NO20120728A1 - Omstillingsarrangement for kabeloperert slagrør - Google Patents

Abstract

Det beskrives et kabeloperert slagrør (2) forsynt med en løsgjørbar kopling (22) innrettet til sammenkopling med et nedihullsutstyr (1), hvor en stamme (23) som er tilkoplet en kabel (3), er forsynt med et hammerparti (2322) innrettet til ved utløsing av en stammekopling (234) å slå an mot et brystningsparti (212) i et hus (21), og stammen (23) i en utløsbar stilling er forspent ved hjelp av et fjørarrangement (24), hvor fjørarrangementet (24) omfatter en stillmekanisme (25) betjent ved vekselvis strekk og avlasting av kabelen (3).

Description

OMSTILLINGSARRANGEMENT FOR KABELOPERERT SU\GRØR

Det beskrives et kabeloperert slagrør forsynt med en løsgjørbar kopling innrettet til sammenkopling med et nedihullsutstyr, hvor en stamme som er tilkoplet en kabel, er forsynt med et hammerparti innrettet til ved utløsing av en stammekopling å slå an mot et brystningsparti i et hus, og stammen i en utløsbar stilling er forspent ved hjelp av et fjørarrangement.

Ved lete- og produksjonsvirksomhet i olje- og gassindustrien anvendes det kabelope-rerte såkalte slagrør (jars) når nedihullsutstyr som har satt seg fast, skal hentes opp av et borehull. Slagrøret, som under løsgjøringsoperasjonen er koplet til nedihullsutstyret som skal løsgjøres, omfatter en slagmekanisme som er utløsbar ved at kabelen som forbinder slagrøret med en overflateinstallasjon, påføres et foreskrevet strekk, og slagmekanismen slår an i et parti av slagrøret og påfører dermed nedihullsutstyret en slagimpuls. Ifølge kjent teknikk stilles slagkraften for slagrøret inn mens slagrøret befinner seg på overflaten, og dersom den innstilte slagkraften er utilstrek-kelig for å frigjøre nedihullsutstyret fra de omkringliggende strukturene selv etter gjentatte slag, må slagrøret frigjøres fra nedihullsutstyret, hentes opp til overflaten, stilles om, føres ned i borehullet igjen, koples til nedihullsutstyret igjen for deretter å gjenta slagoperasjonen. Det forekommer også at den innstilte slagkraften er for stor i forhold til behovet, og i en slik situasjon kan nedihullsutstyret påføres unødig store belastninger.

Slagmekanismen i et slagrør kan i prinsippet omfatte en delbar stamme som rommes av et hus. Huset er i en operativ stilling fastgjort i nedihullsutstyret ved hjelp av en kopling anordnet i et endeparti av huset (for eksempel tilpasset en såkalt fiskehals (fishing neck)). Kabelen er fastgjort til et endeparti av stammen fjernt fra husets kopling. Ved å trekke i kabelen, forskyves stammen til inngrep mellom en lås og et parti av huset samtidig som et fjørarrangement spennes ved anlegg mot en første brystning i huset. En stammekopling, som kan utgjøre en del av låsen, tildanner en løsgjørbar kopling mellom en øvre og en nedre stammeseksjon. En stillmekanisme, for eksempel en mutter, fungerer som et forskyvbart nedre anlegg for fjørarrangementet.

Når kabelen strekkes ytterligere, frigjøres koplingen, og den øvre stammeseksjonen, som er forsynt med et utkraget hammerparti, slår an mot en andre brystning (ambolt) i huset. Reaksjonskraften overføres til nedihullsutstyret som, dersom kraften er stor nok, slås løs fra de omkringliggende strukturene.

I tillegg til at slagrørets stillmekanisme kan endre slagrørets slagkarakteristikk, kan fjørarrangementet også byttes ut for å gi slagrøret en helt annen slagkarakteristikk, for eksempel utenfor det reguleringsområdet som stillmekanismen tilbyr.

US 3735827 beskriver et hydraulisk operert slagrør, hvor et hydraulisk fluid i et komp-resjonskammer omgår et kompresjonsstempel via en ikke-strupet strømningspassasje som normalt er stengt med en ventil. Ventilen åpnes ved hjelp av en utløsermekanis-me som er regulerbar for å variere strekket som må påføres en kabel for å åpne ventilen.

US 6182775 beskriver et slagrør som omfatter et langstrakt hus med et fluidløp som strekker seg mellom husets endepartier. To stempler er forskyvbart anordnet i huset, hver forsynt med et sete. En ventilkule som kan pumpes ned til slagrøret gjennom for eksempel et kveilerør, kan ligge an mot setet i det øvre stempelet. En plugg er anordnet mellom stemplene. En utløsermekanisme skiller pluggen fra det nedre stempelet ved et visst overtrykk. Straks pluggen skilles fra det nedre stempelet, skyves det nedre stempelet mot et anlegg i huset og påfører huset et oppoverrettet slag.

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.

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i etterfølgende patentkrav.

Oppfinnelsen vedrører et kabeloperert slagrør forsynt med en løsgjørbar kopling innrettet til sammenkopling med et nedihullsutstyr, hvor en stamme som er tilkoplet en kabel, er forsynt med et hammerparti innrettet til ved utløsing av en stammekopling å slå an mot et brystningsparti i et hus, og stammen i en utløsbar stilling er forspent ved hjelp av et fjørarrangement, kjennetegnet ved at fjørarrangementet omfatter en stillmekanisme betjent ved vekselvis strekk og avlasting av kabelen. Derved kan et slagrør som i utgangspunktet er tilpasset den operasjonen som skal utføres, for ek sempel ved at fjørarrangementets karakteristikk er valgt innenfor det området som egner seg for typen og dimensjonene på det nedihullsutstyret som skal hentes opp, stilles om til større slagkraft uten at det må koples fra nedihullsutstyret og hentes opp til overflaten.

Stillmekanismen kan omfatte ei stillhylse som er aksielt forskyvbar langs et parti av en nedre stammeseksjon mellom en omstillingsposisjon og ulike arbeidsposisjoner. Slag-røret kan dermed stilles til stadig økende slagkraft, eller slagoperasjonen kan repeteres med samme slagkraft.

Veksling mellom omstillingsposisjonen og de ulike arbeidsposisjonene kan være tilveiebrakt ved at den ene av stillhylsa og den nedre stammeseksjonen er forsynt med et styrespor for en føringsanordning som er anordnet på den andre av stillhylsa og den nedre stammeseksjonen. Stillmekanismen kan dermed tilveiebringes med enkle mekaniske elementer som er lite påvirket av temperatur, trykk og omgivende fluiders sammensetning.

Styresporet kan omfatte flere delspor som strekker seg vekselvis parallelt med og på skrå av en lengdeakse til slagrøret. En operatør på en overflateinstallasjon har dermed god kontroll med slagrørets status, idet operatøren med tilgjengelig informasjon om kabelens operative dimensjoner, stammens vandringsrom og delsporenes lengde lett kan fastsette hvor mye kabel som skal kjøres ut før stillmekanismen når en omstillingsposisjon og stilles inn til en endret slagkraft.

Styresporet kan strekke seg ubrutt omkring hele periferien av den av stillhylsa og den nedre stammeseksjonen som styresporet er anordnet i. Det er derved mulig ved feil-aktig omstilling av slagkraft å vende tilbake til ønsket innstilling ved trinnvis omstilling gjennom hele rekka av tilgjengelige arbeidsposisjoner.

Oppfinnelsen omfatter også en overflateinstallasjon innrettet til kabeloperert borehullsvedlikehold forsynt med et slagrør ifølge beskrivelsen ovenfor.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser i delvis aksialsnitt en slagrør ifølge oppfinnelsen i en tidlig fase av forskyvning av en stamme mot en forspent utgangsstilling for løsgjøring av et tilkoplet nedihullsutstyr; Fig. 2 viser stammen fiksert i sin utgangsstilling klar for slag; Fig. 3 viser en øvre stammeseksjon frigjort fra stammen og i anslag mot et

brystningsparti innvendig i slagrøret, og

Fig. 4 viser stammen skjøvet tilbake til en omstillingsposisjon for endring av en

fjørarrangements forspenning.

På tegningene angir henvisningstall 1 et nedihullsutstyr som skal hentes opp fra et borehull (ikke vist). Nedihullsutstyret er forsynt med et koplingsparti, typisk en såkalt fiskehals 11.

Et kabeloperert slagrør 2 er koplet til en kabel 3 som strekker seg opp til en overflateinstallasjon (ikke vist) forsynt med i og for seg kjente midler (ikke vist) innrettet for kjøring av kabelen 3 inn i og ut av borehullet, inkludert posisjonering av tilkoplet ut-styr og påføring av et foreskrevet strekk i kabelen 3.

Slagrøret 2 er forsynt med et hus 21 som i et endeparti som vender bort fra kabelen 3, er forsynt med en kopling 22 som er innrettet til å kunne gripe om nedihullsut-styrets 1 koplingsparti 11. Huset 21 rommer ei langstrakt stamme 23. I et endeparti motstående koplingen 22 rager et parti av stammen 23 ut fra huset 21 og tildanner et kabelfeste 2321 for tilkopling til kabelen 3. Stammen 23 er delbar i en stammekopling 234 som danner et grensesnitt mellom en nedre og en øvre stammeseksjon 231, 232. Stammekoplingen 234 er justerbar til å kunne løse ut når stammen 23 påføres en foreskrevet strekkraft fra den tilkoplede kabelen 3. Stammekoplingen 234 er også innrettet for sammenkopling av de to stammeseksjonene 231, 232 etter en atskillelse ved at kabelen 3 skyver den øvre stammeseksjonen 232 mot den nedre stammeseksjonen 231. Stammekoplingen 234 er her vist integrert i den nedre stammeseksjonen 231 (se særlig figur 3), idet den er sammenstilt med en stammelås 233. En slik plas-sering og sammenstilling er likevel ikke av avgjørende betydning for oppfinnelsens funksjon.

Stammelåsen 233 er innrettet til å kunne gå i løsgjørbart inngrep med et inngrepsparti 213 innvendig i huset 21 for derved å fiksere stammen 23 i forhold til huset 21 forut for utløsing av et slag av et hammerparti 2322 mot et (andre) brystningsparti 212 anordnet innvendig i huset 21. Hammerpartiet 2322 er anordnet som en utkraging på den øvre stammeseksjonen 232.

Et ytterligere (første) brystningsparti 211 er anordnet som en innvendig utkraging i huset 21, idet nevnte brystningsparti 211 omkranser den nedre stammeseksjonens 231 periferi og tildanner en anlegg for et fjørarrangement 24. Fjørarrangementet 24 omslutter et parti av den nedre stammeseksjonen 231 og er aksielt understøttet av en stillmekanisme 25 anordnet på den nedre stammeseksjonens 231 endeparti som vender bort fra stammekoplingen 234.

Stillmekanismen 25 omfatter ei stillhylse 251 som er aksielt forskyvbar på et endeparti av den nedre stammeseksjonen 231. Ved den aksielle forskyvningen sørger en hyl-sestyring 252 for at stillhylsa 251 veksler mellom et avlastet omstillingsanlegg S0hvor stillhylsa 251 hviler på et bunnparti 214 av huset 21 og stammen 23 er skjøvet mak-simalt inn i huset 21, og et arbeidsanlegg Si, S2, ..., Sn, på figurene vist som Si, S2, S3og S4, hvor stammen 23 er trukket oppover i forhold til stillhylsa 251. Hylsestyringen 252 omfatter et styrespor 252a, her vist anordnet i en innvendig vegg på stillhylsa 251, og som er sammensatt av flere delspor 252b som vekselvis ligger i slagrørets 2 lengderetning, og delvis på skrå i forhold til nevnte lengderetning. Styresporet 252a tildanner i hver nedre overgang mellom to delspor 252b et omstillingsanlegg S0for en føringsanordning 252c, her vist som en styretapp som rager ut fra den nedre stammeseksjonen 231. Omstillingsanleggene S0har i den viste utførelsen samme aksielle posisjon. I hver øvre overgang mellom to delspor 252b danner styresporet 252 et arbeidsanlegg Si, S2, ..., Sn, på figurene vist som Si, S2, S3og S4, for føringsanordningen 252c. Arbeidsanleggene Si, S2, ..., Sn har ulik aksiell posisjon, fortrinnsvis gradvis av-trappende mellom en første stilling som gir størst avstand mellom stillhylsa 251 og det første brystningspartiet 211 når stammen 23 er fiksert i låst posisjon, og en siste stilling som representerer den minste nevnte avstanden, for derved å resultere i ulik komprimering av fjørarrangementet 24 når slagrøret 2 er gjort klar for slag. Antall arbeidsposisjoner og den aksielle avstanden mellom dem kan være tilpasset det behovet som foreligger.

Når et nedihullsutstyr 1 skal slås løs og hentes opp fra et borehull ved hjelp av slagrø-ret 2, klargjøres slagrøret 2 på overflaten ved at passende fjørarrangement 24 og stillmekanisme 25 monteres inn i slagrøret 2 i henhold til for eksempel dimensjonene på nedihullsutstyret 1 og forventet behov for slagkraft for å få nedihullsutstyret 1 løs. Stillhylsa 251 stilles fortrinnsvis til første stilling Si. Slagrøret koples deretter til kabelen 3 og føres ned i borehullet til tilkopling med nedihullsutstyret 1.

Dersom den valgte stillingen Si representerer den ønskede slagkraftinnstillingen, trekkes stammen 23 opp til sin låste posisjon med stammelåsen 233 i inngrep med husets 21 inngrepsparti 213. Dersom en derimot ønsker å endre slagrørets 2 slagkraft, sen-kes stammen 23 tilbake i huset 21, fortrinnsvis uten at stammelåsen 233 går i inngrep med husets 21 inngrepsparti 213, slik at hylsestyringen 252 når omstillingsanlegget S0i styresporet 252a. Deretter trekkes stammen 23 på nytt til hylsestyringen 252 ligger an mot neste arbeidsanlegg Si, S2, ..., Sn. Omstillingen gjentas inntil ønsket innstilling er oppnådd og stammelåsen 233 går i inngrep med husets 21 inngrepsparti 213. Strekket i kabelen 3 økes, og stammekoplingen 234 løses ut. Den øvre stammeseksjonen 232 slår med sitt hammerparti 2322 an i det andre brystningspartiet 212, og rekylen av slaget forplanter seg gjennom huset 21 og koplingen 22 til det tilkoplede nedihullsutstyret 1. Dersom den oppnådde slagkraften er for liten, repeteres slagoperasjonen etter omstilling av stillmekanismen 25 til et annet av arbeidsanleggene Si, S2, ■■-, Sn, eventuelt at nytt slag gjennomføres med samme innstilling.

I en fordelaktig utførelse blir stammekoplingen 234 utløst idet stammelåsen 233 går i inngrep med inngrepspartiet 213 i huset 21. Dermed er den oppnådde slagkraften fullt ut bestemt av den kraften som kabelen 3 må utøve på stammen 23 for å få fjørar-rangementet 24 komprimert i henhold til den innstilte avstanden mellom stillhylsa og det første brystningspartiet 211.

Claims (6)

1. Kabeloperert slagrør (2) forsynt med en løsgjørbar kopling (22) innrettet til sammenkopling med et nedihullsutstyr (1), hvor en stamme (23) som er tilkoplet en kabel (3), er forsynt med et hammerparti (2322) innrettet til ved utløsing av en stammekopling (234) å slå an mot et brystningsparti (212) i et hus (21), og stammen (23) i en utløsbar stilling er forspent ved hjelp av et fjørarrangement (24),karakterisert vedat fjørarrang-ementet (24) omfatter en stillmekanisme (25) betjent ved vekselvis strekk og avlasting av kabelen (3).

2. Slagrør (1) i henhold til krav 1, hvor stillmekanismen (25) omfatter ei stillhylse (251) som er aksielt forskyvbar langs et parti av en nedre stammeseksjon (231) mellom et omstillingsanlegg (S0) og ulike arbeidsanlegg (Si, S2, ..., Sn).

3. Slagrør (1) i henhold til krav 2, hvor veksling mellom omstillingsposisjonen (S0) og de ulike arbeidsposisjonene (Si, S2, ..., Sn) er tilveiebrakt ved at den ene av stillhylsa (251) og den nedre stammeseksjonen (231) er forsynt med et styrespor (252a) for en føringsanordning (252c) som er anordnet på den andre av stillhylsa (251) og den nedre stammeseksjonen (231).

4. Slagrør (1) i henhold til krav 3, hvor styresporet (252a) omfatter flere delspor (252b) som strekker seg vekselvis parallelt med og på skrå av en lengdeakse til slagrøret (1).

5. Slagrør (1) i henhold til krav 2, hvor styresporet (252a) strekker seg ubrutt omkring hele periferien av den av stillhylsa (251) og den nedre stammeseksjonen (231) som styresporet (252a) er anordnet i.

6. Overflateinstallasjon innrettet til kabeloperert borehullsvedlikehold forsynt med et slagrør i henhold til hvilket som helst av kravene 1-5.