NO342759B1

NO342759B1 - Forskyvaktiverbar rørformet konnektor

Info

Publication number: NO342759B1
Application number: NO20121346A
Authority: NO
Inventors: Jr Joseph W Pallini; Rockford D Lyle; Steven Matthew Wong
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2018-08-06
Also published as: GB201221219D0; GB2497193A; BR102012030566A2; AU2012258307A1; NO20121346A1; GB2497193B; MY155845A; CN103132927A; BR102012030566B1; AU2012258307B2; CN103132927B; US8757671B2; US20130140813A1

Abstract

En undervannsstigerørenhet kobler sammen to rørformede elementer (41, 17) med aksial bevegelse av en ytre muffe (35). Enheten innbefatter et første rørformet element (41) som har en ende (43) og et andre rørformet element (17) som har en ende (19) med et flertall muffeende-fingrer (23) atskilt av slisser (25), der det andre rørformede elementet (17) er koaksialt med det første rørformede elementet (41). Enden (19) av det første rørformede elementet (17) blir satt inn i enden (43) av det andre rørformede elementet (41). En ytre muffe (35) har en innvendig diameter (36) som griper inn i en utvendig diameter (33) av hver muffeende-finger (23). Aksial bevegelse av den ytre muffen (35) i forhold til muffeende-fingrene (23) gjør at den innvendige diameteren (36) til den ytre muffen (35) vekselvirker med den utvendige diameteren (33) til muffeende-fingrene (23), og gjør med det at muffeende-fingrene (23) presses inn radialt. Den radiale innpressingen av muffeende-fingrene (23) fastgjør det første rørformede elementet (41) til det andre rørformede elementet (17) i en sammenkoblet posisjon.

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Oppfinnelsens område

[0001] Denne oppfinnelsen vedrører generelt boring og produksjon av olje- og gassbrenner, og spesielt en utførelse av en forskyvaktiverbar konnektor for rørformede elementer.

Kort beskrivelse av beslektet teknikk

[0002] Et stigerør er et rør med stor diameter som blir anvendt ved offshore boring, produksjon, eksport, import, gruvedrift og frittstående operasjoner for å styre rørstrenger, så som borestrenger eller produksjonsstrenger, fra offshoreplattformen til og fra havbunnsbrønnhodet og for å muliggjøre sirkulasjon av fluid. Rørstrengen blir senket ned gjennom stigerøret. Fluid sirkulerer ned fra plattformen gjennom rørstrengen, ut gjennom borkronen, eller en annen rørført anordning, og returnerer til plattformen i rommet mellom den innvendige diameteren til stigerøret og den utvendige diameteren til rørstrengen. Ytre kraftpåvirkninger forårsaket av bølger, strømmer og bevegelsen av offshoreplattformen, og interne krefter forårsaket av vekten av de tunge fluidene, bidrar alle til de betydelige lastene som påføres på stigerøret. I tillegg kan høytrykksstigerør, som anvender overflateutblåsningssikringer, bli eksponert for fullt brønnhullstrykk. Forbindelsen mellom hver suksessive rørlengde i stigerøret må være i stand til å stå imot disse lastene.

[0003] Kjent teknikk danner forbindelsene mellom rørlengdene eller skjøtene i stigerøret med boltkoblinger av flens-typen eller med radialt rettede skruer som beveger sperreanordninger inn i og ut av inngrep med et profil på stigerøret. Begge disse metodene krever manuell bruk av en skrunøkkel eller muttertilstrammingsanordning, som innebærer at personale må oppholde seg nærved brønnslissene i lange tidsperioder og øker farenivået forbundet med utførelse av jobben.

[0004] I en annen kjent utførelse er stigerørets muffeender utformet med lommer og låseelementer plassert inne i lommene. Låseelementene har et profil som griper inn i et profil på en tapp-ende av det tilstøtende stigerøret. Denne stigerørsammenstillingen innbefatter en spesiallaget kamring som blir aktivert av spesialutstyr på plattformen. Dette spesialutstyret bevirker kammen til å bevege låseelementene til inngrep med profilet på tapp-enden for å feste sammen stigerørleddene. Disse kam-enhetene kan medføre en betydelig økning av kostnadene forbundet med plattformen som følge av de økte kapitalkostnadene forbundet med spesialutstyret og dyrere stigerørlengder. En stigerørsammenføyning som muliggjør en sterk forbindelse som kan sammenstilles raskt uten at personale trenger å oppholde seg nær ved brønnslissene i lange tidsperioder og med en lavere kapitalkostnad ville være ønskelig.

[0005] I nok en annen kjent utførelse er stigerørets ender utformet med spor. En krage, eller splittring, kan omslutte endene av stigerøret, og en muffe kan omgi kragen eller splittringen. Muffen har en spesialutformet gjenge på en innvendig diameter som går i inngrep med en motsvarende gjenge på den utvendige diameteren til kragen eller splittringen. Rotasjon av muffen i forhold til kragen eller splittringen presser inn kragen eller splittringen radialt og kobler sammen stigerørendene. I utførelsesformer som anvender en krage, har kragen spor i den innvendige diameteren som griper inn i sporene dannet på stigerørendene. I utførelsesformer som anvender en splittring vil den radiale sammenpressingen av splittringen gjøre at sporene på stigerørendene griper inn i hverandre. I disse utførelsesformene vil én stigerørende ha spor på en utvendig diameterandel eller -del og én stigerørende vil ha spor på en innvendig diameterandel eller -del. Disse stigerørsammenstillingene krever lang tilvirkningstid for å maskinere avanserte inngrepskomponenterfor kragen eller splittringen. I tillegg kan styrken til stigerøret begrenses av styrken til krageelementet, et element som typisk er utformet med en tynnere sidevegg og som raskere blir gjenstand for utmattingsbrudd. Videre krever sammenstilling av disse konnektorene fortsatt at arbeidere oppholder seg nær ved roterende maskiner. Dette innebærer en betydelig risiko for at arbeidere kommer til skade. En stigerørsammenføyning som muliggjør en sterk forbindelse som ikke begrenses av en innsatt komponent og som raskt kan sammenstilles uten avanserte maskinbearbeidede komponenter er derfor ønskelig. WO 2010/129408 A2 vedrører et undervannsoverbelastningssystem og en metode. Et frigjørbart tilkoblingssystem kan overstyres under en overbelastningsforhold og kan tilbakeføres i et undervannssted in-situ. Under normal drift kan en spennhylse komme glidbart i inngrep med en hylse som har én eller flere fingre som kan frigjørbart pare et første element med et andre element. Under overbelastningsforholdet forårsaker et overlaststempel som virker på fluid i et overbelastningsreservoar, et overbelastnings-trykk og et brudd eller en annen frigjøring av fluid gjennom et overbelastningstrykk-element, slik at overbelastningsreservoaret i det minste delvis kollapser. Kollapset gjør at systemet kan strekke seg ut og tvinge fingrene til å frigjøre det andre elementet fra det første elementet. US 4,902,045 omhandler en konnektor som omfatter en første koplingsanordning med et første koplingselement forbundet med et ringformet legeme, fra hvilket et flertall av radialt fleksible fingre som er tilveiebrakt i sine ender med inngrepsribber som kan opptas i spor i et andre koplingselement som skal anbringes mot det første koblingselement, kan strekke seg ut.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0006] Disse og andre problemer løses eller omgås i stor grad, og tekniske fordeler oppnås av foretrukne utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse, som tilveiebringer en kostnadseffektiv, hurtig sammenstillbar konnektor for rørformede elementer. Hovedtrekkene ved den foreliggende oppfinnelse fremgår av de selvstendige patentkrav. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav.

[0007] I samsvar med en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse vises en rørkonnektor. Rørkonnektoren innbefatter et første rørformet element som har en akse og en endeandel eller -del med spor dannet på en utvendig diameter av endeandelen. Rørkonnektoren innbefatter også et andre rørformet element som har en endeandel eller -del med et flertall muffeende-fingre atskilt av slisser og spor dannet på en innvendig overflate av muffeende-fingrene, der det andre rørformede elementet er koaksialt med det første rørformede elementet. Sporene i det første rørformede elementet befinner seg nær ved sporene i det andre rørformede elementet når det første rørformede elementet er innsatt i enden av det andre rørformede elementet i en innledende posisjon. Rørkonnektoren innbefatter videre en ytre muffe eller hylse anordnet rundt muffeende-fingrene. Aksial bevegelse av den ytre muffen i forhold til muffeende-fingrene gjør at en innvendig overflate i den ytre muffen forskyves mot den utvendige overflaten av muffeende-fingrene, slik at muffeende-fingrene presses inn radialt til inngrep med sporene på endeandelen av det andre rørformede elementet og med det fastgjør det første rørformede elementet til det andre rørformede elementet i en sammenkoblet posisjon.

[0008] I samsvar med en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse vises en rørkonnektor. Rørkonnektoren innbefatter et første rørformet element som har en akse og en endeandel eller -del med spor dannet på en utvendig diameter av endeandelen. Rørkonnektoren innbefatter også et andre rørformet element som har en endeandel eller -del med et flertall utoverspente muffeende-fingre atskilt av slisser, spor dannet på en innvendig overflate i muffeende-fingrene og en buet overflate på en utvendig overflate av muffeende-fingrene, der det andre rørformede elementet er koaksialt med det første rørformede elementet. Dybden til det andre rørformede elementets spor øker etter hvert som sporene nærmer seg endeandelen av det andre rørformede elementet, og dybden til det første rørformede elementets spor avtar etter hvert som sporene nærmer seg endeandelen av det første rørformede elementet. Sporene i det første rørformede elementet befinner seg nær ved sporene i det andre rørformede elementet når det første rørformede elementet er innsatt i enden av det andre rørformede elementet i en innledende posisjon. Rørkonnektoren innbefatter videre en ytre muffe eller hylse som er anordnet rundt muffeende-fingrene og har en konisk innvendig overflate. Aksial bevegelse av den ytre muffen i forhold til muffeende-fingrene gjør at den koniske innvendige overflaten i den ytre muffen forskyves mot den buede utvendige overflaten av muffeende-fingrene, slik at muffeende-fingrene presses inn radialt til inngrep med sporene på endeandelen av det andre rørformede elementet og med det fastgjør det første rørformede elementet til det andre rørformede

elementet i en sammenkoblet posisjon.

[0009] I samsvar med nok en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse vises en fremgangsmåte for sammenføyning av rørformede elementer. Fremgangsmåten tilveiebringer et første rørformet element med en tapp-ende og et andre rørformet element med en muffeende med utoverspente fingre og en aksialt bevegelig muffe eller hylse med en indre kamflate. Fremgangsmåten setter tapp-enden av det første rørformede elementet inn i muffeenden av det andre rørformede elementet for å linjeføre motstående vendte spor på muffeenden og tapp-enden i en innledende posisjon. Fremgangsmåten beveger muffen på en utvendig overflate av muffeenden aksialt mot det første rørformede elementet for å bevege muffeende-fingrene på muffeenden av det andre rørformede elementet innover til inngrep med tapp-enden av det første rørformede elementet for å bringe de motstående vendte sporene i fullt inngrep og fastgjøre det første rørformede elementet til det andre rørformede elementet.

[0010] I samsvar med nok en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse vises en rørkonnektor. Rørkonnektoren innbefatter et første rørformet element som har en akse og en endeandel eller -del med gjenger dannet på den utvendige diameteren til endeandelen, og et andre rørformet element som har en endeandel eller -del med et flertall muffeende-fingre atskilt av slisser og gjenger dannet på en innvendig overflate i muffeende-fingrene, der det andre rørformede elementet er koaksialt med det første rørformede elementet. Gjengene på det første rørformede elementet befinner seg nær ved gjengene på det andre rørformede elementet når det første rørformede elementet er innsatt i enden av det andre rørformede elementet i en innledende posisjon. En ytre muffe eller hylse er anordnet rundt muffeende-fingrene og har en innvendig overflate. Aksial bevegelse av den ytre muffen i forhold til muffeende-fingrene gjør at den innvendige overflaten i den ytre muffen forskyves mot den utvendige overflaten av muffeende-fingrene, og med det at muffeende-fingrene presses inn radialt til inngrep med gjengene på endeandelen av det andre rørformede elementet. På denne måten fastgjøres det første rørformede elementet til det andre rørformede elementet i en sammenkoblet posisjon.

[0011] En fordel med en foretrukket utførelsesform er at den tilveiebringer en kostnadseffektiv, hurtig sammenstillbar konnektor for rørformede elementer. Konnektoren kan sammenstilles uten bruk av en skrunøkkel eller muttertilstrammingsanordning, slik at personale kun trenger å oppholde seg nær ved brønnslissene i kortere tidsperioder og farenivået forbundet med utførelse av jobben reduseres. I tillegg kan konnektoren sammenstilles uten rotasjon, noe som betydelig reduserer tiden nødvendig for å sammenstille forbindelsen. Videre krever ikke forbindelsen omfattende og tidkrevende maskinbearbeiding av flere komponenter for å tilvirke stigerørlengden.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0012] For at hvordan trekkene, fordelene og formålene med oppfinnelsen, så vel som andre som vil tydeliggjøres, er oppnådd skal kunne forstås mer i detalj, er en nærmere beskrivelse av oppfinnelsen som kort oppsummert over gitt med støtte i utførelsesformene av denne som er illustrert i de vedlagte tegningene, som utgjør en del av denne beskrivelsen. Det skal imidlertid bemerkes at tegningene kun illustrerer en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen og derfor ikke skal forstås som begrensende for dens ramme, ettersom oppfinnelsen kan realiseres i andre like virkningsfulle utførelsesformer.

[0013] Figur 1 er en skjematisk representasjon av et stigerør som strekker seg mellom en havbunnsbrønnhodeenhet og en overflateplattform.

[0014] Figurene 2-3 er lengdesnitt gjennom en sammenføyning for å koble sammen to rørdeler i stigerøret i figur 1.

[0015] Figur 4A er et tverrsnitt gjennom sammenføyningen i figur 2 tatt langs linjen 4A—4A.

[0016] Figur 4B er et tverrsnitt gjennom sammenføyningen i figur 3 tatt langs linjen 4B—4B.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSESFORM

[0017] Foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet nærmere i det følgende med støtte i de vedlagte tegningene, som illustrerer utførelsesformer av oppfinnelsen. Denne oppfinnelsen kan imidlertid realiseres i mange forskjellige former og skal ikke forstås som å være begrenset til de illustrerte utførelsesformene angitt her. Tvert imot er disse utførelsesformene vist for at denne beskrivelsen skal være gjennomgående og fullstendig, og fullt ut vil formidle oppfinnelsens ramme til fagmannen. Like henvisningstall henviser til like elementer.

[0018] I beskrivelsen som følger er en rekke spesifikke detaljer angitt for å gi en gjennomgående forståelse av foreliggende oppfinnelse. Imidlertid vil det være klart for fagmannen at foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten disse spesifikke detaljene. Videre er stort sett detaljer vedrørende riggdrift, forbindelser mellom undervannsenheter, anvendelse av stigerør og liknende utelatt ettersom slike detaljer ikke anses som nødvendig for å oppnå en full forståelse av foreliggende oppfinnelse, og anses å være innenfor kunnskapene til fagmannen.

[0019] Det beskrives her et eksempler på utførelse av sammenkobling av rørdeler

for å danne en rørstreng. Figur 1 viser ett eksempel på en offshoreplattform 11 med et stigerør 13 hengende ned undervann for tilkobling til en havbunnsbrønnhodeenhet 15 vist på havbunnen. Stigerøret 13 kan være dannet av et flertall rørdeler, for eksempel en nedre rørdel 17 og en øvre rørdel 41, som strekker seg over mer enn tusen meter mellom plattformen 11 og havbunnsbrønnhodeenheten 15. I utførelsesformen i figur 1 er stigerøret 13 sammenstilt ved å koble sammen rørelementer 17, 41 i en sammen-føyning 18 på en måte som vil bli beskrevet nærmere nedenfor.

[0020] Figur 2 viser et snitt gjennom sammenføyningen 18 i en innledende eller ikke sammenkoblet posisjon. En nedre rørdel 17 har en muffeende 19 som definerer en nedovervendt skulder 21 på en utvendig diameterandel eller -del av den nedre rørdelen 17. Som vist i figur 4A har muffeenden 19 et flertall muffeende-fingre 23 med slisser 25 dannet mellom hver muffeende-finger 23. Slissene 25 gjør at muffeende-fingrene 23 kan presses sammen radialt, som vil bli beskrevet nærmere nedenfor. Slissene 25 kan være dannet på en hvilken som helst passende måte, for eksempel ved utskjæring, maskinbearbeiding, støping eller liknende, og kan være i form av et snitt, en kanal, en åpning, et mellomrom eller en hvilken som helst annen passende åpning for å muliggjøre en reduksjon i den innvendige diameteren til muffeenden 19 ved muffeende-fingrene 23. I det illustrerte eksempelet er det seksten muffeende-fingre 23. Fagmannen vil forstå at flere eller færre muffeende-fingre 23 kan bli anvendt. En akse 24 går gjennom senteret av muffeenden 19.

[0021] Som kan sees i figur 2 sitter muffeende-fingrene 23 aksialt ovenfor en nedovervendt skulder 21 og er tilstøtende en oppovervendt skulder 27 dannet på den innvendige diameteren til den nedre rørdelen 17. Muffeende-fingrene 23 står i spenn utover eller vekk fra aksen 24. I den illustrerte utførelsesformen er en valgfri nesetetning 29 anordnet på den oppovervendte skulderen 27. Fagmannen vil forstå at utførelsesformer uten en nesetetning 29 er mulig og inkludert i de viste utførelsesformene. Hver muffeende-finger 23 har gjenger eller spor 31 dannet på en innvendig diameter i muffeende-fingrene 23. Sporene 31 strekker seg fra en øvre ende av muffeende-fingrene 23 mot den oppovervendte skulderen 27. I den illustrerte utførelsesformen går sporene 31 kun delvis bort til den oppovervendte skulderen 27. Sporene 31 er dannet på en konisk overflate av muffeende-fingrene 23. Sporene 31 kan ha en økende dybde langs lengden til muffeende-fingrene 23 slik at sporene 31 ved enden av muffeende-fingrene 23 er dypere enn sporene 31 nær ved den oppovervendte skulderen 27. I den illustrerte utførelsesformen er sporene 31 parallelle med hverandre og har en sagtannform. Fagmannen vil forstå at sporene 31 også vil kunne omfatte gjenger tilpasset for å gripe inn i en tilhørende gjenge, som vil bli beskrevet nærmere nedenfor.

[0022] I en innledende posisjon, illustrert i figur 2, øker den innvendige diameteren til hver muffeende-finger 23 på muffeenden 19 fra den oppovervendte skulderen 27 til enden av hver muffeende-finger 23. En utvendig overflateandel eller -del 33 av hver muffeende-finger 23 er større enn den utvendige diameteren til muffeenden 19 ved den nedovervendte skulderen 21 i den innledende posisjonen. Den utvendige overflateandelen 33 strekker seg over en lengde av hver muffeende-finger 23 som er omtrent lik lengden til sporene 31 på den innvendige diameteren til hver muffeende-finger 23. Den utvendige overflateandelen 33 kan smalne av eller avta ved øvre og nedre ende av den utvendige overflateandelen 33. I den illustrerte utførelsesformen er den utvendige overflateandelen 33 buet og hovedsakelig konveks med en radius R fra aksen 24. Radien R definerer den konvekse formen til den utvendige overflateandelen 33. Fagmannen vil forstå at andre krumninger, avsmalninger eller vinkler kan bli anvendt for den utvendige overflateandelen 33. For eksempel kan den utvendige overflateandelen 33 være en konisk overflate med en utvendig diameter som øker fra et spor 20 til enden av muffeende-fingrene 23. Sporet 20 er dannet på en utvendig diameter av muffeende-fingrene 23 aksialt nedenfor den utvendige overflateandelen 33. Sporet 20 definerer et skille mellom en sylindrisk utvendig diameter av muffeende-fingrene 23, som strekker seg aksialt oppover fra den nedovervendte skulderen 21, og den utvendige overflateandelen 33. Sporet 20 skaper også et fleksibelt parti på muffeende-fingrene 23 som reduserer den radiale bestandigheten til muffeende-fingrene 23 slik at en viss radial bøyning av muffeende-fingrene 23 muliggjøres, som vil bli beskrevet nærmere nedenfor.

[0023] Som også kan sees i figur 2 innbefatter muffeenden 19 videre en utvendig diametermuffe eller -hylse 35. Muffen 35 innbefatter et ringformet fremspring på en nedre indre ende av muffen 35 som definerer en oppovervendt skulder 37. Den innvendige diameteren til muffen 35 kan forsegle mot en nedre ende av muffeenden 19 nær ved den nedovervendte skulderen 21 med en tetning 22. En konisk øvre innvendig diameter 36 av muffen 35 avtar fra en største innvendig diameter nær en øvre ende av muffen 35 til en minste innvendig diameter nær ved den oppovervendte skulderen 37. Veggtykkelsen til muffen 35 øker i nedgående retning. Fagmannen vil forstå at en konusvinkel 38 som dannes av den koniske innvendige diameteren 36 til muffen 35 kan være en hvilken som helst passende vinkel slik at aksial bevegelse av muffen 35 i forhold til det rørformede elementet 17 kan forårsake tilstrekkelig radial avbøyning av muffeende-fingrene 23, som vil bli beskrevet nærmere nedenfor. Konusvinkelen 38 kan dannes med en ringformet overflate som er parallell med aksen 24. I et eksempel på utførelse er konusvinkelen 38 mellom 1° og 30°. I et annet eksempel på utførelse er konusvinkelen 38 lik 4°. I den illustrerte utførelsesformen strekker den øvre innvendige diameteren 36 seg fra et sted 39 en aksial avstand ovenfor den oppovervendte skulderen 37 til et sted en aksial avstand nedenfor et spor 55, som vil bli beskrevet nærmere nedenfor. Den innvendige diameteren til muffen 35 er sylindrisk fra stedet 39 til fremspringer som danner den oppovervendte skulderen 37. Den oppovervendte skulderen 37 vil ikke være i kontakt med den nedovervendte skulderen 21. Den innvendige diameteren 36 til muffen 35 går i kontakt med den utvendige overflateandelen 33 av hver muffeende-finger 23.

[0024] Fagmannen vil forstå at den utvendige overflateandelen 33 kan være konisk som beskrevet over. Fagmannen vil også forstå at den innvendige diameteren 36 kan være konisk som illustrert her, eller kan ha en konveks krumning. Utførelsesformer innbefatter den buede utvendige overflateandelen 33 parret med den koniske innvendige diameteren 36 som vist, den koniske utvendige overflateandelen 33 parret med den buede innvendige diameteren 36, den buede utvendige overflateandelen 33 parret med den buede innvendige diameteren 36 og den koniske utvendige overflateandelen 33 parret med den koniske innvendige diameteren 36. Fagmannen vil forstå at den utvendige overflateandelen 33 i enhver utførelsesform vil vekselvirke med den innvendige diameteren 36 slik at aksial bevegelse av muffen 35 vil forårsake radial bevegelse av muffeende-fingrene 23.

[0025] Muffen 35 kan bevege seg aksialt i forhold til muffeenden 19. Muffen 35 kan bli beveget aksialt av en hvilken som helst passende innretning. I et utførelses-eksempel kan et hydraulisk aktiveringsverktøy i stand til å gripe muffen 35 med tilstrekkelig kraft til å hindre glidning av muffen 35 i forhold til det hydrauliske aktiveringsverktøyet bli anvendt. For eksempel kan det hydrauliske aktiveringsverktøyet påføre en aksial kraft på muffen 35 på omtrent 2,22 Meganewton (500 kips). I en annen utførelsesform kan muffen 35 ha spor, slisser, kanaler eller liknende dannet i den utvendige diameteren til muffen 35. Det hydrauliske aktiveringsverktøyet kan bli koblet eller festet til disse sporene for å påføre en aksial kraft på muffen 35 for å aktivere sammenføyningen 18. Fagmannen vil forstå at en hvilken som helst passende innretning for å aktivere sammenføyningen 18 ved å bevege muffen 35 kan bli anvendt og er inkludert i de beskrevne utførelsesformene.

[0026] Det øvre rørformede elementet 41 har en tapp-ende 43 for innsetting i muffeenden 19 av det nedre rørformede elementet 17. I den illustrerte utførelsesformen er det øvre rørformede elementet 41 og det nedre rørformede elementet 17 koaksiale med aksen 24. Tapp-enden 43 har en innvendig diameter som er lik den innvendige diameteren til det nedre rørformede elementet 17, og en utvendig diameter som er mindre enn den innvendige diameteren til muffeenden 19. En ende av tapp-enden 43 vil lande på nesetetningen 29, eller alternativt den oppovervendte skulderen 27. En annulær ring 45 er dannet på en utvendig diameter av tapp-enden 43 og definerer en nedovervendt skulder 46. Den annulære ringen 45 kan ha en avstand til enden av tapp-enden 43 slik at den annulære ringen 45 vil sitte aksialt ovenfor muffeende-fingrene 23. I den illustrerte utførelsesformen kan en øvre innvendig diameterende av muffen 35 tette av mot den annulære ringen 45 med en tetning 48. Muffen 35 har en øvre tetningsandel eller -del 52 nær ved tetningen 48. Den øvre tetningsandelen 52 har en hovedsakelig sylindrisk innvendig diameter og en aksial lengde som er tilstrekkelig til at muffen 35 kan forsegle ved tetningen 48 i både den innledende posisjonen og den sammenkoblede posisjonen. Spor 47 er dannet på en utvendig diameterandel eller -del av tapp-enden 43. Som vist i figur 4A befinner sporene 47 seg nær ved, men vil ikke gripe inn i sporene 31 når tapp-enden 43 er innsatt i muffeende-fingrene 23 på muffeenden 19 i den innledende posisjonen. Med henvisning til figur 2 har sporene 47 en økende dybde som strekker seg fra enden av tapp-enden 43 mot den annulære ringen 45 slik at sporene 47 kan gå i inngrep med sporene 31. I en annen utførelsesform kan sporene 47 omfatte gjenger. Fagmannen vil forstå at tapp-enden 43 kan bli satt inn i muffeenden 19 slik at gjengene 31, 47 klokkes eller linjeføres slik at de kan gå i inngrep når muffeende-fingrene 23 blir beveget radialt til inngrep med tapp-enden 43, som vil bli beskrevet nærmere nedenfor.

[0027] En frakoblingsring 49 kan være innsatt mellom tapp-enden 43 og muffen 35 aksialt ovenfor muffeende-fingrene 23. Frakoblingsringen 49 innbefatter en utspringer 51 med en skråflate 53 på en indre andel eller del nær ved den utvendige diameteren til tapp-enden 43. Skråflaten 53 kan vende utover mot muffen 35. En ytre andel eller del av frakoblingsringen 49 vil sitte inne i et spor 55 i muffen 35. Sporet 55 vil befinne seg aksialt nedenfor den øvre tetningsandelen 52. Aksial bevegelse av muffen 35 vil derfor resultere i aksial bevegelse av frakoblingsringen 49. I den innledende posisjonen i figur 2 vil utspringeren 51 være innsatt mellom sporene 31 og sporene 47, og frakoblingsringen 49 vil være aksialt atskilt fra den nedovervendte skulderen 46.

[0028] Figur 3 viser en sammenkoblet posisjon for samenføyningen 18. I den illustrerte utførelsesformen har muffen 35 blitt beveget aksialt oppover i forhold til det nedre rørelementet 17. Den aksiale bevegelsen av muffen 35 i forhold til det nedre rørformede elementet 17 vil gjøre at den koniske innvendige diameteren 36 til muffen 35 forskyves langs den øvre utvendige overflateandelen 33, som fungerer som en kamflate. Når eller mens den øvre utvendige overflateandelen 33 vekselvirker med den innvendige diameteren 36, gjør en resulterende innoverrettet radial kraft at muffeende-fingrene 23 presses radialt innover slik at sporene 31 bringes i inngrep med sporene 47, og fastgjør med det det nedre rørformede elementet 17 til det øvre rørformede elementet 41. Som vist i figur 4B bøyes muffeende-fingrene 23 radialt innover slik at sporene 47 og sporene 31 går i inngrep. Med henvisning til figur 3, i et eksempel på utførelse, etter hvert som muffeende-fingrene 23 bøyes radialt innover, vil kontaktvinkelen mellom den utvendige overflateandelen 33 og den innvendige diameterandelen 36 endre seg. Fagmannen vil forstå at avsmalnende eller buede ender av den utvendige overflateandelen 33 gjør at muffeende-fingrene 23 kan opprettholde inngrepet med den innvendige diameteren 36 gjennom hele den aksiale bevegelsen til muffen 35 og den radiale sammenpressingen av muffeende-fingrene 23. Fagmannen vil forstå at vinkelen eller krumningen til endene av den utvendige overflateandelen 33 kan variere avhengig av vinkelen til den innvendige diameteren 36 til muffen 35. Videre vil muffeende-fingrene 23 bøye mer ved endene av muffeende-fingrene 23 enn der hvor muffeende-fingrene 23 går sammen med det nedre rør-formede elementet 17 ovenfor den nedovervendte skulderen 21. Den økende dybden til sporene 31, 47 muliggjør således inngrep mellom sporene 31, 47 langs hele lengden til sporene 31, 47.

[0029] Når muffen 35 beveger seg aksialt oppover, kan sporet 55 føre frakoblingsringen 49 aksialt oppover til toppen av frakoblingsringen 49 befinner seg nærved, men ikke er i kontakt med den nedovervendte skulderen 46. Skråflaten 53 på frakoblingsringen 49 beveger seg oppover i forhold til muffeende-fingrene 23 langt nok til at sporene 31 kan gripe fullt inn i sporene 47. Oppovergående aksial bevegelse av muffen 35 begrenses av kontakt mellom den innvendige diameterandelen 36 og den utvendige overflateandelen 33 ettersom den innvendige diameterandelen 36 avtar i diameter etter hvert som den nærmer seg stedet 39. I dette utførelseseksempelet vil ikke den oppovervendte skulderen 37 stå i kontakt med den nedovervendte skulderen 21 i den sammenkoblede posisjonen i figur 3. Fagmannen vil forstå at den nedovervendte skulderen 21 kan stå i kontakt den oppovervendte skulderen 37 i ikke-sammenkoblede posisjoner og i andre alternative utførelsesformer. Når sporene 31 i det nedre rørformede elementet 17 og sporene 47 i det øvre rørformede elementet 41 står i fullt inngrep, kan sporene 31, 47 gjøre at de rørformede elementene 41, 17 beveger seg aksialt mot hverandre og med det sikre en forsegling ved nesetetningen 29 mellom de rørformede elementene 41, 17.

[0030] For å koble fra hverandre de rørformede elementene 17, 41 kan muffen 35 bli beveget aksialt i motsatt retning. Nedovergående aksial bevegelse av muffen 35 vil gjøre at utspringeren 51 føres inn i de sammensittende sporene 31, 47. Fortsatt nedovergående bevegelse vil presse utspringeren 51 videre mellom sporene 31, 47 og frigjøre sporene 31 i muffeende-fingrene 23 fra sporene 47 i tapp-enden 43, og med det frakoble det nedre rørelementet 17 fra det øvre rørelementet 41.

[0031] Som vist i figur 3, etter oppovergående aksial bevegelse av muffen 35, vil den øvre tetningsandelen 52 rage forbi den annulære ringen 45. Den sylindriske innvendige diameteren til muffen 35 ved den øvre tetningsandelen 52 strekker seg over en tilstrekkelig lengde til å opprettholde forseglingen mellom den annulære ringen 45, tetningen 48 og muffen 35.

[0032] Fagmannen vil forstå at når sporene 31 i det rørformede elementet 17 er bragt i inngrep med sporene 47 i det rørformede elementet 41, friksjonskrefter mellom den utvendige overflateandelen 33 av muffeende-fingrene 23 og den innvendige diameterandelen 36 av muffen 35 vil opprettholde inngrepet mellom rørelementet 17 og rørelementet 41 inntil muffen 35 aktivt blir beveget til den innledende posisjonen i figur 2. I tillegg kan en støtteanordning av en hvilken som helst passende type bli anvendt for å opprettholde den aksiale posisjonen til muffen 35 i forhold til det rørformede elementet 17 som vist i figur 3.

[0033] Fagmannen vil forstå at selv om de rørformede elementene er omtalt som et nedre rørformet element og et øvre rørformet element, det ikke er nødvendig at elementene settes sammen eller posisjoneres i forhold til hverandre som vist. For eksempel kan et første rørformet element med tapp-enden 43 befinne seg aksialt nedenfor et andre rørformet element med muffeenden 19 og komponentene beskrevet over. Sammenføyningen 18 kan da fungere hovedsakelig som beskrevet over. Fagmannen vil forstå at slik posisjonering er mulig og inkludert i de viste utførelsesformene.

[0034] De viste utførelsesformene gir således en rekke fordeler. For eksempel tilveiebringer de viste utførelsesformene en kostnadseffektiv, hurtig sammenstillbar konnektor for rørformede elementer. Konnektoren kan sammenstilles uten bruk av en skrunøkkel eller muttertilstrammingsanordning, slik at personale kun trenger å oppholde seg nær ved brønnslissene i kortere tidsperioder og farenivået forbundet med utførelse av jobben reduseres. Videre anvender forbindelsen et radialt sammenpress-bart element for å generere en høyere aksial forspenningskraft enn dagens rørkoblingssystemer som anvender rotasjon og dreiemoment for tildragning.

[0035] Det må forstås at foreliggende oppfinnelse kan realiseres i mange former og utførelser. Følgelig kan en rekke variasjoner gjøres i det foregående uten å fjerne seg fra oppfinnelsens ramme definert av de vedføyde patentkrav. Mens foreliggende oppfinnelse har blitt beskrevet med støtte i noen av dens foretrukne utførelsesformer, skal det bemerkes at de viste utførelsesformene er illustrerende heller enn begrensende og at en lang rekke variasjoner, modifikasjoner, endringer og utskiftninger er mulig i beskrivelsen over, og i noen tilfeller kan enkelte trekk ved foreliggende oppfinnelse bli anvendt uten tilhørende bruk av de andre trekkene. Mange slike variasjoner og modifikasjoner vil anses som åpenbare og ønskelige av fagmannen basert på en gjennomgang av beskrivelsen over av foretrukne utførelsesformer. De vedføyde kravene skal således tolkes på en måte som er i samsvar med oppfinnelsens ramme.

Claims

1. Rørkonnektor (18) omfattende: et første rørformet element (41) som har en langsgående akse (24) og en endeandel (43) med spor (47) dannet på en utvendig diameter av endeandelen (43); et andre rørformet element (17) som har en endeandel (19) med et flertall muffeende-fingre (23) atskilt av slisser (25) og spor (31) dannet på en innvendig overflate i muffeende-fingrene (23), der det andre rørformede elementet (17) er koaksialt med det første rørformede elementet (41); der sporene (47) i det første rørformede elementet (41) befinner seg nær ved sporene (31) i det andre rørformede elementet (17) når det første rørformede elementet (41) er innsatt i enden (19) av det andre rørformede elementet (17) i en innledende posisjon; en konveks utvendig overflate (33) på en utvendig side for hver av fingrene (23); en ytre muffe (35) som er anordnet rundt muffeende-fingrene (23) og har en innvendig overflate (36) med en ringformet fordypning eller spor for å bringes i inngrep av de konvekse bueformede overflater til fingrene; og der aksial bevegelse av den ytre muffen (35) i forhold til muffeende-fingrene (23) gjør at fordypningen i den innvendige overflaten (36) i den ytre muffen (35) forskyves mot den konvekse utvendige overflate (33) av muffeende-fingrene (35), slik at muffeende-fingrene (23) presses radialt inn til inngrep med sporene (47) på endeandelen (43) av det andre rørformede elementet (41) og med det fastgjør det første rørformede elementet (17) til det andre rørformede elementet (41) i en sammenkoblet posisjon.

2. Rørkonnektor (18) ifølge krav 1, der: en dybde til det andre rørformede elementets spor (47) øker etter hvert som sporene (47) nærmer seg enden av det andre rørformede elementet; og en dybde til det første rørformede elementets spor (31) avtar etter hvert som sporene (31) nærmer seg enden av det første rørformede elementet.

3. Rørkonnektor (18) ifølge krav 1, videre omfattende: en frakoblingsring (49) innsatt mellom det første rørformede elementet (17) og den ytre muffen (35); der frakoblingsringen (49) er fastgjort til den ytre muffen (35) for bevegelse med denne; der frakoblingsringen (49) har en utspringer (51) som står ut fra en bunn av frakoblingsringen (49); der aksial bevegelse av den ytre muffen (35) i en første retning for å bevege muffeende-fingrene (23) fra den innledende til den sammenkoblede posisjonen beveger frakoblingsringen (49) i den første retningen; og der aksial bevegelse av den ytre muffen (35) i en andre retning for å bevege muffeende-fingrene (23) fra den sammenkoblede til den innledende posisjonen beveger frakoblingsringen (49) i den andre retningen, og med det føres utspringeren (51) inn mellom sporene (47, 31) i de første og andre rørformede elementer (41, 17) og atskiller de første og andre rørformede elementer (41, 17).

4. Rørkonnektor (18) ifølge krav 1, videre omfattende en tetning (48) mellom endeandelen (43) av det første rørformede elementet (41) og den ytre muffen (35).

5. Rørkonnektor (18) ifølge krav 1, videre omfattende en tetning (22) mellom endeandelen (19) av det andre rørformede elementet (17) og den ytre muffen (35).

6. Rørkonnektor (18) ifølge krav 1, videre omfattende en nesetetning (29) innsatt mellom endeandelen (43) av det første rørformede elementet (41) og endeandelen (19) av det andre rørformede elementet (17).

7. Rørkonnektor (18) ifølge krav 1, der den konvekse utvendige overflaten (33) av muffeende-fingrene (23) er bueformet.

8. Rørkonnektor (18) ifølge krav 1, der den innvendige overflaten (36) i den ytre muffen (35) er konisk.

9. Rørkonnektor (18) ifølge krav 8, der den ytre muffen (35) har en sylindrisk innvendig overflate som strekker seg fra den koniske overflaten (36) i retning vekk fra endeandelen (43) av det første rørformede elementet (41).

10. Fremgangsmåte for sammenføyning av rørformede elementer (41,17), omfattende trinnene med å: (a) tilveiebringe et første rørformet element (41) som har en tapp-ende (43); (b) tilveiebringe et andre rørformet element (17) som har en muffeende (19) med utoverspente fingre (23), der de frie endene har konvekse utvendige overflater (c) tilveiebringe en aksialt bevegelig muffe (35) med en indre kamflate (36) med en ringformet fordypning eller spor dannet deri for å komme i inngrep med de utvendige overflater til muffeende-fingrene; (d) sette tapp-enden (43) av det første rørformede elementet (41) inn i muffeenden (19) av det andre rørformede elementet (17) for å bringe motstående vendte spor (31, 47) på muffeenden (19) og tapp-enden (43) nærved hverandre i en innledende posisjon; og (e) bevege muffen (35) på en utvendig overflate (33) av muffeenden (19) aksialt mot det første rørformede elementet (41) for å bevege de utvendige overflater til muffeende-fingrene (23) på muffeenden (19) av det andre rørformede elementet (17) fra den ringformede fordypning innover til inngrep med tapp-enden (43) av det første rørformede elementet (41) for å bringe de motstående vendte sporene (47, 31) i fullt inngrep og fastgjøre det første rørformede elementet (41) til det andre rørformede elementet (17).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, der trinn (d) videre omfatter plassering av en nesetetning (29) på en oppovervendt skulder (27) på det andre rørformede elementet (17), slik at nesetetningen (29) forsegler mot det første rørformede elementet (17) og det andre rørformede elementet (41) etter at det første rørformede elementet (17) er innsatt i det andre rørformede elementet (41), og muffeende-fingrene (23) griper inn i tapp-enden (43) i en sammenkoblet posisjon.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10 eller 11, videre omfattende trinnene med å: tilveiebringe en frakoblingsring (49) som settes inn mellom det første rør-formede elementet (17) og den ytre muffen (35) og en første ende som befinner seg inne i et spor (55) i den innvendige diameteren i den ytre muffen (35); og bevege den ytre muffen (35) aksialt i en retning for å bevege muffeende-fingrene (23) fra den sammenkoblede til den innledende posisjonen for å bevege frakoblingsringen (49) aksialt nedover, og med det føre en utspringer (51) inn mellom sporene (47, 31) i de første og andre rørformede elementer (41, 17) for å atskille de første og andre rørformede elementer (41, 17).