hvilken som helst kombinasjon av disse. As a result of, among other things, the movement of the sealing element 3 along the cone 12 with an ever-increasing outer diameter, the sealing element 3 will exert a resistance against the force from the sleeve 20. The cutting elements 22 of the sleeve 20 will thus cut into the sealing element 3 and provide slits 24 in the sealing element 3. In the embodiment shown, the sealing element 3 is provided with pre-produced slots 24' in the opposite end surface. The previously produced slits 24' can be radially continuous as shown in fig. 7b, or they may be non-radially continuous as shown in fig. 14b or fig. 14d, or any combination of these.
Pakningen 3 kan trekkes ved å frembringe et redusert trykk i boringen 16, hvorved The gasket 3 can be pulled by producing a reduced pressure in the bore 16, whereby
fluid i drivkammeret 18' vil evakueres og trekke drivhylsen 40, og dermed også hylsen 20, mot festeringen 42. Avhengig av materiale som tetningselementet 3 er fremstilt i, vil friksjon mellom skjærelementene 22 og tetningselementet 3 kunne være tilstrekke-lig til å trekke tetningselementet 3 i retning mot det rørformede partiet 14, altså opp-over i figurene. Skjærelementene 22 kan i tillegg være forsynt med friksjonsøkende midler som for eksempel mothaker 22' som er vist på fig. 7a. fluid in the drive chamber 18' will be evacuated and pull the drive sleeve 40, and thus also the sleeve 20, towards the fastening ring 42. Depending on the material in which the sealing element 3 is made, friction between the cutting elements 22 and the sealing element 3 could be sufficient to pull the sealing element 3 in the direction towards the tubular part 14, i.e. upwards in the figures. The cutting elements 22 can also be provided with friction-increasing means such as barbs 22' which are shown in fig. 7a.
I de utførelser hvor pakningen 1 er forsynt med beskyttelseshylsen 30, vil trykkreduk-sjonen i boringen 16 også bevirke at beskyttelseshylsen 30 trekkes fra stillingen vist for eksempel i fig. 6 og i retning av stillingen vist i fig. 4. Ved en slik tilbaketrekking av beskyttelseshylsen 30, vil dens endeparti kunne bringes til anlegg mot et endeparti av tetningselementet 3 som måtte befinne seg i den aktive stillingen og således skyve tetningselementet 3 i retning mot det rørformede partiet 14. Forutsatt at materialet til tetningselementet 3 har en viss elastisitet og ikke er varig deformert (utvidet) vil an-legget mot rørets 2 boring (se fig. 3) opphøre. In the versions where the gasket 1 is provided with the protective sleeve 30, the pressure reduction in the bore 16 will also cause the protective sleeve 30 to be pulled from the position shown, for example, in fig. 6 and in the direction of the position shown in fig. 4. With such a retraction of the protective sleeve 30, its end part will be able to be brought into contact with an end part of the sealing element 3 which would have to be in the active position and thus push the sealing element 3 in the direction of the tubular part 14. Provided that the material of the sealing element 3 has a certain elasticity and is not permanently deformed (expanded), the installation against the pipe's 2 bore (see fig. 3) will cease.
I tilfeller hvor pakningen 1 ikke er forsynt med beskyttelseshylsen 30, og hvor tetningselementet 3 ikke trekkes mot sin inaktive stilling som følge av tilbaketrekking av hylsen 20, vil den kunne skyves på konen 12 i retning mot det rørformede legemet 14 ved å frembringe en nedoverrettet bevegelse av pakningen 1 etter at drivhylsen 40 og hylsen 20 er brakt tilbake til den stillingen som er vist for eksempel i fig. 2 og fig. 5. In cases where the gasket 1 is not provided with the protective sleeve 30, and where the sealing element 3 is not pulled towards its inactive position as a result of retraction of the sleeve 20, it will be able to be pushed on the cone 12 in the direction of the tubular body 14 by producing a downward movement of the gasket 1 after the drive sleeve 40 and the sleeve 20 have been brought back to the position shown for example in fig. 2 and fig. 5.
Fig. 7a viser i større målestokk et perspektivisk oppriss av skyvelegemet eller hylsen 20 som er vist i figurene 2 til 6, men også figurene 11 og 12 som vil bli omtalt under. Fig. 7a shows on a larger scale a perspective view of the sliding body or sleeve 20 which is shown in figures 2 to 6, but also figures 11 and 12 which will be discussed below.
Hylsen 20 som er vist i fig. 7a er forsynt med atten kileformede skjærelementer 22 som rager ut fra hylsen 20 endeflate. I den viste utførelse er enkelte av skjærelementene 22 forsynt med mothaker 22'. Formålet med mothakene 22' er å frembringe økt friksjon mellom skjærelementene 22 og tetningselementet 3, hvilket vil kunne underlette tilbaketrekking av tetningselementet 3 som beskrevet over. The sleeve 20 shown in fig. 7a is provided with eighteen wedge-shaped cutting elements 22 which protrude from the end surface of the sleeve 20. In the embodiment shown, some of the cutting elements 22 are provided with barbs 22'. The purpose of the barbs 22' is to produce increased friction between the cutting elements 22 and the sealing element 3, which will facilitate retraction of the sealing element 3 as described above.
Gjenger for å forbinde hylsen 20 med drivhylsen 40 som nevnt over, er ikke vist. Threads for connecting the sleeve 20 with the drive sleeve 40 as mentioned above are not shown.
Fig. 7b viser i større målestokk et perspektivisk oppriss av tetningselementet 3 som er vist i figurene 2 til 6. I den viste utførelse er et parti av tetningselementets 3 innvendige overflate forsynt med et konisk parti 3' som er tilpasset konen 12 i det langstrakte legemet 10. Dermed oppnås en relativt jevnt fordelt aksial belastning mot tetningselementets 3 innvendige overflate både under forskyvning av tetningselementet 3 og når tetningselementet 3 er i sin aktive stilling. Fig. 7b shows on a larger scale a perspective view of the sealing element 3 shown in figures 2 to 6. In the embodiment shown, a part of the inner surface of the sealing element 3 is provided with a conical part 3' which is adapted to the cone 12 in the elongated body 10. Thus, a relatively evenly distributed axial load is achieved against the inner surface of the sealing element 3 both during displacement of the sealing element 3 and when the sealing element 3 is in its active position.
Tetningselementet 3 i fig. 7b er vist forsynt med atten prefabrikkerte slisser 24', men antallet kan være færre eller flere enn det som er vist. Antallet kan også være et annet enn antallet skjærelementer 22 i hylsen 20, men, avhengig av slissenes 24' dybde i tetningselementets 3 lengderetning, kan det være viktig at slissenes 24' endeparti i tetningselementet ikke er sammenfallende med endepartiet til slissene 24 som er frembrakt ved hjelp av hylsens 20 skjærelementer 22. Ideelt sett er endepartiet til én slisse 24' anordnet midt mellom endepartiet til to motstående slisser 24 slik som vist i fig. 7c. Dermed kan slissene 24, 24' ha en aksial utstrekning som er større enn halve tetningselementets 3 utstrekning i pakningens 1 lengderetning slik som vist, hvilket kan være gunstig for tetningselementets fleksibilitet. Fig. 7c viser tetningselementet 3 i den stilling det har i fig. 6. The sealing element 3 in fig. 7b is shown provided with eighteen prefabricated slots 24', but the number may be fewer or more than shown. The number may also be different from the number of cutting elements 22 in the sleeve 20, but, depending on the depth of the slits 24' in the longitudinal direction of the sealing element 3, it may be important that the end part of the slits 24' in the sealing element does not coincide with the end part of the slits 24 which are produced by using the cutting elements 22 of the sleeve 20. Ideally, the end part of one slit 24' is arranged in the middle between the end part of two opposite slits 24 as shown in fig. 7c. Thus, the slits 24, 24' can have an axial extent that is greater than half the extent of the sealing element 3 in the longitudinal direction of the gasket 1 as shown, which can be beneficial for the flexibility of the sealing element. Fig. 7c shows the sealing element 3 in the position it has in fig. 6.
Figurene 8 og 9 viser en pakning 1 som har mange likhetstrekk med pakningen 1 vist i figurene 2 til 6. Forskjellen er at det langstrakte legemets 10 koniske parti 12 er forsynt med skjærelementer 23, og at skyvelegemet eller hylsen 20 er forsynt med en plan endeflate som bringes til anlegg mot pakningselementets 3 endeflate. Hylsen 20 er vist i større målestokk og i perspektiv i fig. 10a. Figures 8 and 9 show a gasket 1 which has many similarities with the gasket 1 shown in Figures 2 to 6. The difference is that the elongated body 10's conical part 12 is provided with cutting elements 23, and that the sliding body or sleeve 20 is provided with a flat end surface which is brought into contact with the 3 end surface of the sealing element. The sleeve 20 is shown on a larger scale and in perspective in fig. 10a.
Aktivering av hylsen 20 vil i den viste utførelse være den samme som for utførelsen beskrevet under omtale av figurene 2 til 6 over og vil derfor ikke bli nærmere omtalt. Fig. 10b viser tetningselementet 3 som er forsynt med prefabrikkerte slisser 24' anordnet i det endepartiet som i bruksstillingen vender mot skyvelegemet 20. Slissene 24' kan være radielt gjennomgående slik som vist i fig. 10b, eller så kan de være ikke-radielt gjennomgående slik som vist i fig. 14a og fig. 14c eller en hvilken som helst kombinasjon av disse. Activation of the sleeve 20 in the embodiment shown will be the same as for the embodiment described under reference to figures 2 to 6 above and will therefore not be discussed in more detail. Fig. 10b shows the sealing element 3 which is provided with prefabricated slits 24' arranged in the end part which in the use position faces the sliding body 20. The slits 24' can be radially continuous as shown in fig. 10b, or they may be non-radially continuous as shown in fig. 14a and fig. 14c or any combination thereof.
Fig. 10c viser tetningselementet 3 i den stillingen det har i fig. 9. Tetningselementet 3 Fig. 10c shows the sealing element 3 in the position it has in fig. 9. The sealing element 3
i fig. 10c er lik tetningselementet vist i fig. 7c og har dermed samme fordelaktige trekk. in fig. 10c is similar to the sealing element shown in fig. 7c and thus has the same advantageous features.
Figurene 11 og 12 viser en pakning 1 som har mange likhetstrekk med pakningen 1 vist i figurene 2 til 6 og i figurene 8 og 9. Men forskjellen er at både det langstrakte legemets 10 koniske parti 12 og hylsen 20 er forsynt med skjærelementer 23, 22. Figures 11 and 12 show a gasket 1 which has many similarities with the gasket 1 shown in Figures 2 to 6 and in Figures 8 and 9. But the difference is that both the elongated body 10's conical part 12 and the sleeve 20 are provided with cutting elements 23, 22 .
Aktivering av hylsen 20 vil i den viste utførelse være den samme som for utførelsen beskrevet under omtale av figurene 2 til 6 over og vil derfor ikke bli nærmere omtalt. Activation of the sleeve 20 in the embodiment shown will be the same as for the embodiment described under reference to figures 2 to 6 above and will therefore not be discussed in more detail.
Når tetningselementet 3 befinner seg i den aktive stillingen som vist i fig. 12, overlap-per et endeparti til hylsens 20 skjærelementer 22 et endeparti til konens 12 skjærelementer 23 i en aksial retning. Det vil si at hvert av skjærelementene 22, 23 strekker seg over mer enn halve tetningselementets 3 utstrekning i pakningens 1 aksialretning. Denne overlappen av skjærelementene 22, 23 vil være svært nyttig dersom det skulle bli nødvendig å frese eller bore ut pakningen 1 ved en såkalt «mil-ling» operasjon. When the sealing element 3 is in the active position as shown in fig. 12, an end portion of the cutting elements 22 of the sleeve 20 overlaps an end portion of the cutting elements 23 of the cone 12 in an axial direction. That is to say that each of the cutting elements 22, 23 extends over more than half the extent of the sealing element 3 in the axial direction of the gasket 1. This overlap of the cutting elements 22, 23 will be very useful should it become necessary to mill or drill out the gasket 1 in a so-called "milling" operation.
Fig. 13 viser tetningselementet 3 slik det er i fig. 11. Tetningselementet 3 er i den viste utførelse fremstilt uten slisser. Fig. 13 shows the sealing element 3 as it is in fig. 11. In the version shown, the sealing element 3 is produced without slits.
Etter at tetningselementet 3 er brakt fra sin inaktive stilling vist i fig. 11 og til sin akti ve stilling som vist i fig. 12, vil tetningselementet 3 være slik det er vist i figurene 7c og 10c. After the sealing element 3 has been brought from its inactive position shown in fig. 11 and to its active position as shown in fig. 12, the sealing element 3 will be as shown in figures 7c and 10c.
I utførelsen vist i figurene 11 og 12 er skyvelegemet eller hylsen 20 av den art som er vist i fig. 7a. In the embodiment shown in figures 11 and 12, the sliding body or sleeve 20 is of the type shown in fig. 7a.
Slissene 24' anordnet i tetningselementet 3 vist i figurene 14a til 14d er frembrakt før tetningselementet anbringes omkring pakningens 1 langstrakte legeme 10. Et tetningselement som vist i fig. 14a eller fig. 14c vil typisk kunne anvendes når hylsen 20 er forsynt med en plan skyveflate som vist i figurene 8, 9 og 10c. Tilsvarende vil et tetningselement 3 av den art som er vist i fig. 14b eller fig. 14d kunne anvendes som et alternativ til tetningselementet 3 vist i fig. 7b. The slits 24' arranged in the sealing element 3 shown in figures 14a to 14d are produced before the sealing element is placed around the elongated body 10 of the gasket 1. A sealing element as shown in fig. 14a or fig. 14c will typically be used when the sleeve 20 is provided with a flat sliding surface as shown in figures 8, 9 and 10c. Correspondingly, a sealing element 3 of the type shown in fig. 14b or fig. 14d could be used as an alternative to the sealing element 3 shown in fig. 7b.
I den alternative utførelse som forklart over, altså hvor én eller begge av tetningselementets 3 utvendige og innvendige overflate er penetrert av flere radielt og aksielt ikke-gjennomgående slisser 24' anordnet med innbyrdes avstand omkring tetningselementet 3, vil en hvilket som helst av utførelsene vist i figurene 7b og 14a-14d kunne anvendes i en hvilken som helst kombinasjon. For eksempel vil utførelsen vist i fig. 14a kunne kombineres med hvilken som helst av utførelsene vist i fig. 7b, 14b og 14d. Likeledes vil utførelsen vist i fig. 14c kunne kombineres med en hvilken som helst av utførelsene vist i fig. 7b, 14b og 14d. In the alternative embodiment as explained above, i.e. where one or both of the outer and inner surfaces of the sealing element 3 are penetrated by several radially and axially non-passing slits 24' arranged at a distance from each other around the sealing element 3, any of the embodiments shown in Figures 7b and 14a-14d could be used in any combination. For example, the embodiment shown in fig. 14a could be combined with any of the embodiments shown in fig. 7b, 14b and 14d. Likewise, the design shown in fig. 14c could be combined with any of the embodiments shown in fig. 7b, 14b and 14d.
I figurene er slissene 24' anordnet i det alt vesentlige parallelt med en lengdeakse til tetningselementet 3, men det kan også tenkes en utførelse hvor de prefabrikkerte slissene 24' er skråstilt i forhold til tetningselementets 3 lengdeakse. In the figures, the slits 24' are arranged essentially parallel to a longitudinal axis of the sealing element 3, but an embodiment where the prefabricated slits 24' are inclined in relation to the longitudinal axis of the sealing element 3 is also conceivable.
Som vist i fig. 14d penetrerer enkelte av de prefabrikkerte slissene 24' tetningselementets 3 endeflate, mens resterende av slissene 24' rager fra nærheten av endeflatene. De av slissene 24' som ikke penetrerer endeflaten er anbrakt så nær denne at de er tilbøyelige til å revne og penetrere tetningselementets endeflate når tetningselementet utvides på konen 12. De av slissene 24' som ikke penetrerer endeflaten vil kunne bidra til en viss motstand mot for tidlig utvidelse slik det er diskutert under oppfinnelsens første aspekt, samtidig som slissene 24' frembringer de ønskede «bruddanvisninger». Selv om de slissene 24' som ikke penetrerer endeflaten kun er vist i fig. 14d (hvor hver tredje slisse er vist ikke-penetrerende), skal det forstås at disse vil kunne anbringes i hvilke som helst av figurene 7b og 14a til 14c, og i et hvilket som helst antall. As shown in fig. 14d, some of the prefabricated slits 24' penetrate the end surface of the sealing element 3, while the rest of the slits 24' protrude from the vicinity of the end surfaces. Those of the slits 24' which do not penetrate the end surface are placed so close to this that they tend to crack and penetrate the sealing element's end surface when the sealing element is expanded on the cone 12. Those of the slits 24' which do not penetrate the end surface will be able to contribute to a certain resistance against early expansion as discussed under the first aspect of the invention, while the slits 24' produce the desired "break instructions". Although the slits 24' which do not penetrate the end surface are only shown in fig. 14d (where every third slot is shown non-penetrating), it should be understood that these could be placed in any of Figures 7b and 14a to 14c, and in any number.
Det skal forstås at boringen 16 i det langstrakte legemet 10 i en alternativ, men ikke vist utførelse, kan være gjennomgående. For å kunne tilveiebringe ovennevnte trykk- økning i drivfluid et, og/eller for å kunne tette boringen 2 som pakningen 1 er anbrakt i, må boringen 16 i det langstrakte legemet 10 i en slik utførelse være forsynt med en ventil som kan styres til å hindre gjennomstrømning. I de tilfeller pakningen 1 er forsynt med en fluiddrevet beskyttelseshylse 30 må ventilen være anbrakt i nedre del av pakningen 1 slik at drivfluid tillates å strømme gjennom den radiale boringen 18 og eventuelt boringen 17. Ved bruk av et annet middel enn fluid for å aktivere hylsen 20 til å drive tetningselementet 3 fra den inaktive stillingen og til den aktive stillingen, vil det ikke være behov for boringen 16 til dette spesifikke formålet. Slikt annet middel kan for eksempel være et separat setteverktøy av i og for seg kjent art som frakobles etter at tetningselementet er satt, eller så kan aktiveringshylsen settes ved hjelp av vekt fra rør, så som borerør, eller så kan aksialbevegelse av hylsen frembringes ved hjelp av en elektrisk motor. It should be understood that the bore 16 in the elongate body 10 in an alternative, but not shown embodiment, can be continuous. In order to be able to provide the above-mentioned pressure increase in the drive fluid, and/or to be able to seal the bore 2 in which the gasket 1 is placed, the bore 16 in the elongate body 10 in such an embodiment must be provided with a valve which can be controlled to prevent flow. In cases where the gasket 1 is provided with a fluid-driven protective sleeve 30, the valve must be placed in the lower part of the gasket 1 so that drive fluid is allowed to flow through the radial bore 18 and possibly the bore 17. When using a means other than fluid to activate the sleeve 20 to drive the sealing element 3 from the inactive position to the active position, there will be no need for the bore 16 for this specific purpose. Such other means can, for example, be a separate setting tool of a known nature which is disconnected after the sealing element has been set, or the activation sleeve can be set using weight from a pipe, such as drill pipe, or axial movement of the sleeve can be produced using of an electric motor.
Claims (18)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20140684A NO337850B1 (en) | 2014-06-02 | 2014-06-02 | Packing for a bore and method of use and use of the same |
| PCT/NO2015/050092 WO2015187030A1 (en) | 2014-06-02 | 2015-05-27 | Sealing element for a bore and method of using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20140684A NO337850B1 (en) | 2014-06-02 | 2014-06-02 | Packing for a bore and method of use and use of the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20140684A1 NO20140684A1 (en) | 2015-12-03 |
| NO337850B1 true NO337850B1 (en) | 2016-06-27 |
Family
ID=54767016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20140684A NO337850B1 (en) | 2014-06-02 | 2014-06-02 | Packing for a bore and method of use and use of the same |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO337850B1 (en) |
| WO (1) | WO2015187030A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110145278B (en) * | 2019-04-23 | 2021-05-14 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | Bridge plug with rubber cylinder assembly |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030047880A1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-13 | Ross Colby M. | Seal and method |
| US20100122820A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Enventure Global Technology, Llc | Seal Arrangement for Expandable Tubulars |
| US20130175035A1 (en) * | 2011-01-20 | 2013-07-11 | Paul Bernard Lee | Downhole tools |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9714651D0 (en) * | 1997-07-12 | 1997-09-17 | Petroline Wellsystems Ltd | Downhole tubing |
| NO315867B1 (en) * | 2001-12-20 | 2003-11-03 | Extreme Invent As | Sealing device for closing a pipe, and methods for setting and drawing such a method |
| US6907937B2 (en) * | 2002-12-23 | 2005-06-21 | Weatherford/Lamb, Inc. | Expandable sealing apparatus |
-
2014
- 2014-06-02 NO NO20140684A patent/NO337850B1/en unknown
-
2015
- 2015-05-27 WO PCT/NO2015/050092 patent/WO2015187030A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030047880A1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-13 | Ross Colby M. | Seal and method |
| US20100122820A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Enventure Global Technology, Llc | Seal Arrangement for Expandable Tubulars |
| US20130175035A1 (en) * | 2011-01-20 | 2013-07-11 | Paul Bernard Lee | Downhole tools |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20140684A1 (en) | 2015-12-03 |
| WO2015187030A1 (en) | 2015-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO339773B1 (en) | Method for expanding and attaching a pipe element | |
| US8997854B2 (en) | Swellable packer anchors | |
| US10472921B2 (en) | Temperature activated zonal isolation packer device | |
| EP3020912A1 (en) | Annular barrier with closing mechanism | |
| NO331627B1 (en) | Apparatus and method for attaching rudder. | |
| NO315867B1 (en) | Sealing device for closing a pipe, and methods for setting and drawing such a method | |
| NO344217B1 (en) | Wellhead unit that has a seal with an axial barrier | |
| NO20141001A1 (en) | well tool | |
| NO322915B1 (en) | Apparatus and method for maintaining uniform pressure in an expandable well tool | |
| US9587452B2 (en) | Cycle device | |
| NO345309B1 (en) | Plug and drop system | |
| NO337850B1 (en) | Packing for a bore and method of use and use of the same | |
| NO20110769A1 (en) | Gasket for sealing against a well wall | |
| NO20161353A1 (en) | Pipe-mounted downhole activation system | |
| GB2554935A (en) | An apparatus for sealing a pipe | |
| US9194213B2 (en) | Packer | |
| NO333258B1 (en) | Tool and method for centering the feeding rudder | |
| RU2686135C1 (en) | Well packer | |
| NO20150295A1 (en) | Soluble plug device | |
| NO20101178A1 (en) | High pressure / high temperature gasket seal |