[go: up one dir, main page]

NO20121366A1 - Tetning med belgtype nesering og radialt drivbare laseringer - Google Patents

Tetning med belgtype nesering og radialt drivbare laseringer Download PDF

Info

Publication number
NO20121366A1
NO20121366A1 NO20121366A NO20121366A NO20121366A1 NO 20121366 A1 NO20121366 A1 NO 20121366A1 NO 20121366 A NO20121366 A NO 20121366A NO 20121366 A NO20121366 A NO 20121366A NO 20121366 A1 NO20121366 A1 NO 20121366A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
bellows
wellhead
ring
locking
type portion
Prior art date
Application number
NO20121366A
Other languages
English (en)
Inventor
David L Ford
Daniel Caleb Benson
Original Assignee
Vetco Gray Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vetco Gray Inc filed Critical Vetco Gray Inc
Publication of NO20121366A1 publication Critical patent/NO20121366A1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/04Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/04Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
    • E21B33/043Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads specially adapted for underwater well heads
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/04Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
    • E21B33/047Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads for plural tubing strings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B2200/00Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
    • E21B2200/01Sealings characterised by their shape

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Diaphragms And Bellows (AREA)

Abstract

En tetningssammenstilling mellom et brønnhodehus (10) med en boring (12) og et foringsrøroppheng (18), håret indre tetningsben (12) for tetting mot et oppheng (18) og et ytre tetningsben (26) for tetting mot huset (10). Et belgtype parti (40) er formet på en nesering (37) båret av tetningssammenstillingen for å øke nedlåsningskapasitet. Belgtype partiet (40) har en indre overflate (42) som vender mot et ytre profil (43) til opphenget (18), og en ytre overflate (46) som vender mot boringen (12) til huset (10). Indre og ytre låseringer (90, 92) er anbrakt på belgtype partiet (40). Når belgtype partiet (40) er aksialt sammentrukket, ekspanderer det radialt inn i boringen (12) til huset (10) og det ytre profilet (43) til opphenget (18), og presser de indre og ytre låseringer (90, 92) inn i inngrep med det ytre profilet (43) til opphenget (18) og boringen (12) til huset (10).

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
1. Område for oppfinnelsen
[0001]Denne oppfinnelse angår generelt brønnhode-sammenstillinger og spesielt en tetning med en belgtype nesering og radialt drivbare låseringer som forbedrer nedlåsning til et foringsrøroppheng.
2. Kort beskrivelse av relatert teknikk
[0002]Tetninger er benyttet mellom indre og ytre brønnhode-rørdeler for å holde innvendige brønntrykk. Den indre brønnhodedel kan være et foringsrøroppheng lokalisert i et brønnhodehus. Foringsrøropphenget opplagrer en streng av foringsrør som strekker seg inn i brønnen. En tetning eller tetningselement tetter mellom foringsrøropphenget og brønnhodehuset. Alternativt kan den indre brønn-hodedel være et røroppheng som opplagrer en streng av rør som strekker seg inn i brønnen for strømningen av produksjonsfluid. Røropphenget lander i en ytre brønnhodedel, som kan være et brønnhodehus, et juletre (ventiltre), eller et rørhode. En tetning eller tetningselement tetter mellom røropphenget og den ytre brønnhodedel.
[0003]En mengde av tetninger lokalisert mellom indre og ytre brønnhodedeler har blitt anvendt i den tidligere kjente teknikk. Tidligere kjente tetninger innbefatter elastomer og delvis metall og elastomer-ringer. Tidligere kjente tetningsringer laget fullstendig av metall for å forme metall-til-metall tetninger ("MS") er også anvendt. Tetningene kan settes ved hjelp av et setteverktøy, eller de kan settes i samsvar med vekten av strengen til foringsrør eller rør. En type av tidligere kjent metall-til-metall tetning har et tetningslegeme med indre og ytre veger atskilt ved hjelp av et sylindrisk spor som former en "U"-form. En aktiveringsring er skjøvet inn i sporet i tetningen for å deformere de indre og ytre vegger fra hverandre til tetningsinngrep med de indre og ytre brønnhodedeler. De indre og ytre brønn-hodedeler kan ha flettverk formet derpå. Aktiveringsringen er typisk en massiv kileformet del. Deformasjonen av de indre og ytre vegger til tetningen overskrider flytstyrken til materialet av tetningsringen og gjør deformasjonen permanent.
[0004]Termisk vekst mellom foringsrøret eller røret og brønnhodet kan oppstå spesielt med brønnhodet lokalisert ved overflaten, istedenfor undervann. Brønnfluidet som strømmer oppover gjennom røret varmer opp strengen av rør, og til en mindre grad det omgivende foringsrør. Temperaturøkning kan bevirke at rør-opphenget og/eller foringsrøropphenget beveger seg aksialt en liten grad i forhold til den ytre brønnhodedel. Under oppvarmingstransienten, kan røropphenget og/eller foringsrøropphenget også bevege seg radialt på grunn av temperaturforskjeller mellom komponenter og de forskjellige mengder av termisk ekspansjon fra hvilket komponentmaterialene er konstruert. Hvis tetningen har blitt satt som et resultat av en kilevirkning hvor en aksial forskyvning av aktiveringsringer induserer en radial bevegelse av tetningen mot sine kontaktflater, så kan tetningskrefter reduseres hvis det er bevegelse i den aksiale retning på grunn av trykk eller termiske virkninger. En reduksjon i aksial kraft på aktiveringsringen resulterer i en reduksjon i de radiale innover- og utoverkrefter på de indre og ytre vegger av tetningsringen, som kan bevirke at tetningen lekker. Et tap av radial belastning mellom tetningen og dens kontaktoverflater på grunn av termiske transienter kan også bevirke at tetningen lekker. En tilnærming for å forhindre denne type av bevegelse er gjennom bruken av nedlåsning C-ringer på tetningen som hviler i en maskinert lomme på aktiveringsringen. C-ringen opptar opphenget når tetningen er satt og låser tetningen til opphenget. En annen tilnærming har vært å bruke selve tetningselemen-tet som en låsemekanisme. I disse tilnærminger er nedlåsning således tilveiebrakt av tetningen. Videre kan et nedlåsningstype oppheng benyttes for å låse forings-røropphenget på plass. Dette krever en ekstra tur for å senke nedlåsningstype opphenget.
[0005]Et behov eksisterer for en teknikk som adresserer tetningslekkasje-problemene beskrevet ovenfor ved å tilveiebringe ytterligere nedlåsningskapasitet på en kostnadseffektiv måte. Den følgende teknikk kan løse én eller flere av disse problemer.
SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN
[0006]Disse og andre problemer er generelt løst eller avhjulpet, og tekniske for-deler er generelt oppnådd, ved foretrukne utførelser av den foreliggende oppfinnelse som tilveiebringer en foringsrør-opphengstetning med en belgtype nesering og radialt drivbare låseringer, og en fremgangsmåte for å benytte den samme.
[0007]I en utførelse av den foreliggende oppfinnelse er en brønnhode-sammenstilling med en akse omtalt. Sammenstillingen innbefatter en ytre brønn-hodedel med en boring, og en indre brønnhodedel plassert i boringen. En tetningsring er anbrakt mellom de indre og ytre brønnhodedeler og er i tetningsinngrep med de indre og ytre brønnhodedeler. Et belgtype parti er anbrakt på en nedre ende av tetningsringen, og belgtype partiet er aksialt sammentrekkbart. Sammenstillingen innbefatter også i det minste to låseringer anbrakt på belgtype partiet slik at aksial sammentrekning av belgtype partiet vil presse hver låsering inn i radialt inngrep med i det minste én av den indre brønnhodedel og den ytre brønnhodedel.
[0008]I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse er en brønnhode-sammenstilling omtalt. Sammenstillingen innbefatter en tetningsring for tetting mellom indre og ytre brønnhodedeler, og et belgtype parti (element) på en nedre ende av tetningsringen. Belgtype partiet er aksialt sammentrekkbart og har ytre overflater og indre overflater. Belgtype partiet omfatter en undulasjon (bølgeform) som danner topper og åpninger mellom tilstøtende topper. Åpningene i belgtype partiet eksisterer før setting og avtar i størrelse når belgtype partiet kollapser under setting. Indre og ytre låseringer er anbrakt i åpningene slik at aksial sammentrekning av belgtype partiet vil presse de indre låseringer inn i radialt inngrep med den indre brønnhodedel og de ytre låseringer i radialt inngrep med den ytre brønnhodedel. En nedre ende av belgtype partiet er tilpasset for å lande på en skulder til den indre brønnhodedel og, når tetningsringen er aktivert, kollapser belgtype partiet for å presse de indre og ytre låseringer inn i radialt inngrep.
[0009]I enda en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte for tetting av en indre brønnhodedel til en ytre brønnhodedel omtalt. Fremgangsmåten tilveiebringer en tetningssammenstilling med et belgtype parti båret på en nedre ende og indre og ytre låseringer lokalisert innen åpninger til belgtype partiet. Fremgangsmåten lander tetningssammenstillingen mellom de indre og ytre brønnhodedeler, og påfører en aksial kraft på tetningssammenstillingen for aksialt å trekke belgtype partiet sammen. Den aksiale kraften presser de indre og ytre låseringer anbrakt på belgtype partiet i inngrep med de indre og ytre brønnhodedeler i samsvar med den aksiale sammentrekningen av belgtype partiet. Fremgangsmåten setter tetningssammenstilllingen for å tette mellom de indre og ytre brønnhodedeler.
[0010]Belgtype partiet på neseringen tilveiebringer en mekanisme for nedlåsing av opphenget i tillegg til de i den tidligere kjente teknikk. De radialt drivbare låseringer tilveiebringer ytterligere overføring av oppover aksial kraft ved foringsrør-opphenget til radial kraft for å begrense foringsrør-opphengsbevegelse. Således er nedlåsningskapasitet fordelaktig økt ved deling av oppoverkrefter på opphenget blant den foreliggende oppfinnelse og disse mekanismer til den tidligere kjente teknikk. Enda videre tilveiebringer de omtalte utførelser en avfallstolerant nedlåsningstetning. I tillegg kan den foreliggende oppfinnelse også fordelaktig spare tiden og kostnaden forbundet med å måtte gå en ny tur for å installere et nedlåsningsoppheng.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0011]Slik at måten som egenskapene, fordelene og målene for oppfinnelsen, så vel som andre som vil fremkomme, er oppnådd, og kan forstås i mer detalj, vil en mer spesiell beskrivelse av oppfinnelsen kort oppsummert ovenfor gjøres med referanse til utførelsene av denne som er illustrert i de vedføyde tegninger som danner en del av denne oppfinnelse. Det skal imidlertid bemerkes at tegningene illustrerer kun en foretrukket utførelse av oppfinnelsen og skal derfor ikke anses begrensende for dens omfang da oppfinnelsen kan gi adgang til andre like effektive utførelser.
[0012]Figur 1 er et vertikalt snittriss av en tetningssammenstilling med en aktiveringsring lokalisert låst for å tette, men ikke satt, mellom indre og ytre brønnhode-deler i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
[0013]Figur 2 er et vertikalt snittriss av tetningssammenstillingen i fig. 1 mellom de indre og ytre brønnhodedeler i den satte posisjon, i henhold til en utførelse av oppfinnelsen.
[0014]Figur 3 er et vertikalt snittriss av en nesering til tetningssammenstillingen i fig. 1, ikke satt, i henhold til én utførelse av oppfinnelsen.
[0015]Figur 4 er et vertikalt snittriss av neseringen til tetningssammenstillingen i fig. 1, satt, i henhold til én utførelse av oppfinnelsen.
[0016]Figur 5 er et snittriss av en låsering i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.
[0017]Figur 6 er et snittriss av en alternativ låsering i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse.
DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSE
[0018]Den foreliggende beskrivelse vil nå beskrives mer fullstendig heretter med referanse til de vedføyde tegninger som illustrerer utførelser av oppfinnelsen. Denne oppfinnelse kan imidlertid legemliggjøres på mange forskjellige former og skal ikke betraktes som begrenset til de illustrerte utførelser som fremlagt heri. Disse utførelser er isteden fremskaffet slik at denne beskrivelse vil bære gjennomgående og fullstendig, og vil fullstendig dekke omfanget av oppfinnelsen for de som er faglært på området. Like numre refererer gjennomgående til like elementer, og merket angivelsen, hvis benyttet, indikerer like elementer i alter-native utførelser.
[0019]I den følgende omtale er mange spesifikke detaljert fremlagt for å tilveiebringe en gjennomgående forståelse av den foreliggende oppfinnelse. Det vil imidlertid være åpenbart av de som er faglært på området at den foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten slik spesifikke detaljer. I tillegg har hovedsakelig detaljer angående brønnboring, setteoperasjoner og lignende blitt utelatt så langt som slike detaljer ikke anses nødvendig for å oppnå en fullstendig forståelse av den foreliggende oppfinnelse, og er ansett for å være innen kunnskapene til en fagmann på det relevante området.
[0020]Med referanse til fig. 1 viser en utførelse av oppfinnelsen et parti til et høytrykks brønnhodehus eller ytre brønnhodedel 10. Brønnhodehuset 10 innbefatter en boring 12 med flettverk 14 formet derpå. Hus 10 er typisk lokalisert ved en øvre ende av en brønn. Et oppheng 18, slik som et foringsrøroppheng, har en akse Ax og flettverk 20 formet på et utvendig parti av oppheng 18 er anbrakt innen boringen 12 til huset 10.1 denne utførelse har opphenget 18 en oppovervendende skulder 19 for opplagring av et nedre parti 21 til en tetningssammenstilling. Tetningssammenstillingen innbefatter også en tetningsring 25 for å danne en metall til metalltetning som beskrevet i mer detalj nedenfor. Tetningsring 25 har et indre tetningsben 22 med en indre vegg 24 for tetting mot flettverkene 20 på den sylindriske vegg til oppheng 18.
[0021]Tetningsring 25 har også et ytre tetningsben 26 med en ytre veggoverflate 28 for tetting mot flettverk 14 på boring 12 til hus 10. Veggoverflate 24, 28 kan være sylindriske eller glatte. Tetningsben 22, 26 til tetningsring 25 danner en U-formet lomme eller spor 30. En forlengelse 32 strekker seg nedover fra ytre ben 26 og kan danne et parti av en gjenget forbindelse 34. Det er imidlertid ikke nødvendig at forbindelsen er gjenget. Forlengelse 32 har en nedovervendende skulder 36 som hviler på en oppovervendende skulder 38 formet på en nese ring 37.1 den illustrerte utførelse innbefatter nesering 37 en ringformet forlengelse som danner et kontaktparti til gjenget forbindelse 34. Gjenget forbindelse 34 for-binder nesering 37 til tetningsring 25. Nedre parti 21 danner en nedovervendende ringformet skulder 39 til neseting 37 og hviler på oppovervendende skulder 19 til oppheng 18. Under setteoperasjoner tilveiebringer oppovervendende skulder 19 et reaksjonspunkt for å sette tetningssammenstillingen. I denne utførelse innbefatter nesering 37 et belgtype parti 40 for å øke nedlåsningskapasitet til tetningssammenstillingen. Belgtype partiet 40 kan ha et sikksakk- eller triangel-bølgeformet tverrsnitt eller undulasjon 44 med en "V"- eller "U"-form som vist i fig. 1. Belgtype parti 40 har en indre overflate 42 som vender mot et øvre profil 43 til oppheng 18 aksialt under flettverk 20.1 denne utførelse har ytre profil 43 en lett koning men ytre profil 43 kan imidlertid også være formet uten en koning. En ytre overflate 46 på belgtype parti 40 vender mot boring 12 til hus 10. Som vist i fig. 3 kan en bredde 52 til nesering 37 ved belgtype parti 40 variere fra nedre parti 21 til gjenget forbindelse 34 for å legge til rette for en økt bredde av ringrommet mellom bor ing 12 og konet profil 43. En tykkelse av belgtype parti 40 fra indre overflate 42 til ytre overflate 46 kan variere ettersom belgtype parti danner undulasjon 44.
[0022]Med referanse til fig. 3 er åpninger 48 formet mellom topper 49 på den ytre overflate 46 til belgtype parti 40. Likeledes er åpninger 50 formet mellom topper 51 på den indre overflate 42 av belgtype partiet 40. Åpningen 48, 50 er store nok til å legge til rette for henholdsvis indre og ytre låseringer 90, 92. Når tetningssammenstillingen er satt, som vist i fig. 2, vil belgtype parti 40 kollapse. Aksialt kollapset belgtype parti 40, som vist i fig. 4, reduserer en aksial høyde av åpninger 48, 50. Belgtype partiet 40 er formet av metall. En fagmann på området vil forstå at andre passende materialer som har tilstrekkelig styrke og bøyelighet er overveid og innbefattet i de omtalte utførelser.
[0023]Med referanse igjen til fig. 3, er indre og ytre låseringer 90, 92 posisjonert i tilhørende indre og ytre åpninger 50, 48 i belgtype parti 40. Som vist i fig. 5 kan henholdsvis en eksemplifiserende låsering 90, 92, ha et generelt trapesformet tverrsnittsprofil 94. Hver låsering 90, 92 vil ha en ringformet låseoverflate 96 nær boring 12 til hus 10 eller ytre profil 43 til oppheng 18 (fig. 3). Som vist i fig. 6 kan tenner/flettverk 97 være formet på låseoverflate 96. Igjen med referanse til fig. 5 har hver låsering 90, 92 en ringformet belg som vender mot overflate 98 motsatt låseoverflate 96. Generelt har låseoverflate 96 en aksial høyde større enn belger som vender mot overflate 96 slik at låseringer 90, 92 danner ringformede konede overflater 100,102 som forløper mellom låseoverflate 96 og belgvendende overflate 98.1 den illustrerte utførelse kan konede overflater 100, 102 ha samme lengder og vinkler slik at tverrsnittsprofilen 94 er symmetrisk omkring en linje omkring 104 som horisontalt krysser profilen 94.1 andre eksemplifiserende utførelser er tverrsnittsprofil 94 ikke symmetrisk omkring linje 104, slik at konede overfla ter 100, 102 har forskjellige lengder. I en eksemplifiserende utførelse er konede overflater 100,102 formet ved en vinkel til akse Ax (fig. 1) slik at konede overflater 100,102 vil være ved omtrent like vinkler som vinkelen til triangelbølgetverr-snittet eller undulasjonen 44 når belgtype partiet er i en ikke-komprimert posisjon som vist i fig. 1. Som beskrevet i mer detalj nedenfor vil indre og ytre overflater 42, 46 (fig. 3) kontakte konede overflater 100, 102 til hver indre og ytre låsering 90, 92 og indre og ytre låsering 90, 92 vil gli mot den respektive indre og ytre over flate 42, 46 (fig. 4) som inneholder indre låseringer 90 og ekspanderende ytre låseringer 92. Hver låsering 90, 92 kan være en splittring som er i stand til radial sammentrekning og ekspansjon.
[0024] Gjenværende virkninger fra fremstillingsprosessen kan etterlate overflater 42, 46 (fig. 3) mindre enn vesentlig glatte. Som et resultat kan skarpe hjørner til en gjenstand gripe på disse ufullkommenheter ettersom gjenstanden glir over overflater 42, 46. For å legge til rette for dette, der konede overflater 100, 102 møter låseoverflater 96, kan skråkanter 106, 108 være formet som vist i fig. 5. Skråkanter 106,108 kan fungere for å tillate at ufullkommenhetene (feilene) på indre og ytre overflater 42, 46 (fig. 3) glir forbi overgangen mellom låseoverflate 96 og avfasede overflater 100, 102 som begrenser enhver uønsket motstand mot radial bevegelse av låseringer 90, 92 under sammentrekningene av belgtype parti 40. Låseoverflatene 96 til indre låseringer 90 kan ha et profil vesentlig lik med ytre profil 43 til oppheng 18 (fig. 3). Likeledes kan låseoverflaten 96 til ytre låsering 92 ha et profil vesentlig lik med boring 12 til huset 10 (fig. 3). Således kan låseoverflater 96 til indre låseringer 90 oppta ytre profil 43 til oppheng 18, og låse overflater 96 til ytre låseringer 92 kan oppta boring 12 til hus 10 i den satte posisjon (fig. 2 og 4).
[0025]Indre og ytre låseringer 90, 92 kan være formet av ethvert passende materiale slik at indre og ytre låseringer 90, 92 kan trekke seg sammen eller ekspandere som beskrevet i mer detalj nedenfor. I en eksemplifiserende utførelse er indre og ytre låseringer 90, 92 formet av et elastomermateriale som tillater deformasjon av indre og ytre låseringer 90, 92.1 en annen eksemplifiserende utførelse er indre og ytre låseringer 90, 92 formet av et termoplast-materiale, slik som teflon eller lignende, som også tillater deformasjon av indre og ytre låseringer 90, 92.1 enda en annen eksemplifiserende utførelse kan indre og ytre låseringer 90, 92 være formet av et metall slik som karbonstål, messing eller lignende, og igjen tillate noe deformasjon av indre og ytre låseringer 90, 92 under tilstrekkelig belastning. Låseringer 90, 92 kan være splittringer med et spor formet deri for radial ekspansjon/sammentrekning. Låseringer 90, 92 kan også være kontinu-erlige ringer formet av et materiale som tillater ekspansjon/sammentrekning.
[0026]Med referanse til fig. 1 vil en aktiveringsring 30 tvinges nedover ved hjelp av et setteverktøy (ikke vist) eller vekten av en streng (ikke vist) for å tvinge aktiveringsring 30 inn i sporet 30 til tetningsring 25 for å sette tetningssammenstillingen. Et øvre parti 62 til aktiveringsring 60 tillater gjenget forbindelse til setteverktøyet eller strengen. En ytre mutter 64 holder sammenstillingen til aktiveringsring 60 sammen under sammenstilling og operasjoner. Som vist i fig. 2 deformerer aktiveringsring 60 indre og ytre tetningsben 22, 26 til tetningsring 25 mot hus 10 og oppheng 18 for å sette tetningssammenstillingen. I en eksemplifiserende utførelse deformerer overflate 24, 28 seg til henholdsvis fletningsverk 20, 14 for å danne en metall-til-metall tetning.
[0027]Med fortsatt referanse til fig. 2, under setteoperasjoner, er tetningssammenstillingen, som innbefatter tetningsring 25 og nesering 37, landet på oppovervendende skulder 19 til oppheng 18. Tetningssammenstilling er lokalisert mellom oppheng 18 og hus 10. Aktiveringsring 60 er tvunget nedover ved hjelp av sette- verktøyet eller vekten av strengen (ikke vist). Reaksjonspunktet formet mellom oppovervendende skulder 19 til oppheng 18 og nedovervendende skulder 39 til nedre parti 21 til nesering 37 lar kraften som påføres aktiveringsring 60 aksialt å kollapse belgtype parti 40. Med referanse til fig. 4 er radial distanse 52 mellom topp-punkter 49, 51 til belgtype parti 40 når fullstendig aksialt kollapset, større enn den radiale distanse fra profil 43 til oppheng 18 til boring 12 til hus. Ettersom belgtype partiet 40 aksialt kollapser, vil åpninger 50 formet av indre overflate 42 til belgtype partier 40 avta i størrelse. Ettersom åpninger 50 avtar i størrelse, vil indre overflate 42 klemme indre låseringer 90 gjennom kontaktoverflatene til indre overflate 42 og konede overflater 100, 102 til indre låseringer 90, Dette vil bevirke at indre låseringer 90 trekker seg radialt sammen inn i kontakt med ytre profil 43 til oppheng 18. Likeledes, ettersom belgtype parti 40 kollapser aksialt, vil åpninger 48 mellom topp-punkter 49 til ytre overflater 46 til belgtype parti 40 avta i størrelse. Ettersom åpninger 48 avtar i størrelse, vil ytre overflater 46 klemme ytre låseringer 92 gjennom kontaktoverflatene til ytre overflate 46 og konede overflater 100, 102 til ytre låseringer 92. Dette vil bevirke at ytre låseringer 92 ekspanderer radialt inn i kontakt med boringen 12 til hus 10. Som vist i fig. 2, etterfulgt av setting av belgtype partiet 40 og indre og ytre låseringer 90, 92, vil aksialkraften som påføres aktiveringsring 60 bevege aktiveringsring 60 inn i spor 30 til tetningsring 25. Når aktiveringsring 60 beveger seg inn i spor 30, deformerer aktiveringsring 60 indre og ytre tetningsben 22, 26 til tetningsring 25 mot hus 10 og oppheng 18.
[0028]Inngrep av låseringer 90, 92 med oppheng 18 og hus 10 tilveiebringer en fast stopp for tetningssammenstillingen, som tillater tetningen fullstendig å settes, som vist i fig. 2. Når satt er enhver ytterligere oppoverkraft på oppheng 18 overført inn i belgtype partiet 40 til nesering 37. Denne overføring skyver indre og ytre låseringer 90, 92 inn i tettere kontakt med ytre profil 43 og boring 12, og således tilveiebringer ytterligere nedlåsningskapasiteter for opphenget 18 og forhindrer tetningsring 25 fra å eksponeres for de totale oppadrettede aksiale krefter fra oppheng 18 og foringsrør (ikke vist). Utformingen av nesering 37 med belgtype parti 40 legger også til rette for landingssituasjonen i høy grad beroende på rester på oppheng 18.
[0029]I en annen utførelse kan belgtype parti 40 til nesering 37 være laget av et materiale med en annen koeffisient for varmeekspansjon enn oppheng 18 og hus 10. Dette kan tillate belgtype parti 40 termisk å ekspandere ved en større mengde, og øke den radiale kraft påført mot ytre profil 43 til oppheng 18 og boring 12 til hus 10 ved låseringer 90, 92. De forskjellige varmeekspansjonskoeffisienter kan videre tilføre nedlåsningskapasitetene til belgtype parti 40 og indre og ytre låseringer 90, 92.
[0030]Nedlåsningskapasiteten er således fordelaktig økt ved å dele oppoverkrefter på opphenget blant den foreliggende oppfinnelse og mekanismer i den tidligere kjente teknikk. I tillegg kan den foreliggende oppfinnelse også spare tid og kostnader forbundet med ny tur inn for å installere et nedlåsningsoppheng. Videre, med den foreliggende oppfinnelse er det ikke noe behov for ytterligere lokaliser-ingsspor i huset, og således tillater større feilinnretning under operasjon. Belgtype partiet på neseringen tilveiebringer også en mekanisme for nedlåsning av opphenget, med radialt bevegelig låseringer. De radialt drivbare låseringene tilveiebringer ytterligere overføring av aksial oppoverkraft fra foringsrøropphenget inn i radial kraft for å begrense foringsrør-opphengsbevegelse. Således er nedlåsningskapasitet fordelaktig økt ved deling av oppoverkrefter på opphenget. Enda videre tilveiebringer de omtalte utførelser en rest (avfall) tolerant nedlåsningstetning.
[0031]Det skal forstås at den foreliggende oppfinnelse kan innta mange former og utførelser. Følgelig kan mange variasjoner gjøres i det foregående uten å avvike fra ideen og omfanget av oppfinnelsen. Ved således å ha beskrevet den foreliggende oppfinnelse med referanse til visse av dens foretrukne utførelser, skal det forstås at de omtalte utførelser er illustrative istedenfor begrensende i sin opprinnelse og at et bredt område av varianter, modifikasjoner, forandringer og erstatninger er overveid i den foregående omtale og, i noen tilfeller, kan noen trekk i den foreliggende oppfinnelse anvendes uten en tilhørende bruk av de andre trekk. Mange slike varianter og modifikasjoner kan anses åpenbare og ønskelig for de som er faglært på området basert på en gjennomgang av den foregående beskrivelse og foretrukne utførelser. Følgelig er det passende at de vedføyde krav tolkes bredt og på en måte i overensstemmelse med omfanget av oppfinnelsen.

Claims (14)

1. Brønnhodesammenstilling med en akse (Ax), omfattende: en ytre brønnhodedel (10) med en boring (12); en indre brønnhodedel (18) lokalisert i boringen (12); en tetningsring (25) mellom og i tetningsinngrep med de indre og ytre brønnhodedeler (10, 18); et belgtype parti (40) på en nedre ende av tetningsringen (25), belgtype partiet (40) er aksialt sammentrekkbart; og i det minste to låseringer (90, 92) anbrakt på belgtype partiet (40) slik at aksial sammentrekning av belgtype partiet (40) vil presse hver låsering (90, 92) inn i radialt inngrep med i det minste én av den indre brønnhodedel (18) og den ytre brønnhodedel (10).
2. Sammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat de minst to låseringer (90, 92) omfatter en indre låsering (90) og en ytre låsering (92) anbrakt på belgtype partiet (40) slik at aksial sammentrekning av belgtype partiet (40) vil presse den indre låsering (90) inn i radialt inngrep med den indre brønnhodedel (18) og den ytre låsering (92) inn i radialt inngrep med den ytre brønnhodedel (10).
3. Sammenstillng ifølge krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter: tetningsringen (25) har en indre rørformet del (22) og en ytre rørformet del (26) som omskriver et parti av den indre rørformede del (22); en ringformet aktiveringsring (60) med en nedre ende som er innførbar mellom de indre og ytre rørformede deler til tetningsringen (25), slik at når den nedre ende av aktiveringsringen (60) er innført mellom de indre og ytre ringformet deler (22, 26) til tetningsringen (25), er ytre vegger (24, 28) til de indre og ytre ringformede deler (22, 26) til tetningsringen (25) presset radialt utover inn i tetningsinngrep med de indre og ytre brønnhodedeler (10,18); en ringformet forlengelse (32) som strekker seg nedover og lokalisert under tetningsringen (25), den ringformede forlengelse (32) har en nedovervendende nedre overflate (36); en ringformet nesering (37) forbundet til den ringformede forlengelse (32), neseringen (37) har en oppovervendende skulder (38) i kontakt med den nedre overflate av den ringformede forlengelse (32) og med en nedre overflate (39) for landing på et parti av den indre brønnhodedel (18); og hvori den indre brønnhodedel (18) omfatter en skulder (19) som stikker frem radialt utover for å tillate den nedre overflate (39) til den ringformede nesering (37) å lande, og skulder (19) tilveiebringer et reaksjonspunkt under setteoperasjoner.
4. Sammenstilling ifølge krav 3, karakterisert vedat belgtype partiet (40) er formet på neseringen (37) og har et triangelbølgeformet tverrsnittsprofil (44).
5. Sammenstilling ifølge krav 3, karakterisert vedat neseringen (37) er forbundet til den ringformede forlengelse (32) via en gjenget forbindelse (34) formet mellom den ringformede forlengelse (32) og en oppover forlengelse av neseringen (37).
6. Sammenstilling ifølge krav 2, karakterisert vedat: belgtype partiet (40) omfatter undulasjoner (44) som møtes ved topp-punkter (49, 51) for å danne åpninger (48, 50) mellom topp-punktene (49, 51), åpningene (48, 50) i belgtype partiet (40) eksisterer før setting; og åpningene (48, 50) avtar i en aksial dimensjon når belgtype partiet (40) kollapser under setting.
7. Sammenstilling ifølge krav 6, karakterisert vedat: de indre og ytre låseringer (90, 92) er posisjonert innen åpningene (48, 50) til belgtype partiet (40); og ettersom åpningene (48, 50) avtar i den aksiale dimensjon, er indre låseringer (90) presset radialt innover for å oppta den indre brønnhodedel (18) og ytre låsering (92) er presset radialt utover for å oppta den ytre brønnhodedel (10).
8. Sammenstilling ifølge krav 7, karakterisert vedat: hver indre og ytre låsering (90, 92) har en ringformet låseoverflate (96) som vender bort fra belgtype partiet (40); hver indre og ytre låsering (90, 92) har en ringformet belgvendende overflate (98) motsatt låseoverflate (96); hvori låseoverflaten (96) har en aksial høyde større enn den belgvendende overflate (98) for å danne ringformede konede overflater (100, 102) som strekker seg mellom låseoverflaten (96) og den belgvendende overflate (98); og de ringformede konede overflater (100, 102) er tilpasset for å gli mot over-flatene til åpningene (48, 50) til belgtype partiet (40).
9. Sammenstilling ifølge krav 8, karakterisert vedat den videre omfatter skråkant-hjørner (106, 108) hvor låseoverflaten (96) møter de konede overflater (100, 102).
10. Sammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat et sett av tenner (97) er formet på låseoverflaten (96) til de i det minste to låseringer (90, 92) radialt i inngrep med i det minste én av den indre brønnhodedel (18) og den ytre brønnhodedel (10).
11. Fremgangsmåte for tetting av en indre brønnhodedel (18) til en ytre brønn-hodedel (10), karakterisert vedat den omfatter: (a) tilveiebringing av en tetningssammenstilling med et belgtype parti (40) båret på en nedre ende av indre og ytre låseringer (90, 92) lokalisert innen åpninger (48, 50) til belgtype partiet (40); (b) landing av tetningssammenstillingen mellom de indre og ytre brønn-hodedeler (10, 18); (c) påføring av en aksial kraft til tetningssammenstillingen for aksialt å trekke sammen belgtype partiet (40); (d) den aksiale kraft presser de indre og ytre låseringer (90, 92) inn i inngrep med de indre og ytre brønnhodedeler (10,18) i samsvar med den aksiale sammentrekning av belgtype partiet (40); og (e) setting av tetningssammenstillingen for å tette mellom de indre og ytre brønnhodedeler (10,18).
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert vedat belgtype partiet 40 har et triangulært bølgeformet tverrsnittsprofil 44 og trinn (d) omfatter videre: posisjonering av de indre låseringer (90) i åpningene mellom topp-punktene (51) til en indre diameter av belgtype partiet (40); posisjonering av de ytre låseringer (92) i åpningene (48) mellom topp-punkter (49) til en ytre diameter av belgtype partiet (40); og i samsvar med aksial sammentrekning av belgtype partiet (40) under setting av tetningssammenstillingen, minskes en åpning (48, 50) størrelse og konede overflater (100, 102) til de indre og ytre låseringer (90, 92) glis mot overflater til den tilhørende åpning (48, 50) for å presse indre låseringer (90) for radialt å trekke seg sammen og de ytre låseringer (92) for radialt å ekspandere.
13. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert vedat den videre omfatter tilveiebringing av tenner (97) på en overflate (96) til hver indre og ytre låsering (90, 92) og driving av tenn-ene (97) inn i inngrep med én av de indre og ytre brønnhodedeler (10, 18).
14. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert vedat i tilfellet av at en aksial oppoverkraft påføres den indre brønnhodedel (18), omfatter fremgangsmåten videre overføring av den aksiale oppoverlast til de indre og ytre låseringer (90, 92) gjennom belgtype partiet (40) for å presse de indre og ytre låseringer (90, 92) inn i tettende inngrep med henholdsvis indre og ytre brønnhodedeler (10, 18).
NO20121366A 2011-12-06 2012-11-19 Tetning med belgtype nesering og radialt drivbare laseringer NO20121366A1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/312,014 US8925639B2 (en) 2011-12-06 2011-12-06 Seal with bellows style nose ring and radially drivable lock rings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO20121366A1 true NO20121366A1 (no) 2013-06-07

Family

ID=47560767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20121366A NO20121366A1 (no) 2011-12-06 2012-11-19 Tetning med belgtype nesering og radialt drivbare laseringer

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8925639B2 (no)
CN (1) CN103147713A (no)
AU (1) AU2012258364A1 (no)
BR (1) BR102012031002A2 (no)
GB (1) GB2497402B (no)
NO (1) NO20121366A1 (no)
SG (1) SG191490A1 (no)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9568103B2 (en) * 2013-04-29 2017-02-14 Baker Hughes Incorporated Expandable high pressure and high temperature seal
US9388655B2 (en) 2013-10-16 2016-07-12 Cameron International Corporation Lock ring and packoff for wellhead
US20150260000A1 (en) * 2014-03-13 2015-09-17 DrawWorks LP Casing Fill and Circulation Tool with Metal Seal Featurel
US9945201B2 (en) * 2015-04-07 2018-04-17 Ge Oil & Gas Pressure Control Lp Corrugated energizing ring for use with a split lockdown ring
US10184311B2 (en) * 2015-10-21 2019-01-22 Vetco Gray, LLC Wellhead seal assembly with lockdown and slotted arrangement
CN105715222A (zh) * 2016-01-28 2016-06-29 大庆因你美丽机械设备制造有限公司 鼠笼式光杆密封装置
CN109415929B (zh) 2016-05-06 2022-03-15 斯伦贝谢技术有限公司 用于在水力压裂地下土壤层期间形成塞的设备
CN108360997B (zh) * 2018-05-09 2024-02-13 上海霞为石油设备技术服务有限公司 一种深水用环空密封总成装置
CN110159220A (zh) * 2019-07-01 2019-08-23 承德市开发区富泉石油机械有限公司 石油行业井口设备快速连接装置
US11492865B2 (en) 2019-08-28 2022-11-08 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Annular seal assembly with axial load decoupling feature
CA3119124A1 (en) 2020-05-19 2021-11-19 Schlumberger Canada Limited Isolation plugs for enhanced geothermal systems
CN112377141B (zh) * 2020-12-08 2022-11-11 重庆前卫科技集团有限公司 水下采油树油管挂备用锁紧装置
US12091931B2 (en) 2021-02-01 2024-09-17 Schlumberger Technology Corporation Slip system for use in downhole applications
US12012820B2 (en) * 2022-01-20 2024-06-18 Baker Hughes Oilfield Operations Llc System and method for hanger with debris pocket

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3649032A (en) 1968-11-01 1972-03-14 Vetco Offshore Ind Inc Apparatus for sealing an annular space
US3561527A (en) * 1968-11-01 1971-02-09 Vetco Offshore Ind Inc Hydraulically set casing hanger apparatus and packing sleeve
US4615544A (en) * 1982-02-16 1986-10-07 Smith International, Inc. Subsea wellhead system
US4819967A (en) 1983-02-14 1989-04-11 Vetco Gray Inc. Conductor tieback connector
US4702481A (en) * 1986-07-31 1987-10-27 Vetco Gray Inc Wellhead pack-off with undulated metallic seal ring section
US4751965A (en) * 1987-04-30 1988-06-21 Cameron Iron Works Usa, Inc. Wellhead seal assembly
US5060724A (en) * 1989-04-07 1991-10-29 Abb Vetco Gray Inc. Casing hanger seal locking mechanism with detent
US4949787A (en) * 1989-04-07 1990-08-21 Vetco Gray Inc. Casing hanger seal locking mechanism
US5067734A (en) 1990-06-01 1991-11-26 Abb Vetco Gray Inc. Metal seal with grooved inlays
US5307879A (en) 1993-01-26 1994-05-03 Abb Vetco Gray Inc. Positive lockdown for metal seal
US5456314A (en) 1994-06-03 1995-10-10 Abb Vetco Gray Inc. Wellhead annulus seal
US5865250A (en) * 1994-08-23 1999-02-02 Abb Vetco Gray Inc. Fluid connector with check valve and method of running a string of tubing
US5732772A (en) * 1995-12-19 1998-03-31 Abb Vetco Gray Inc. Dual split tubing hanger
US7762319B2 (en) 2008-11-11 2010-07-27 Vetco Gray Inc. Metal annulus seal
US8186426B2 (en) 2008-12-11 2012-05-29 Vetco Gray Inc. Wellhead seal assembly
US8245776B2 (en) * 2009-10-20 2012-08-21 Vetco Gray Inc. Wellhead system having wicker sealing surface
US8631878B2 (en) * 2010-01-21 2014-01-21 Vetco Gray Inc. Wellhead annulus seal assembly and method of using same
CN201778733U (zh) * 2010-09-16 2011-03-30 宝鸡石油机械有限责任公司 水下采油树油管悬挂器液压贯穿装置
US8851194B2 (en) 2011-03-29 2014-10-07 David L. Ford Seal with bellows style nose ring

Also Published As

Publication number Publication date
SG191490A1 (en) 2013-07-31
BR102012031002A2 (pt) 2014-05-20
US20130140042A1 (en) 2013-06-06
GB201221350D0 (en) 2013-01-09
AU2012258364A1 (en) 2013-06-20
US8925639B2 (en) 2015-01-06
CN103147713A (zh) 2013-06-12
GB2497402B (en) 2014-01-29
GB2497402A (en) 2013-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20121366A1 (no) Tetning med belgtype nesering og radialt drivbare laseringer
NO342276B1 (no) Brønnhodesammenstilling med en akse og fremgangsmåte for tetting av en indre brønnhodedel til en ytre brønnhodedel
US8186426B2 (en) Wellhead seal assembly
US8312922B2 (en) Metal-to-metal seal with travel seal bands
US6705615B2 (en) Sealing system and method
US8205670B2 (en) Metal annulus seal
US6666276B1 (en) Downhole radial set packer element
EP3660262B1 (en) Seal stem
NO345815B1 (no) Pakningselement-sikkerhetssystem
NO315720B1 (no) Gjenvinnbar, ekspanderbar pakningsanordning med antiutpressingssystem for avtetning av et hovedsakelig ringformet rom mellom et sylindriskobjekt og en boring
NO20121403A1 (no) Laseenhet for fôringsrorshenger med konisk ring for laseenheten
NO340519B1 (no) Fremgangsmåte for dannelse av et segl i et borehull, og tetningssammenstilling
WO2014078089A1 (en) Slotted metal seal
NO20121357A1 (no) Tetning med nesering av belgtypen
GB2503560A (en) Positive retention lock ring for tubing hanger
NO20110926A1 (no) Flatetetning av veketypen og bronnhodesystem som innbefatter den samme
NO20120342A1 (no) Nedlasingsslepering for fôringsrorhenger
EP1497528B1 (en) Split carrier annulus seal assembly for wellhead systems
CA2974332C (en) Wellbore isolation devices and methods of use
NO20130609A1 (no) Tetningssammenstilling og fremgangsmate
CA2960954C (en) Seal lock down
US20170241568A1 (en) Pipe repair apparatus and method
CN202788736U (zh) 一种双向承压封隔器
NO20130096A1 (no) Dobbeltmetall-tetningssystem
RU2502859C2 (ru) Устройство для герметизации межколонного пространства на устье скважины

Legal Events

Date Code Title Description
FC2A Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application