NO20130608A1 - Nedihullsverktøy og tillknyttede fremgangsmåter - Google Patents

Abstract

En fremgangsmåte og et nedihullsanordning som omfatter en nedihulls indekserer for syklisk å variere en konfigurasjon eller operasjonsmodi hos et nedihullsverktøy i henhold til en forhåndsbestemt sekvens. Anordningen omfatter et rørformet legeme, en indekseringsorgan, samt et balansestempel. Indekseringsorganet er selektivt bevegelig i forhold til det rørformede legeme mellom en første aksial posisjon og en andre aksial posisjon som respons på et signal. Balansestempelet støtter indekseringsorganet ved den andre posisjonen.

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE

Foreliggende oppfinnelse angår anordninger og fremgangsmåter for bruk til styring av nedihullsverktøy, og spesielt men ikke utelukkende, for anvendelse ved syklisk styring av nedihullsverktøy mellom konfigurasjoner eller operasjonsmodi, for eksempel med en indekseringsmekanisme.

BAKGRUNN

Nedihullsanordninger, slik som verktøy som brukes i leting og produksjon av hydrokarbonreserver, krever ofte ekstern aktivering eller deaktivering nedihulls. Noen ganger veksles anordningen mellom forskjellige tilstander eller operasjonsmodi ved hjelp av en indekseringsmekanisme inkorporert i en verktøy streng. Indekseringsmekanismen kan aktiveres eller veksles ved hjelp av et signal fra overflaten, slik som et elektromagnetisk signal, eller en variasjon i fluidstrømning eller trykk (for eksempel forårsaket av en droppet ball). Andre aktiveringsmekanismer kan følge en forutbestemt rekkefølge i henhold til annen inngangsinformasjon, som for eksempel en tidsforsinkelse.

Vanligvis vil indekseringsmekanismen omfatte en hylse eller et stempel som kan rotere og forskyves aksialt i forhold til et rør, slik som en indre eller ytre mandrel. Den relative bevegelse av hylsen er ofte definert ved en kambane, slik som et spor- og pinnearrangement mellom hylsen og mandrellen. Ofte vil hylsen overføre krefter nedihulls, for eksempel for å åpne eller lukke ventiler eller omkonfigurere verktøy mekanisk, for eksempel ved å forlenge eller trekke tilbake elementer ved bevegelsen av hylsen.

SAMMENDRAG

Ifølge et første aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt et nedihulls indekseringsanordning eller indekser for syklisk å variere en konfigurasjon eller operasjonsmodus hos et nedihullsverktøy i henhold til en forhåndsbestemt sekvens, hvor anordningen omfatter: et rørformet legeme;

en indekseringsorgan selektivt bevegelig i forhold til det rørformede legemet som respons på et signal mellom to aksielle posisjoner, og

et balansestempel for understøttelse av et indekseringsorgan ved i det minste en av de aksiale posisjoner.

Balansestempelet kan være konfigurert til å bevege seg fra en passiv posisjon til en aktiv posisjon for å støtte indekseringsorganet i den støttede posisjon. Indekseringsorganet kan være selektivt bevegelig mellom en første aksial posisjon og en andre aksial posisjon som respons på signalet. Den andre posisjonen kan omfatte den støttede posisjon. Den første posisjonen kan omfatte en ustøttet posisjon. Balansestemplet kan være konfigurert til å bevege seg fra den passive posisjon til den aktive posisjon når indekseringsorganet beveger seg fra den første posisjon til den andre posisjon. Balansestemplet kan være konfigurert til å bevege seg fra den passive posisjonen til den aktive posisjon som respons på signalet. Balansestemplet kan være konfigurert til å bevege seg fra den aktive posisjonen til den passive posisjon når indekseringsorganet beveger seg fra den andre posisjon til den første posisjonen. Balansestemplet kan være konfigurert til å bevege seg fra den aktive posisjonen til den passive posisjonen som respons på et ytterligere signal.

Den første posisjonen kan omfatte en initial eller startposisjon.

Alternativt kan den andre posisjon omfatte en initial eller startposisjon.

indekseringsorganet kan være forspent mot den andre posisjonen ved hjelp av en forspenningskraft.

Denne forspenningskraften kan drive indekseringsorganet fra den første posisjonen til den andre posisjonen.

Denne forspenningskraften kan opprettholde indekseringsorganet ved den andre posisjonen. Indekseringsorganet kan være forspent mot den andre posisjonen ved hjelp av forspenningskraften i den andre posisjon. Forspenningskraften kan tilveiebringe en forhåndsbelastning, for eksempel en forspenning, i den andre posisjon, for opprettholdelse av indekseringsorganet i den andre posisjon.

Balansestemplet kan være konfigurert til å i det minste delvis å motvirke forspenningskraften når indekseringsorganet er i den andre posisjonen.

Balansestemplet kan være konfigurert til bare delvis å motvirke forspenningskraften når indekseringsorganet er i den andre posisjon.

Balansestemplet kan være konfigurert til å utøve en motkraft proporsjonal med forspenningskraften. Denne motkraft kan være direkte proporsjonal med forspenningskraften. Motkraften kan direkte motsette seg forspenningskraft.

Balansestemplet kan være konfigurert til å redusere forspenningen i den andre posisjon.

Forspenningskraften kan omfatte et fluidtrykk-kraftkomponent.

Forspenningskraften kan omfatte en ikke-forhåndsbestemt eller en utilsiktet eller en ikke-planlagt eller en uforutsigbar eller en uregelmessig forspenningskraft-komponent. Den ikke-forutbestemte, utilsiktede, ikke-planlagte, uforutsigbare eller uregelmessige forspenningskraft-komponenten kan omfatte fluidtrykk-kraftkomponenten. For eksempel kan fluidtrykk-kraftkomponenten omfatte en ytre eller ringformet fluidtrykk-kraftkomponent, som for eksempel ved innkjøring av et verktøy.

Balansestemplet kan være konfigurert til å i det minste delvis å motvirke den rettet forspenningskraftens fluidtrykk-kraftkomponent.

Balansestemplet kan være konfigurert til å utøve en balanse- eller motkraft på indekseringsorganet i liknende størrelse som forspenningskraftens største fluidtrykk-kraftkomponent.

Balansestemplet kan være mekanisk forspent, for eksempel mot den støttede eller andre posisjon.

Indekseringsorganet kan være mekanisk forspent, for eksempel mot den støttede eller andre posisjon.

Forspenningskraften kan omfatte en mekanisk kraft-komponent. For eksempel kan forspenningskraften omfatte en fjærkraft. Anordningen kan omfatte minst ett ettergivende element for forspenning av indekseringsorganet mot den andre posisjon fra den første posisjon. Det ettergivende elementet kan omfatte en trykkfjær og/eller en strekkfjær og/eller en torsjonsfjær. Det ettergivende elementet kan omfatte en spiralfjær, en Bellevelle-fjær, et i det vesentlige massivt element (for eksempel en elastisk ring), eller lignende.

Forspenningskraften kan omfatte en forhåndsbestemt eller en beregnet eller en planlagt eller en forutsigbar eller en vanlig kraftkomponent. Den forutbestemte, beregnede, planlagte, forutsigbare eller vanlige kraftkomponenten kan omfatte den mekaniske kraftkomponenten.

Balansestemplets motkraft kan omfatte en fluidtrykk-kraftkomponent.

Balansestemplet kan være konfigurert for å engasjere eller kontakte indekseringsorganet ved den andre posisjonen. Balansestemplet kan være konfigurert til å direkte engasjere eller kontakte indekseringsorganet ved den andre posisjonen. Balansestemplet kan være konfigurert til indirekte engasjere eller kontakte indekseringsorganet ved den andre posisjonen, for eksempel via et mellomliggende organ eller mekanisme, (for eksempel en hylse, stempel, kammer eller lignende).

Balansestemplets motkraft kan omfatte en mekanisk kraftkomponent. For eksempel kan balansestemplets motkraft omfatte en fjærkraft. Anordningen kan omfatte et ettergivende organ for forspenning av balansestemplet mot den aktive posisjon fra den passive posisjon. Anordningen kan omfatte et ettergivende organ for forspenning av balansestempelet for å støtte indekseringsorganet ved den andre posisjonen. Det ettergivende organet kan omfatte en trykkfjær og/eller en strekkfjær og/eller en torsjonsfjær. Det ettergivende organet kan omfatte en spiralfjær, en Bellevelle-fjær, et i det vesentlige massivt element (for eksempel en elastisk ring), eller lignende.

Balansestemplets motkraft kan være mindre enn forspenningskraften. Balansestemplets mekaniske motkraftkomponent kan være mindre enn forspenningskraftens mekaniske komponent, i det minste ved den støttede posisjon.

Anordningen kan være konfigurert for å eksponere balansestemplet til et tilsvarende fluidtrykk som forspenningskraftens fluidtrykk. Følgelig kan størrelsen på motkraften som utøves av balansestempel være proporsjonalt, slik som direkte proporsjonal, med forspenningskraftens største fluidtrykk-komponent. Anordningen kan være konfigurert for å eksponere balansestemplet til en tilsvarende fluidtrykk-kilde som forspenningskraftens fluidtrykk-komponent. Anordningen kan være konfigurert til å drive balansestemplet mot den aktive posisjonen og til å drive indekseringsorganet fra den første posisjon mot den andre posisjon med et tilsvarende trykksatt fluid. Anordningen kan være konfigurert til å drive balansestemplet mot den aktive posisjon, og indekseringsorganet fra den første posisjon mot den andre posisjon med det samme fluidet. Anordningen kan være konfigurert til å drive balansestemplet mot den aktive posisjon, og indekseringsorganet fra den første posisjon mot den andre posisjon med fluid fra samme kilde.

Anordningen kan omfatte et forspenningsfluidkammer for å tilveiebringe forspenningskraftens fluidtrykk-komponent.

Anordningen kan omfatte et balansestempelfluidkammer for å tilveiebringe balansestempelets fluidtrykkmotkraftkomponent.

Forspenningsfluidkammeret og balansestempelfluidkammeret kan være konfigurert til å være i fluidforbindelse når anordningen er i bruk.

Forspenningskammeret og balansestempelfluidkammeret kan være konfigurert til, under bruk, for å være eksponert for et fluidtrykk, uten direkte å bli eksponert for fluidtrykk-kilden (for eksempel uten at fluid fra fluidtrykk-kilden kommer inn i kamrene. Forspenningskammeret og balansestempelfluidkammeret kan være konfigurert til å være indirekte eksponert for fluidtrykk-kilden. Følgelig vil forurensninger og/eller smuss hindres fra å passere inn i anordningen, for eksempel komme inn deler av anordningen som er potensielt utsatt for forurensende stoffer eller rusk, slik som bevegelige deler. For eksempel kan forspenningskammeret og/eller balansestempelfluidkammeret omfatte en isolator for å hindre eller å isolere eller i det minste å begrense eller forsinke fluidpassasje, så som inn i anordningen eller forspenningskammeret og/eller balansestempelfluidkammeret. Isolatoren kan skille forspenningskammeret og/eller balansestempelfluidkammeret fra fluidet i fluidtrykk-kilden. Anordningen (for eksempel isolatoren og/eller forspenningskammeret og/eller balansestempelfluidkammeret) kan omfatte et bufferfluid og/eller en membran eller forsegling eller lignende, for å hindre eller å isolere eller i det minste å begrense eller forsinke fluidpassasje fra trykkfluidet fra fluidkilden (for eksempel et eksternt fluid, eller fluid fra ringformet). Anordningen kan være konfigurert til å i det vesentlige inneholde bufferfluidet. Anordningen kan omfatte et vesentlig konstant volum av bufferfluid i forspenningskammeret og/eller balansestempelfluidkammeret. Anordningen kan omfatte et eller flere eksterne fluidkamre, for eksempel mellom forspennings- og/eller balansestempelfluidkammeret og en ekstern port. Anordningen kan omfatte et bufferstempel. Forspenningskammeret og/eller balansestempelfluidkammeret kan separeres fra det eksterne fluidet ved hjelp av et bufferstempel.

I bruk kan balansestempelet drives fra den passive posisjon til den aktive posisjon av fluidtrykket i balansestempelkammeret.

I bruk kan indekseringsorganet drives fra den første posisjon mot den andre posisjon ved hjelp av fluidtrykket i forspenningsfluidkammeret.

I bruk kan balansestempelkammeret være i fluidforbindelse med et eksternt fluid. I bruk kan balansestempelkammeret være i fluidkommunikasjon med et nedihullsfluid, slik som fluid i ringrommet.

I bruk kan forspenningskammeret være i fluidforbindelse med et eksternt fluid. I bruk kan forspenningskammeret være i fluidkommunikasjon med et nedihullsfluid, så som fluid i ringrommet.

I bruk kan balansestempelkammeret være i fluidkommunikasjon med forspenningskammeret.

I bruk kan forspenningskammeret være i fluidkommunikasjon med et innvendig fluid. I bruk kan forspenningskammeret være i fluidkommunikasjon med et fluid i boringen. I bruk kan forspenningskammeret være i fluidkommunikasjon med et opphullsfluid. Anordningen kan omfatte en hydraulisk kilde, for eksempel via en hydraulisk ledning, for å trykksette forspenningskammeret.

I bruk kan balansestempelkammeret være i fluidkommunikasjon med et innvendig fluid. I bruk kan balansestempelkammeret være i fluidkommunikasjon med en fluid i boringen. I bruk kan balansestempelkammeret være i fluidkommunikasjon med et opphullsfluid. Anordningen kan omfatte en hydraulisk kilde, for eksempel via en hydraulisk ledning, for trykksetting av balansestempelfluidkammeret.

Balansestemplet kan omfatte et lignende effektivt område som det effektive området under fluidtrykk som forspenner indekseringsorganet mot den andre posisjonen.

Balansestempelkammeret kan omfatte et liknende effektivt område som forspenningskammerets effektive område.

Balansestemplet kan omfatte et mindre effektivt område enn det effektive området under fluidtrykket som forspenner indekseringsorganet mot den andre posisjonen.

Balansestempelkammeret kan omfatte et mindre effektivt område enn forspenningskammerets effektive område.

Balansestemplet kan omfatte et større effektivt område enn det effektive området under fluidtrykket som forspenner indekseringsorganet mot den andre posisjonen.

Balansestempelkammeret kan omfatte et større effektivt område enn forspenningskammerets effektive område.

Anordningen kan omfatte et forspenningsstempel som er koblet til forspenningskammeret.

Indekseringsorganet kan være koblet til forspenningsstemplet.

Indekseringsorganet kan omfatte forspenningsstemplet. Indekseringsorganet kan være av forspenningsstemplet.

Indekseringsorganet kan omfatte et syklusstempel.

Balansestemplet kan omfatte et liknende effektivt område som det effektive området hos forspenningsstempelet.

Balansestemplet kan omfatte et mindre effektivt område enn det til forspenningsstempelet.

Balansestemplet kan omfatte et større effektivt område enn det til forspenningsstemplet.

Indekseringsorganet kan være forspent eller drevet i/mot en første retning av forspenningskraften; og forspent eller drevet i/langs en andre retning ved en indekseringskraft. Den første retning kan være motsatt den andre retning. For eksempel kan forspenningskraften forspenne eller drive indekseringsorganet opphulls, og indekseringskraften kan forspenne eller drive indekseringsorganet nedihulls. Den første retning kan være fra den første posisjon mot den andre posisjon. Den andre retningen kan være fra den andre posisjon mot den første posisjon.

Den første retning kan være fra den andre posisjon mot den første posisjon. Den andre retningen kan være fra den første posisjon mot den andre posisjon.

Forspenningsstemplet kan forspenne og/eller drive indekseringsorganet i/mot den andre retning, i det minste når indekseringsorganet er i den andre posisjon. Forspenningsstemplet kan være mekanisk forspent.

Indekseringskraften kan tilveiebringes av et fluidtrykk, og/eller en mekanisk kraft, for eksempel en fjærkraft. Indekseringskraften kan tilveiebringes ved et boretrykk, slik som et innvendig boretrykk.

Anordningen kan omfatte et indekseringsfluidkammer.

Indekserings- og/eller forspennings- og/eller balansefluidkammeret kan omfatte eller være i fluid kommunikasjon med et nedihullsfluid. For eksempel kan indekserings-og/eller forspennings- og/eller balansefluidkammeret være i fluidkommunikasjon med et fluid i boringen, slik som et innvendig fluid i boringen i det rørformede legemet. Indekserings- og/eller forspennings- og/eller balanseringsfluidkammeret kan være i fluidforbindelse med et eksternt fluid, som for eksempel et fluid i ringrommet. Indekserings- og/eller forspennings- og/eller balanseringsfluidkammeret kan være i fluidkommunikasjon med et innvendig fluid. Indekserings- og/eller forspennings- og/eller balanseringsfluidkammeret kan være i fluidforbindelse med et eksternt fluid. Indekserings- og/eller forspennings- og/eller balanseringsfluidkammeret kan være i selektiv kommunikasjon med et fluid. For eksempel kan indekserings- og/eller forspenning og/eller balanseringsfluidkammeret kan være selektivt koblet til et indre fluid og/eller et eksternt fluid. Indekserings- og/eller forspennings- og/eller balanseringsfluidkammeret kan være i selektiv kommunikasjon med et fluid.

Indekserings- og/eller forspennings- og/eller balanseringsfluidkammeret kan omfatte en respektiv port. Anordningen kan være konfigurert til å generere en respektiv trykkforskjell på tvers av hver port. Trykkforskjellen på tvers av porten kan tillate et annet trykk i indekserings- og/eller forspennings- og/eller balanseringsfluidkammeret fra en fluidkilde. For eksempel kan trykket i et kammer være mindre enn et borefluidtrykk, slik som på grunn av et trykkfall over en port inn i/ut av nevnte kammer. Hvert kammer kan omfatte minst en innløpsåpning og/eller utløpsåpning.

Indekseringsorganet være bevegelig til en tredje aksial posisjon. Indekseringsorganet kan være selektivt bevegelig i forhold til det rørformede legemet mellom den andre aksiale

posisjon og den tredje aksiale posisjon som respons på et signal. Indekseringsorganet kan være selektivt bevegbare fra den andre aksiale posisjon til den tredje aksiale posisjon via en mellomliggende eller fjerde posisjon. Den fjerde posisjon kan omfatte og/eller tilsvare den første aksiale posisjon. For eksempel kan den fjerde posisjon samsvare med den første aksiale posisjon med indekseringsorganet rotert i forhold til den første aksiale posisjon. Indekseringsorganet kan være bevegelig fra den første aksielle posisjonen til den tredje aksiale posisjon. Den fjerde posisjon kan omfatte en fjerde aksial posisjon, atskilt fra den første og/eller andre og/eller tredje aksiale posisjon.

Den første aksiale posisjon kan være proksimal til den andre aksiale posisjon. Den første og/eller andre aksial posisjon kan være distalt til den tredje aksiale posisjon.

Indekseringsorganet kan være selektivt bevegbare fra den første (og/eller fjerde) aksiale posisjon til enten den andre eller tredje aksiale posisjon. Indekseringsorganet kan være selektivt bevegbare fra den første (og/eller fjerde) aksiale posisjon til enten den andre eller tredje aksial posisjon i henhold til en forutbestemt sekvens. Den forutbestemte sekvens kan være syklisk. Den forutbestemte sekvensen kan bli gjentatt. Den forhåndsbestemt sekvens kan være gjentas et endelig eller uendelig antall ganger.

Den andre eller støttede posisjonen kan omfatte en mellomliggende posisjon. Den andre posisjonen kan være aksialt plassert mellom den første og den tredje aksiale posisjon.

Balansestemplet kan være konfigurert for å støtte indekseringsorganet ved enhver mellomliggende aksial posisjon. Alternativt kan balansestempelet være konfigurert til bare å understøtte indekseringsorganet ved en valgt eller flere valgte mellomliggende aksiale posisjoner.

Tilveiebringelsen av et balansestempel for å støtte indekseringsorganet i en mellomliggende posisjon kan tillate en økt funksjonalitet av anordningen. Anordningen kan være konfigurert til å tilveiebringe en økt funksjonalitet hos indekseringsorganet ved en mellomliggende aksial posisjon. Balansestemplet kan tilveiebringe økte krefter, som for eksempel økte krefter som overføres via indekseringsorganet på den mellomliggende posisjon. Støtte av indekseringsorganet ved balansestempelet ved den mellomliggende posisjon kan tillate et økt trykk eller økt trykkforskjell når indekseringsorgan er i mellomposisjon. For eksempel sammenlignet med en tilsvarende anordning uten et balansestempel kan indekseringsorganet være utsatt for et høyere fluidtrykk, slik som høyere innvendig fluidtrykk i boringen, i den mellomliggende posisjon. Balansestemplet kan være konfigurert til å hindre en overføring av høye eller for høye krefter på koblingsanordning. Balansestemplet kan være konfigurert for å beskytte koblingsanordning i det minste ved den mellomliggende aksiale posisjonen. Tilveiebringelsen av balansestemplet kan muliggjøre at indekseringsorganet og/eller koblingsanordningen blir utsatt for høyere trykk og/eller trykkforskjeller og/eller trykkendringer, slik som i lengre perioder, i den mellomliggende posisjon. Muliggjøring av indekseringsorganet til å bli utsatt for et høyere trykk i den mellomliggende aksiale posisjon kan føre til at anordningen kan brukes til ytterligere eller alternative operasjoner. For eksempel kan anordningen være konfigurert til å operere ved et maksimal fluidtrykk i en eller flere aksiale endeposisjoner (f.eks øverste og/eller nederste, første og eller tredje aksiale posisjoner) og/eller den mellomliggende aksiale posisjonen. Den støttede mellomposisjon kan tillate ytterligere eller alternative konfigurasjoner eller driftstilstander ved et høyere fluidtrykk, slik som en ytterligere aktiv eller passiv driftstilstand for anordningen. Følgelig kan ytterligere eller alternative verktøy, ventiler eller organ selektivt aktiveres, for eksempel når indekseringsorganet er i en eller flere mellomliggende aksiale posisjoner. For eksempel kan anordningen være konfigurert til å aktivere et første nedihullsverktøy ved den første mellomposisjon, og konfigurert til å aktivere et andre nedihullsverktøy ved en andre mellomposisjon eller i en aksial endeposisjon. Anordningen kan være konfigurert til å indeksere et flertall av verktøy og/eller nedihullsorganer (f. eks en ventil, port eller lignende). For eksempel kan anordningen tillate selektiv aktivering av to verktøy samtidig, og/eller uavhengig av hverandre, og den selektive deaktiveringen av de to verktøyene samtidig og/eller uavhengig av hverandre. Anordningen kan være konfigurert til å tilveiebringe en PÅ-konfigurasjon ved den mellomliggende aksiale posisjonen (f.eks PÅ for et fluid-operert eller aktiverte verktøy, eller et verktøy som skal opereres i forbindelse med et høyt innvendig fluidtrykk). Anordningen kan være konfigurert til å tilveiebringe en selektiv PÅ-konfigurasjon ved den mellomliggende aksiale posisjonen.

Anordningen kan omfatte en stopper for å begrense bevegelsen av indekseringsorganet. For eksempel kan anordningen omfatte et fremspring i den aksiale banen til indekseringsorganet, slik som en skulder, en flens, en pinne, og/eller liknende. Stopperen kan være konfigurert til å redusere en belastning på koblingsanordning. For eksempel kan stopperen være posisjonert for å støtte indekseirngsorgan i en bestemt aksial posisjon.

Anordningen kan omfatte en første stopper (for eksempel en bunn- eller topp-stopper) tilsvarende den første aksielle posisjonen til indekseringsorganet. Anordningen kan omfatte en andre stopper (for eksempel en topp- eller bunn stopper) som svarer til den tredje aksiale posisjon.

Anordningen kan omfatte en koblingsanordning for å styre bevegelsen av indekseringsorganet.

Koblingsanordningen kan være mellom indekseringsorganet og det rørformede legemet.

Koblingsanordningen kan omfatte et par sammengripende clutchorganer.

Koblingsanordningen kan omfatte et kamorgan og et kamfølgerorgan.

Koblingsanordningen kan definere en bane for relativ aksial og/eller rotasjonsmessig bevegelse av indekseringshylsen i forhold til det rørformede legemet.

Koblingsanordningen kan omfatte et fremspring og et spor, hvor fremspringet går i inngrep i sporet. Sporet kan omfatte et kontinuerlig omkretsspor. Fremspringet kan omfatte en pinne, slik som en føringspinne. Fremspringet kan omfatte en serie av fremspring. Kamorganet kan omfatte sporet, og kamfølgerorganet kan omfatte fremspringet (eller vice versa). Fremspringet kan være innadorientert (for eksempel utstående radielt innad, for eksempel mot et sentrum av anordningen).

Sporet kan gi en løs pasning mellom fremspringet og vegger hos sporet, i det minste i en eller flere bestemte posisjoner, som svarer den første og/eller andre og/eller tredje og/eller fjerde aksiale posisjon av indekseringsorganet. Sporet kan tilveiebringe en klaring mellom fremspringet og vegger av sporet, i det minste på ett eller flere bestemte posisjoner, som svarer til den første og/eller andre og/eller tredje og/eller fjerde aksiale posisjon av indekseringsorganet. Avstanden kan økes ved i det minste en eller flere bestemte posisjoner, som for eksempel tilsvarende den første og/eller andre og/eller tredje og/eller fjerde aksial posisjon av indekseringsorganet.

Koblingsanordningen kan være konfigurert for å tillate at indekseringsorganet blir støttet av en stopper ved en eller flere posisjoner. Koblingsanordningen kan være konfigurert for å tillate at indekseringsorganet blir støttet av en stopper i den ene eller flere aksiale endeposisjoner (f.eks øverste og/eller nederste). Koblingsanordningen kan være konfigurert til å tillate at indekseringsorganet blir støttet av en stopper i en eller flere mellomliggende aksiale posisjoner.

Sporet kan være konfigurert for å tillate at indekseringsorganet engasjerer og/eller kontakter en stopper ved den første og/eller andre og/eller tredje og/eller fjerde aksial posisjon. Sporet kan være konfigurert for å tillate en stopper å støtte i det minste en del av forspenningskraften og/eller indekseringskraften og/eller motkraften i den første og/eller andre og/eller tredje og/eller fjerde aksial posisjon.

Koblingsanordningen kan være konfigurert for å tillate at balansestempelet støtter indekseringsorganet i en eller flere posisjoner. Koblingsanordningen kan være konfigurert til å tillate at indekseringsorganet blir støttet av balansestempel ved en eller flere mellomliggende aksiale posisjoner. Koblingsanordningen kan være konfigurert til å tillate at indekseringsorganet blir støttet av balansestemplet i den ene eller flere av de aksiale endeposisjoner (f.eks øverste og/eller nederste).

Sporet kan være konfigurert for å tillate at indekseringsorganet engasjerer og/eller kontakter balansestempelet ved den første og/eller andre og/eller tredje og/eller fjerde aksiale posisjon. Sporet kan være konfigurert for å tillate at balansestempelet støtter i det minste en del av forspenningskraften og/eller indekseringskraften og/eller motkraften i den første og/eller andre og/eller tredje og/eller fjerde aksial posisjon.

Balansestemplet kan være konfigurert til å redusere en last, slik som forspenningskraften, som virker på koblingsanordningen, i det minste ved den andre aksiale posisjon.

Tilveiebirngelsen av balansestempelet kan beskytte koblingsanordningen fra høy belastning, i det minste i den støttede eller andre posisjon. Tilveiebirngelsen av balansestempel kan beskytte koblingsanordningen fra høy belastning i en eller flere mellomliggende aksiale posisjoner. Tilveiebringelsen av balansestemplet kan tillate en forbedret koblingsanordning. For eksempel kan balansestemplet tillate en redusert styrke og/eller alternativ konfigurasjon og/eller antallet av fremspring, slik som føringspinner. Følgelig kan alternativt indekseringsorganer, for eksempel med et økt antall indekseringsposisjoner og/eller større antall typer av indekseringsposisjoner, være mulig. Balansestemplet kan gi en økt sikkerhetsmargin. Tilveiebirngelsen av balansestemplet kan gi en økt robusthet. Balansestemplet kan tillate et økt antall mellomliggende aksiale posisjoner.

Indekseringsorganet kan omfatte en kamfølger. Det rørformede legemet kan omfatte kamorganet.

Alternativt kan indekseringsorganet omfatter kamorganet. Det rørformede legemet kan omfatte en kamfølger.

Sporet kan strekke seg i det minste delvis gjennom indekseringsorganet eller det rørformede legemet.

Sporet kan definere en syklus som har minst tre sekvensielle indekseringsposisjoner rundt omkretsen av indekseringsorganet, hver indekseringsposisjon svarende til en operativ tilstand eller konfigurasjon av nedihullsverktøy et.

Minst to sekvensielle indekseringsposisjoner hos indekseren kan svare til den samme operative tilstand eller konfigurasjon.

Minst to sekvensielle indekseringsposisjoner hos indekseren kan tilsvare forskjellige driftstilstander eller konfigurasjoner.

Indekseren kan omfatte et flertall av indekseringspinner og en indekseringshylse som har en kontinuerlig spalte dannet rundt en omkrets av denne, hvor indekseringspinnene er i inngrep med sporet. For hver av indekseringspinnene kan sporet definere en syklus av minst to sekvensielle indekseringsposisjoner, hvor syklusene er identiske og strekker seg sammenhengende rundt hele omkretsen av indekseringshylsen. For hver av indekseringspinnene kan sporet definerer en syklus av minst tre sekvensielle indekseringsposisjoner, hvor syklusene er identiske og strekker seg sammenhengende rundt hele omkretsen av indekseringshylsen. Bruken av et flertall indekseringspinner på denne måten kan tilveiebringe en mer robust indekseringsmekanisme.

Koblingsanordningen kan omfatte et diskontinuerlig spor. Koblingsanordningen kan

konfigureres til å rotasjonsmessig reverseres for å sykles mellom tilstander, driftsformer eller konfigurasjoner. For eksempel kan indekseringsorganet være konfigurert til å rotere i forhold til det rørformede legeme i retning med utviseren for å skifte anordningen fra en første konfigurasjon til en andre konfigurasjon (eller vice versa). Indekseringsorganet kan være konfigurert til å rotere i forhold til det rørformede legeme i en retning mot urviseren for å skifte anordningen fra den andre konfigurasjonen til den første konfigurasjon (eller vice versa).

Indeksereren kan være konfigurert til å tilveiebringe en redusert belastning på en indekseirngsorgan slik som en indekseringsføringspinne eller lignende. Balansestemplet kan være konfigurert til å tilveiebringe en redusert belastning på et indekseringsorgan, slik som en indekseringsføringspinne eller lignende.

Balansestemplet kan være konfigurert til å tilveiebringe en redusert belastning på koblingsanordningen.

Støtte av balansestempelet ved den andre posisjon kan tillate en reduksjon i beskrivelsen og/eller styrke og/eller tall og/eller toleranser av fremspringene. For eksempel kan støtte av balansestempel redusere belastningen på indekseringspinnene i den mellomliggende posisjon. Reduksjon av en last på et fremspring (for eksempel for et liknende trykk eller en liknende trykkdifferanse) kan muliggjøre en reduksjon i antall føringspinner som skal brukes. Reduksjon av antall føringspinner som kreves, kan muliggjøre alternative konfigurasjoner av indekseren: for eksempel, hvor et redusert antall pinner er anordnet rundt en omkrets, har et indekseringsmønster som gjentas færre ganger (svarende til antall føringspinner). Følgelig kan en forholdsvis større andel av omkretsen av indekseirngsorgan benyttes til å definere et indekseringsmønster. Følgelig kan mer komplekse indekseringsmønstre, eller indekseringsmønstre med flere trinn mellom sykluser eller repetisjoner være aktivert.

Balansestemplet kan gi en tilsvarende funksjon i den mellomliggende posisjon som stopp i de respektive første og tredje aksielle posisjoner (f.eks topp og bunn). Følgelig kan balansestemplets støtte på den mellomliggende posisjon sikrer at belastningen på fremspringet og eller spor blir redusert/lav.

Det rørformede legemet kan omfatte en hylse eller en mandrel eller et hus eller lignende.

Det rørformede legeme kan omfatte et ytre rørformet legeme. For eksempel, det rørformede legeme kan være radialt utover kastes indekseringsorganet. Indekseringsorganet kan være montert i det rørformede legeme.

Det rørformede legeme kan omfatte et indre rørformet legeme. For eksempel, det rørformede legeme kan være anordnet radialt innover fra indekseringsorganet. Det rørformede legeme kan være montert i indekseringsorganet.

Indekseringsorganet kan omfatte en hylse eller en mandrel eller et hus eller lignende.

Indekseringsorganet kan omfatte en indre hylse. Indekseringsorganet kan være anordnet radialt innover fra det rørformede legeme. Indekseringsorganet kan være montert i det rørformede legemet.

Indekseringsorganet kan omfatte en ytre hylse. Indekseringsorganet kan være anordnet radialt utad fra det rørformede legemet. Det rørformede organ kan være montert inne i indekseringsorganet.

Anordningen kan omfatte et andre rørformet legeme. Det andre rørformede legemet kan være radielt anordnet på en motsatt side av indekseringsorganet og/eller balansestempelet i forhold til det første rørformede organ. Det andre rørformede organ kan omfatte en hylse eller spindel, eller lignende. For eksempel kan det andre rørformede legeme omfatter en indre mandrel. Det andre rørformede organ kan definere kammeret eller kamrene, slik som mellom de første og andre rørformede legemer. De første og andre rørformede legemer kan være utformet i ett stykke. De første og andre rørformede legemer kan være diskrete.

Signalet kan omfatte en forandring i fluidtrykk. Signalet kan omfatte en forandring i et differensialfluidtrykket som virker på tvers av indekseringsorganet. Fluidet kan omfatte en væske. Fluidet kan omfatte en gass. Fluidet kan omfatte et flerfasefluid. Signalet kan omfatte en forandring i fluidfase. Signalet kan omfatte en endring i strømningshastighet. Signalet kan omfatte en droppball, en plugg, en dart, et elektromagnetisk signal, en RFID-brikke, og/eller en variasjon i fluidstrømning eller trykk, eller lignende.

Indekseren kan være aktivert eller skiftet ved hjelp av et signal fra overflaten.

Indekseren kan omfatte en fluid-responsiv eller fluid-aktivert indekser. Indekseren kan omfatte en fluidtrykk-responsiv eller fluidtrykk-aktivert indekser. Indekseren kan omfatte en fluidstrøm-responsiv eller fluidstrømningsaktivert indekser.

Anordningen kan omfatte brønnverktøyet. For eksempel kan anordningen omfatte en ventil eller en velgbar strømningsrestriksjon, og ventilen eller den valgbare strømningsbegrensningen kan være rekonfigurerbar eller variabel mellom driftstilstander.

Nedihullsverktøyet kan omfatte indekseren.

Nedihullsverktøyet kan være forskjellig fra anordningen. Nedihullsverktøyet kan forbindes til anordningen. Alternativt kan brønnverktøyet være integrert med anordningen.

Anordningen kan være konfigurert til å indeksere en rekke nedihullsverktøy. Anordningen kan være konfigurert til å montere på en verktøystreng, egnet for aktivering av et flertall av nedihullsverktøy. Anordningen kan være utbyttbart monterbart med en rekke nedihullsverktøy.

Indekseren kan omfatte brønnverktøyet.

Nedihullsverktøyet kan omfatte en pakning, en plugg, en broplugg, en straddle, en perforeringskanon, slips, et gripeelement, en injektor, en strømningsstyreanordning, en ventil, en opprømmer, en underrømmer, en stabilisator for stabilisere en underrømmer, en sentrerer, en kutter, et boreverktøy, en retningsboremekanisme, og/eller liknende.

Indekseren kan være roterbar i forhold til det rørformede legeme.

I henhold til et andre aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for syklisk å variere en konfigurasjon eller operasjonsmodus hos et nedihullsverktøy i henhold til en forhåndsbestemt sekvens, idet fremgangsmåten omfatter: sending av et signal for selektivt å bevege et indekseringsorgan i forhold til et rørformet legeme mellom to aksiale posisjoner, og

støtte indekseringsorganet ved i det minste en av de aksiale posisjoner med et balansestempel.

Indekseringsorganet kan være selektivt bevegelig mellom en første aksial posisjon og en andre aksial posisjon som respons på signalet. Den andre posisjonen kan omfatte den støttede posisjon. Den første posisjonen kan omfatte en ustøttet posisjon.

Fremgangsmåten kan videre omfatte overføring av et ytterligere signal for selektivt å bevege indekseringsorganet i forhold til det rørformede legeme til en tredje aksial posisjon.

Den andre posisjonen kan omfatte en mellomliggende aksial posisjon mellom den første og den tredje aksiale posisjon.

I henhold til et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en nedihulls anordning for syklisk å variere en konfigurasjon eller operasjonsmodus hos et nedihullsverktøy i henhold til en forhåndsbestemt sekvens, hvor anordningen omfatter: et rørformet legeme;

et aktiveringsstempel eller hylse montert i det rørformede legeme, og som er selektivt aksialt bevegelig i det rørformede legemet mellom en første aksial posisjon og en andre aksial posisjon som respons på en forspenningskraft;

et motstempel konfigurert til å i det minste delvis motvirke forspenningskraften i det minste når aktiveringsstemplet er i den andre posisjon.

I henhold til et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en nedihulls anordning for syklisk å variere en konfigurasjon eller operasjons-modus hos et nedihullsverktøy i henhold til en forhåndsbestemt sekvens, hvor anordningen omfatter: et rørformet legeme;

et aktiveringsstempel eller hylse montert i det rørformede legeme, og selektivt bevege seg aksialt i det rørformede legeme mellom en første aksial posisjon og en andre aksial posisjon som respons på en forspenningskraft;

et motstempel konfigurert til å i det minste delvis å motvirke forspenningskraften i det minste når aktiveringsstemplet er i den andre posisjon.

Aktiveringsstempelet kan omfatte en indekseringshylse.

Motstemplet kan omfatte et balansestempel.

I henhold til et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en nedihullsanordning for syklisk å variere en konfigurasjon eller operasjons-modus hos et nedihullsverktøy i henhold til en forhåndsbestemt sekvens, hvor anordningen omfatter: et aktiveringsorganet selektivt bevegelig fra en første aksial posisjon tilsvarende en første konfigurasjon eller operasjonsmodi hos nedihullsverktøyet til en andre aksial posisjon tilsvarende en andre konfigurasjon eller operasjonsmodi hos nedihullsverktøyet når det utsettes for en valgt forspenningskraft;

et støtteorgan konfigurert til å følge en aktiv støttekraft til aktiveringsorganet i den andre posisjon til i det minste delvis å motvirke forspenningskraften, hvor den aktive støttekraften er proporsjonal med forspenningskraften.

Det aktive støtteorganet kan omfatte et stempel. Det aktive støtteorganet kan omfatte et motstempel. Det aktive støtteorganet kan omfatte et balansestempel.

Aktiveringsorganet kan omfatte et stempel eller hylse.

Anordningen kan omfatte en indekseringsmekanisme.

Anordningen kan omfatte en fluidresponsiv aktiveringsanordning.

Den valgte forspenningskraft kan omfatte i det minste en kraft-komponent tilknyttet en fluidtrykkforskjell som virker på tvers av aktiveringsorganet. Forspenningskraften kan omfatte en fluidtrykk-komponent. For eksempel kan forspenningskraften omfatte en kraftkomponent hos et nedihullsfluidtrykk og/eller ringromsfluidtrykk.

Den aktive støttekraft kan være proporsjonal med fluidtrykkdifferensialet som virker på tvers av aktiveringsorganet.

Forspenningskraften kan omfatte en mekanisk komponent eller fjærkraft-komponent. For eksempel kan anordningen omfatte et elastisk element, så som en fjær, elastisk organ, eller lignende.

Tilveiebringelsen av støtteorganet kan tillate anordningen å bli rekonfigurerbar mellom minst tre konfigurasjoner. For eksempel kan den andre posisjonen til aktiveringsorganet omfatte en mellomliggende posisjon. Aktiveringsorganet kan være selektivt bevegelig til en tredje posisjon.

Aktiveringsorganet kan være bevegelig i lengderetningen, slik som aksialt sammenfallende med en lengdeakse hos nedihullsverktøyet (f.eks bevegelig opphulls/nedhulls).

Aktiveringsorganet kan være konfigurert til å bevege seg mellom en første posisjon eller konfigurasjon som svarer til en første trykkdifferanse og en andre posisjon eller konfigurasjon som svarer til en andre fluidtrykkforskjell, og i en tredje posisjon eller konfigurasjon som tilsvarer den første trykkdifferensial.

Aktiveringsorganet kan omfatte et stempel eller en hylse, eller lignende.

I henhold til et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt et nedihulls anordning for syklisk å variere en konfigurasjon eller operasjons-modus hos et nedihullsverktøy i henhold til en forhåndsbestemt sekvens, hvor anordningen omfatter: et aktiveringsorgan selektivt bevegelig fra en første aksial posisjon tilsvarende en første konfigurasjon eller operasjonsmodi hos nedihullsverktøyet til en andre aksial posisjon tilsvarende en andre konfigurasjon eller operasjonsmodi hos nedihullsverktøyet når det utsettes for en valgt forspenningskraft;

et støtteorgan konfigurert for å tilveiebringe en aktiv støttekraft til aktiveringsorganet i den andre posisjon til i det minste delvis å motvirke forspenningskraften, hvor den aktive støttekraften er proporsjonal med forspenningskraften.

I henhold til et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebragt en fremgangsmåte for syklisk å variere en konfigurasjon eller operasjonsmodi hos et nedihullsverktøy i henhold til en forhåndsbestemt sekvens, omfattende: selektivt å aktivere forspenningskraften til selektiv bevegelse av et aktiveringsorgan fra en første aksial posisjon tilsvarende en første konfigurasjon eller operasjonsmodi hos nedihullsverktøyet til en andre aksial posisjon tilsvarende en andre konfigurasjon eller operasjonsmodi hos nedihullsverktøyet, og

å tilveiebringe en aktiv støttekraft til aktiveringsorganet i den andre posisjon med et aktivt støtteorgan til i det minste delvis å motvirke forspenningskraften, hvor den aktive støttekraften er proporsjonal med forspenningskraften.

Den aktive støttekraft kan tilveiebringes ved et balansestempel.

Fremgangsmåte for syklisk å variere en operasjonsmodi eller posisjon eller konfigurasjon til en fluidresponsiv nedihulls indekseringsmekanisme, hvor fremgangsmåten omfatter: å utsette et aktiveringsorgan i en første aksial posisjon for et første fluidtrykk fra en første fluidtrykk-kilde;

utsette aktiveringsorganet ved den første posisjon til en andre fluidtrykkforskjell for å bevege aktiveringsorganet til en andre aksial posisjon;

utsette et balansestempel for en invers av den andre fluidtrykkforskjell for å understøtte aktiveringsorganet ved den andre posisjon.

Oppfinnelsen omfatter en eller flere tilsvarende aspekter, utførelsesformer eller funksjoner i isolasjon eller i forskjellige kombinasjoner med eller uten spesifikt angitt (inkludert det som fremgår av patentkravene) i den kombinasjon, eller i isolasjon. For eksempel vil det lett forstås at trekkene angitt som valgfritt med hensyn til det første aspektet kan komme til anvendelse også i forhold til de andre aspekter uten å måtte eksplisitt og unødig opp de forskjellige kombinasjoner og permutasjoner her (f.eks indekseren i det første aspektet kan omfatte funksjoner hos andre aspekter). Valgfrie funksjoner som er angitt i forbindelse med en fremgangsmåte kan komme til anvendelse i tillegg til en anordning, og vice versa. For eksempel kan en anordning være konfigurert til å utføre enhver av trinnene eller funksjonene hos en fremgangsmåte.

I tillegg er tilsvarende anordninger for å utføre ett eller flere av de omtalte funksjoner også innenfor den foreliggende beskrivelse.

Det vil forstås at en eller flere utførelsesformer/aspekter kan være nyttig i selektivt å aktivere en nedihullsverktøy, så som selektiv påvirkning av en broplugg.

Ovennevnte oppsummering er ment å være kun som et eksempel og ikke begrensende.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Den foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet ved hjelp av ikke-begrensende eksempel med henvisning til de følgende tegninger hvor: Figur 1 er en skjematisk illustrasjon av en indekser med et indekseringsorgan, samt et balansestempel, med indekseringsorganet i en første posisjon; Figur 2 er en skjematisk illustrasjon av indekseren i figur 1 med indekseringsorganet i en andre posisjon, med indekseringsorganet og balansestempelet i inngrep; Figur 3 er en skjematisk illustrasjon av indekseren på figur 1 i en tredje posisjon; Figur 4 er en skjematisk illustrasjon av indekseren på figur 1 i en fjerde posisjon;

Fig. 5 er et skjematisk riss av en del av indekseringsorganet i figur 1.

Fig. 6 er et skjematisk riss av en del av balansestempelet på figur 1.

DETALJERT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Det henvises først til figur 1 hvor det er vist et parti av verktøystrengen generelt betegnet med 10 omfatter en opphulls ende 12 og en nedihulls ende 14. Verktøystrengen 10 omfatter en indekseringsanordning 16 med et rørformet legeme 18 som har en gjennomgående boring 19, et indekseringsorgan 20, og et balansestempel 22. Det skal forstås at henvisning til en bestemt retning eller orientering for eksempel "ned", "opp", "øvre", "nedre", "ovenfor", "nedenfor", "side" og lignende brukes i hele den etterfølgende beskrivelse gjelder en vertikal orientering av verktøystrengen 10 og er ikke ment å være begrensende på noen måte. Eksempelvis kan verktøystrengen 10 benyttes i vertikale, hellende og/eller horisontale brønnboringer.

I den utførelses form som er vist, er indekseringsorganet 20 i form av en hylse som er montert koaksialt innenfor det rørformede legemet 18. Indekseringsorganet 20 er aksialt bevegelig inne i det rørformede legeme 18, som virker som et syklisk forspenningsstempel. Anordningen 16 har en trykkfjær 24 som forspenner indekseringsorganet 20 oppover i hullet. I tillegg er et ringformet forspenningskammer 26 definert nede i borehulls i forhold til indekseringsorganet 20, som også forspenner indekseringsorganet 20 oppover i hullet. Det ringformede forspenningskammeret 26 er forseglet fra den gjennomgående boring 19, og i fluidkommunikasjon med et ringrom 28 eksternt i forhold til anordningen 16 (slik som mellom verktøystrengen 10 og et foringsrør eller boreveggen, ikke vist) via en forspenningskammerport 30. Fluidtrykket i forspenningskammeret 26 svarer generelt til fluidtrykket i ringrommet, og virker på et nedre effektivt område hos indekseringsorganet 16 for å tvinge indekseringsorganet 16 oppover i hullet (opphulls).

Opphulls av indekseringsorganet 20 er et indekseringsfluidkammer 32. Indekseringsfluidkammeret 32 virker på et øverste effektivt område av indekseringsorganet 16 for å tvinge indekseringsorganet 16 ned i borehullet (nedihulls). Indekseringsfluidkammer 32 er i fluidkommunikasjon med den gjennomgående boring 19 via en indekseringskammerport 34; og avtettet fra ringrommet 28 og forspenningsfluidkammeret 26. I den utførelsesform som er vist, er de øverste og nederste effektive områder av indekseringsorganet 16 like, slik at når trykket i den gjennomgående boringen og i ringrommet er like, er den netto resulterende kraft på indekseringsorganet 16 lik den mekaniske opphulls forspenningskraften fra trykkfjær 24. Imidlertid, i konfigurasjonen vist i figur 1, er trykket i den gjennomgående boringen vesentlig høyere enn trykket i ringrommmet. Følgelig er den nedihulls forspenningskraften som er generert i indekseringsfluidkammeret 32 er vesentlig større enn den opphulls forspenningskraften fra kombinasjonen av den mekaniske fjæren 24 og forspenningsfluidkammeret 26. Følgelig er anordningen vist i figur 1 med indekseringsorganet 20 i en første aksial posisjon, som er en nederste aksial posisjon i den viste utførelse.

Bevegelsen av indekseringsorganet 20 i forhold til det rørformede legemet 18 er definert av et koblingsarrangement med føringspinne 36 og spor 38. Føringspinner 36 er montert for å stikke radielt innover fra det rørformede legemet 18, og sporet 38 er utformet som en radialt innover forløpende fordypning i indekseringsorganet 20, som strekker seg rundt omkretsen av indekseringsorganet 20 som en kontinuerlig uttsparing.

I konfigurasjonen vist på figur 1, driver den netto nedhulls forspenningskraften (resulterende fra den nedoverrettede større forspenningskraften fra indekseringsfluidkammeret i forhold til den oppoverrettede fjærkraften og fluidkraften fra forspenningskammeret) indekseringsorganet 20 til en nedre posisjon definert av arrangementet med tappen 36 og sporet 38.1 den utførelsesform som er vist, når indekseringsorganet 20 når den første posisjon i figur 1, understøttes indekseirngsorgan på en nedre stopper 40, formet som en skulder på en indre mandrel 42 som definerer forspenningskammeret 26 inne i det rørformede legeme 18. Det nedre stoppet sikrer at når indekseringsorganet 20 når den første posisjon i figur 1, så er en del av nedihulls netto forspenningskraft avledet fra koblingsarrangementet med tappen 36 og sporet 38. Følgelig kan høyere krefter, som for eksempel på grunn av økt trykk i den gjennomgående boringen, være tillatelig, uten at koblingsanordning overbelastes.

Balansestemplet 22 er vist i en inaktiv eller passiv posisjon i figur 1. Balansestemplet 22 er forspent oppover i hullet ved hjelp av fluidtrykket i indekseringskammeret 32, som er høyere enn ringromstrykket i konfigurasjonen vist i figur 1. Følgelig er den nedihulls balansestempelforspenningskraften generert i et balansestempelkammer 48 mindre enn den opphulls balansestempelforspenningskraften generert i indekseringskammeret 32, som er i fluidforbindelse med ringrommet 28 via en balansestempelkammerport 50. Balansestemplet 22 presses oppover i hullet til den passive posisjon, hvor den er støttet av en øvre stopper 52.

I den utførelsesform som er vist, omfatter indekseringsorganet 20 en indekseringsport 44 (delvis vist i Figur 1) for å kommunisere selektivt med en port eller ventil 46 i det rørformede legeme 18. Den første posisjonen på figur 1 tilsvarer posisjon hvor ventilen er lukket. I figur 1 er legemeporten 46 aktivt holdt lukket av et indre boringstrykk, for eksempel tilveiebrakt ovenfra (for eksempel ved en pumpe).

Når det er ønskelig å rekonfigurere anordningen 16, blir et signal overført i form av en reduksjon i fluidtrykket i den gjennomgående boring 19. For eksempel kan fluidtrykket som er generert ved å pumpe fluid fra overflaten bli redusert, for eksempel ved å redusere pumpehastighet eller trykk. Følgelig minker fluidtrykket i indekseringskammeret 32 som er i fluidkommunikasjon med den gjennomgående boring 19 via indekseringskammerport 34. Når den nedihulls forspenningskraften som virker på indekseringsorganet 20 generert i indekseringskammeret 32 faller under den kombinerte opphulls mekaniske kraft og forspenningskraften fra forspenningsfluidkammeret som virker på indekseringsorganet 20, drives indekseringsorganet fra den første posisjon i figur 1 til den støttede eller andre posisjon i figur 2.

Når den opphulls forspenningskraften som virker på balansestempelet 22 generert i indekseringskammeret 32 faller under den nedhulls forspenningskraften som virker på balansestempelet generert i balansestempelkammeret 48 som er i fluidforbindelse med ringrommet 28 via balansestempelporten 50, drives balansestempelet nedhulls mot indekseringsorganet. Når indekseringsorganet 20 når slutten av sin opphulls syklus som definert av koblingsarrangementet med føringspinnen 36 og sporet 38, er indekserorganet 20 i inngrep med balansestempelet 22. Balansestemplet 22 utøver en nedihulls kraft på indekseringsorganet 20. Det effektive område av balansestempelet 22 som virker nedhulls er liknende det effektive området i forspenningsfluidkammeret som virker opphulls (og også de effektive nedihulls- og opphullsområder hos indekseringsfluidkammeret). Følgelig motvirker eller balanserer balansestempelet 22 i det vesentlige hele den fluidgenererte opphulls kraftkomponent som virker på indekseringsorganet 20. Følgelig er indekseringsorganet 20 effektivt forspent mot føringspinnene 36 i den andre posisjon bare av trykkfjæren 24. Følgelig kan anordningen 16 være egnet for høyere fluidtrykk og fluidtrykkforskjeller enn det som ellers kan være mulig. For eksempel kan trykket i den gjennomgående boringen være neglisjerbar, slik som når verktøystrengen 10 kjøres inn, slik at anordningen 16 i den andre posisjonen trygt kan utsettes for et vesentlig høyere trykk i ringrommet enn i den gjennomgående boringen.

I andre utførelsesformer vil det forstås at indekseringsorganet kan være i tillegg eller alternativt forspent av en motor og/eller en hydraulisk støter, eller lignende.

Balansestemplet 22 fungerer effektivt som en mellomliggende stopper som støtter indekseringsorganet 20 i den andre posisjon i figur 2.

I den utførelse som er vist tilsvarer den andre posisjon på figur 2 til en liknende operativ tilstand som den første posisjon. Det vil si den andre posisjonen tilsvarer en posisjon med ventil lukket. I figur 2 er legemeport 46 passivt opprettholdt lukket ved forspenningen, slik som tilveiebrakt fra fjæren 24, og forspenningsfluidkammeret 26 trykksettes med fluidtrykket i ringrommet 28. Det vil imidlertid lett forstås at i alternative utførelsesformer kan den andre posisjon svarer til en annen operativ tilstand (for eksempel en ventil i åpen posisjon).

Når det er ønskelig å rekonfigurere anordningen 16 igjen, økes fluidtrykket i den gjennomgående boring 19. For eksempel kan fluidtrykket som genereres ved å pumpe fluid fra overflaten økes, for eksempel ved å øke pumpehastigheten eller trykket. Følgelig økes fluidtrykket i indekseringskammeret 32 som er i fluidkommunikasjon med den gjennomgående boring 19 via indekseringskammerport 34. Når den nedihulls forspenningskraften som virker på indekseringsorganet 20 generert i indekseringskammeret 32 stiger over den oppoverrettede kombinerte mekaniske kraften og forspenningskraften fra forspenningsfluidkammeret som virker på indekseringsorganet 20, drives indekseringsorganet fra den andre posisjon på figur 2 til den tredje posisjon på fig 3.

Når den opphulls forspenningskraften som virker på balansestempelet 22 generert i indekseringskammeret 32 stiger over den nedhulls forspenningskraft som virker på balansestempelet generert i balansestempelkammeret 48 som er i fluidforbindelse med ringrommet 28 via balansestempelporten 50, drives balansestemplet mot stopperen 52. Når indekseringsorganet 20 når slutten av sin nedihulls syklusbevegelse som definert av koblingssystemet med føringspinnen 36 og sporet 38, når indekseringsorganet 20 den første posisjonen i fig. 1 understøttes indekseringsorganet på en nedre stopper 40, utformet som en skulder på en innvendig mandrel 42 som definerer forspenningskammeret 26 inne i det rørformede legemet 18. Den nedre stopperen sikrer at når indekseringsorganet 20 når den første posisjonen i figur 1, avledes en del av den nedihulls netto forspenningskraften fra koblingsarrangementet med tappen 36 og sporet 38. Følgelig kan høyere krefter, som for eksempel på grunn av økt trykk i den gjennomgående boringen være tillatelig, uten at koblingsanordning overbelastes.

I den utførelsesform som er vist, tilsvarer den tredje posisjonen i figur 3 til en liknende aksiell posisjon og operativ tilstand som den første posisjon. Det vil si, den tredje posisjon tilsvarer en posisjon med en ventil lukket. I figur 3 er legemeporten 46 aktivt opprettholdt lukket ved et trykk i den interne boringen, slik som tilveiebrakt ovenfra (for eksempel ved en pumpe). Det vil imidlertid lett forstås at i alternative utførelsesformer kan den tredje posisjon samsvare med en annen aksial posisjon (for eksempel en andre mellomliggende aksial posisjon) og/eller en annen operativ tilstand (for eksempel en ventil i åpen posisjon).

Når det er ønskelig å endre konfigurasjonen for anordningen 16, slik at syklus endres til at anordningen 16 får en posisjon med ventil åpen, reduseres fluidtrykket i den gjennomgående boring 19. For eksempel kan fluidtrykket som genereres ved å pumpe fluid fra overflaten bli redusert, for eksempel ved å redusere pumpehastighet eller trykk. Følgelig avtar fluidtrykket i indekseringskammeret 32, som er i fluidkommunikasjon med den gjennomgående boring 19 via indekseringskammerport 34. Når den nedihulls forspenningskraften som virker på indekseringsorganet 20 genereres i indekseringskammeret 32 faller under den kombinerte opphulls mekaniske kraft og forspenningskraften fra forspenningsfluidkammeret som virker på indekseringsorganet 20, drives indekseringsorganet fra den tredje posisjon i figur 3 (som tilsvarer til den første aksiale posisjon på figur 1) til den fjerde posisjon i figur 4.

Når indekseringsorganet 20 når slutten av sin opphulls syklusbevegelse som definert av koblingsarrangementet med føringspinnen 36 og sporet 38, engasjerer indekseringsorganet 20 balansestempelet 22. Balansestemplet 22 utøver en nedihulls kraft på indekseringsorganet 20. Det effektive område til balansestempelet 22 som virker nedihulls i borehullet er liknende det effektive område i forspenningskammeret som virker opphulls (og også liknende de effektive nedihulls- og oppihullsområder hos indekseringsfluidkammeret). Balansestemplet 22 motvirker eller balansere i det vesentlige hele den fluidgenererte opphulls kraftkomponenten som virker på indekseringsorganet 20, selv om indekseringsorganet 20 er effektivt forspent mot føringspinnene 36 i den fjerde posisjon av den mekaniske fjæren 24. Videre er indekseringsorganet 20 støttet av stopperen 52 via balansestempelet 22.

I den viste utførelsesform tilsvarer den fjerde posisjon i figur 4 en annen driftstilstand enn den første posisjon. Det vil si, den fjerde posisjonen (tredje ulike aksiale posisjon) tilsvarer en posisjon med en ventil åpen. Legemeporten 46 og indekseringsporten 44 er rotasjonsmessig og aksialt innrettet. Det vil imidlertid lett forstås at i alternative utførelsesformer kan den fjerde posisjonen (tredje forskjellig aksial posisjon) posisjon samsvarer med en annen operativ tilstand (for eksempel en posisjon med ventil lukket).

Det vil lett forstås at anordningen 16 kan være skifte syklus endeløst eller sekvensielt indekseres mellom konfigurasjonene i figurene 1 til 4. Det vil si at anordningen 16 kan rekonfigureres fra den i figur 4 til figur 1, som for eksempel ved å redusere trykket i indekseringsfluidkammeret 32.

Henvisning er nå gjort til Figur 5, som viser den relative bevegelse av føringspinnen 36 i sporet 38 mellom respektive posisjoner, selv om det i den viste utførelsesform vil forstås at føringspinnen 36 forblir i det vesentlige statisk og indekseringslegemet 20 med sporet 38 beveger seg i forhold til føringspinnen 36 (dvs. indekseringsorgan 20 roterer og forskyver seg i forhold til det rørformede legemet 18 langs banen 80 vist i forhold til føringspinnen 36). I den viste utførelsesformen strekker sporet 38 seg kontinuerlig rundt en omkrets av indekseringsorganet 20. Profilen til sporet 38 danner en syklisk sekvens som tilsvarer til de aksiale posisjoner i figurene 1-4. Den sykliske sekvensen har tre aksiale indekseringsposisjoner i hver syklus, hvor hver indekseringsposisjon tilsvarer operasjonstilstand eller konfigurasjon.

I bruk er indekseringsorganet benyttet til å styre operasjonstilstanden eller konfigurasjon av nedihullsanordningen. Sporet 38 danner en rekke topper 51, 53, 54, 56, 58, 60. I den utførelsesform som er vist, tilsvarer alle toppene til en liknende aksial posisjon (nedre) hos indekseringsorganet 20 i forhold til det rørformede legemet 18. Det vil imidlertid lett forstås at variasjoner i toppaksiale posisjoner kan omfatte andre utførelsesformer.

I omkretsretningen plassert mellom hver topp 51, 53, 54, 56, 58, 60 er en kanal 62, 64, 66, 68, 70. I den utførelsesform som er vist, omfatter kanalene grunne kanaler 62, 66, 68, 70 og dype kanaler 64. Kanalene 62, 66, 68, 70 danner en stopper som støtter i det minste en del av den forspenningskraft og/eller indeksering kraft- og/eller motkraft ved de respektive første og/eller andre og/eller tredje og/eller fjerde aksielle posisjoner.

Det vil forstås at mønsteret av toppene 51, 53,54, 56, 58, 60 og kanalene 62, 64, 66, 68, 70 er gjentatt i omkretsretningen i sporet 38 tilsvarende hver føringspinne 36. Den relative banen 80 til en føringspinne 36 i sporet 38 er vist med brutt linje. Når den netto aksiale presskraft som virker på indekseringsorganet 20 endres fra nedihulls til opphulls, beveger indekseringsorganet 20 seg aksialt og rotasjonsmessig i forhold til det rørformete organet som definert av banen 80 fra den første posisjon 82 tilsvarende figur 1 med føringspinnen 36 i en første topp 51 til den andre posisjon 84 som svarer til figur 2 med føringspinnen 36 i en første grunn kanal 62. Balansestemplet 22 sikrer at føringspinnen 36 ikke er overbelastet, da balansestempelet 22 støtter indekseringsorganet 20 ved den andre posisjon 84 i figur 2.

Senere, når netto aksial forspenningskraft som virker på indekseringsorganet 20 endres fra opphulls til nedhulls, beveger indekseringsorganet 20 seg aksialt og rotasjonsmessig i forhold til det rørformede organet som definert av banen 80 fra den andre posisjon 84 som svarer til figur 2 med den føringspinne 36 i en første grunn kanal 62 til den tredje posisjon 86 svarende til figur 3 med føringspinnen 36 i en andre topp 53.

Når den netto aksiale forspenningskraft som virker på indekseringsorganet 20 endres fra nedihulls til opphulls, beveger indekseringsorganet 20 seg aksialt og rotasjonsmessig i forhold til det rørformete organet som definert av banen 80 fra den tredje posisjon 86 tilsvarende figur 3 med føringspinnen 36 i den andre toppen 53 til den fjerde posisjon 88 som svarer til figur 4 med føringspinnen 36 i en første dyp kanal 64.

Deretter kan den netto aksiale forspenningskraft som virker på indekseringsorganet 20 endres fra opphulls til nedihulls, slik at indekseringsorganet 20 beveger seg aksialt og rotasjonsmessig i forhold til det rørformete organet som definert av banen 80 fra den fjerde posisjon 88 tilsvarende figur 4 med føringspinnen 36 i den første kanalen 64 til en femte posisjon 90 som svarer til den aksiale posisjon i figur 1 med føringspinnen 36 i den tredje toppen 54.

Følgelig kan indekseringsorganet 20 kontinuerlig og endeløst sykleres mellom rotasjonsmessige og aksiale posisjoner i forhold til det rørformede legeme 18.

En fagmann på området vil forstå at forskjellige modifikasjoner av anordningen 16 er mulig. For eksempel kan koblingsarrangementet være ulik arrangementet med indekseringspinne og spor som beskrevet ovenfor. For eksempel kan koblingsarrangementet omfatte et par av inngrepsorganer slik som et par sammengripende clutch-organer eller et kamelement og en kamfølgerelement, hvor en eller begge av inngrepsorganer er konfigurert slik at de definer sekvensielle indekseringsposisjoner innenfor en syklus, hvor hver indekseringsposisjon svarer til en operativ tilstand eller konfigurasjon.

Tilsvarende i alternative utførelser, snarere enn å være endeløs syklet i en retning med eller mot urviseren, kan indekseringsorganet bli uendelige syklet ved gjentatte ganger å reversere rotasjonsretningen.

I den utførelsesform som er vist, er indekseringsorganet utsatt for trykket nedihulls eller trykket i ringrommet (via et kammer som omfatter fjæren) fra en radial port. Imidlertid vil det forstås at i andre utførelser kan aktiveringsorganet være utsatt for nedhullstrykk eller ringromstrykk fra en aksiell port eller gjennomgående boring. For eksempel kan brønnverktøyet være minst selektivt til å åpne ved et nedihulls ende.

I alternative utførelsesformer kan indekseringsorganet kan bli indeksert mellom posisjoner ved hjelp av en eller flere motorer, for eksempel hydrauliske eller elektriske motorer, i tillegg eller som et alternativ til fremdrift og forspenning ved hjelp av fluidtrykket i de viste utførelsesformer. Tilveiebringelsen av balansestempelet kan muliggjøre bruk av en mindre motorer eller færre motorer enn det som ellers ville være nødvendig for å overvinne en differensialtrykkforskjell som virker på indekseringsorganet.

Søker beskriver herved isolert hver enkelt funksjon som her er beskrevet, og hvilken som helst kombinasjon av to eller flere av slike trekk, i den grad at slike egenskaper eller kombinasjoner er i stand til å bli utført basert på den foreliggende beskrivelse som en helhet i lys av den felles generelle kunnskapen til en person med kunnskap innenfor fagområdet, uten hensyn til hvorvidt slike egenskaper eller kombinasjoner av egenskaper løse eventuelle problemer som her er beskrevet, og uten begrensning for omfanget av patentkravene. Søkeren indikerer at aspekter av den foreliggende oppfinnelse kan omfatte en hvilken som helst slikt individuelt trekk eller kombinasjon av trekk. Det skal forstås at de utførelser som er beskrevet her er kun eksempler, og kan fremstilles at forskjellige modifikasjoner av denne uten å avvike fra rammen av oppfinnelsen.

For eksempel vil det forstås at indekseringsorganet kan styres syklisk eller indekseres uten vesentlig å variere den sykliske eller indekserende kraft eller trykk. For eksempel kan indekseringskraft eller indekseringskammertrykket angis eller koblet til en i det vesentlige konstant kraft eller trykk, slik som et fluidtrykk i ringrommet eller et konstant diameter trykk i boringen eller et ettergivende organ. Indekseringsorganet kan sykles eller indekseres ved å variere forspenningskraft og/eller balansestempelkraft.

Det vil forstås at balansestempel kan fungere som en sikkerhetsmekanisme, som for eksempel i det tilfelle at anordningen utilsiktet blir indeksert eller syklet. For eksempel, der hvor en ikke-planlagt eller plutselig endring i fluidtrykk forekommer, for eksempel på grann av en svikt i pumpen eller avstengning, vil balansestempelet sikre at koblingsarrangementet ikke utsettes for overbelastning på grunn av det i det vesentlige relativt høy nedihullstrykket eller ringromstrykket.

Det vil forstås at der hvor balansestemplet her er vist opphulls av indekseringsorganet, kan i andre utførelsesformer balansestempelet være plassert nedihulls i forhold til indekseringsorganet. Likeledes, der det her er vist et enkelt balansestempel som minst delvis motvirker forspenningsstemplet kan andre utførelsesformer ha et ytterligere eller alternativt balansestempel som minste delvis motvirke indekseringsorganet. For eksempel kan balansestempelet være konfigurert til å motvirke en kraft i et indekseringskammer, slik som fra et fluid i en innvendig boring. Et slikt balansestempel kan gi en alternativ eller ytterligere forspenningskraft, slik at lavere krefter blir overført til koplingsarrangementet, slik som i en alternativ eller en annen mellomposisjon som tilsvarer posisjonen i fig 3 (dvs. hvor figur 3 er erstattet med en mellomposisjon, med indekseringsorgan forspent nedihulls, i stedet for en aksial endeposisjon).

Claims (12)

1. En nedhulls indekseringsanordning (16) for syklisk å variere en konfigurasjon eller operasjonsmodi hos et nedihullsverktøy i henhold til en forhåndsbestemt sekvens, hvor anordningen omfatter: et rørformet legeme (18); et indekseringsorgan (20) selektivt bevegelig i forhold til det rørformede legemet (18) som respons på et signal mellom to aksielle posisjoner, og et balansestempel (22) for støtte av indekseringsorganet (20) ved i det minste en av de aksiale posisjoner.

2. Anordning ifølge krav 1, hvor indekseringsorganet (20) er selektivt bevegelig mellom en første aksial posisjon og en andre aksial posisjon som respons på signalet, hvor den andre posisjon omfatter den støttede posisjon, og hvor balansestempelet (22) er konfigurert til å bevege seg fra en passiv posisjon til en aktiv posisjon for å støtte indekseringsorganet (20) ved den andre posisjon.

3. Anordning ifølge et av kravene 1 eller 2, hvor indekseringsorganet (20) er forspent mot den støttede posisjon av en forspenningskraft, og balansestempelet (22) er konfigurert til å i det minste delvis å motvirke forspenningskraften når indekseringsorganet (20) er i den støttede posisjon.

4. Anordning ifølge krav 3, hvor forspenningskraften tilveiebringer en forbelastning ved den støttede posisjon, under opprettholdelse av indekseringsorganet (20) i den støttede posisjon, og hvor balansestempelet (22) er konfigurert til å redusere forspenningen ved den støttede posisjon.

5. Anordningen ifølge krav 3 eller 4, hvor forspenningskraften omfatter en fluidtrykk-kraftkomponent, og balansestempelet (22) er konfigurert til å i det minste delvis å motvirke forspenningskraftens fluidtrykk-kraftkomponent.

6. Anordning ifølge et av kravene 3-5, hvor anordningen er konfigurert til å eksponere balansestempelet (22) for et liknende fluidtrykk som forspenningskraftens fluidtrykk, og hvor anordningen er konfigurert til å drive balansestempelet (22) mot den aktive posisjonen og indekseringsorganet (20) fra det den ustøttede eller første posisjon mot den støttede eller andre posisjon med fluid fra samme kilde.

7. Anordning som angitt i de foregående krav, hvor anordningen omfatter et indekseringsfluidkammer (32), anbrakt mellom forspenningsfluidkammeret (26) og balansestempelfluidkammeret (48).

8. Anordning som angitt i de foregående krav, hvor anordningen omfatter et koblingsarrangement for styring av bevegelsen til indekseringsorganet (20), hvor koblingsarrangementet omfatter et fremspring (36) og et spor (38), hvor fremspringet (36) griper inn i sporet (38).

9. Anordning ifølge krav 8, hvor sporet (38) er konfigurert til å tillate at balansestempelet (22) støtter i det minste en del av forspenningskraften og/eller indekseringskraften og/eller motkraften ved den første og/eller andre og/eller tredje og/eller fjerde aksial posisjon.

10. Fremgangsmåte for syklisk å variere en konfigurasjon eller operasjonsmodi hos et nedihullsverktøy i henhold til en forhåndsbestemt sekvens, idet fremgangsmåten omfatter: sending av et signal for selektivt å bevege et indekseringsorgan (20) i forhold til et rørformet legeme (18) mellom to aksielle posisjoner, og støtte indekseringsorganet (20) ved i det minste en av de aksiale posisjoner med et balansestempel (22).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor fremgangsmåten videre omfatter overføring av et ytterligere signal for selektivt å bevege indekseringsorganet (20) i forhold til det rørformede legemet (18) til en tredje aksial posisjon.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10, hvor indekseringsorganet (20) er selektivt bevegelig mellom en første aksial posisjon og en andre aksial posisjon som respons på signalet, hvor den andre posisjon omfatter den støttede posisjon, og den andre eller støttede posisjon omfatter en mellomliggende aksial posisjon, mellom den første og den tredje aksiale posisjon.