NO810322L - Frigjoeringsinnretning for gjenstander fastklemt i en broennboring - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår frigjøringsinnretninger som er

i vanlig bruk for å frigjøre fastklemte gjenstander i en borebrønn. Mer spesielt angår den foreliggende oppfinnelse en frigjøringsinnretning for bruk nede i et borehull og som er innrettet til å bli koblet over et verktøy for utfisking og som under bruk kan påføre kontrollerbare trykkrefter til den fastklemte gjenstand, uavhengig av kraften som påføres frigjøringsinnretningen av overflatekontrollert utstyr.

Mere spesielt angår den foreliggende oppfinnelse en fri-gjøringsinnretning for fastklemte gjenstander i en borebrønn, hvor et energislag som påføres en fastklemt gjenstand,kan bestemmes nøyaktig, uavhengig av brønnbetingelsene,og kraften av slaget mot den fastklemte gjenstand kan justeres meget enkelt og nøyaktig.

Under boring av dype brønner, som eksempelvis brøn-ner for produksjon av petroleumsprodukter, fastklemmes av og til gjenstander som eksempelvis borerør, rør, brønnverktøy og andre innretninger i borebrønnen og kan ikke fjernes ved bruk.av en vanlig oppadrettet kraft. I slike tilfeller er det ofte nødvendig å tilføre vibrasjonskrefter til den fastklemte gjenstand for å frigjøre den for uttrekking fra bore-brønnen. I den videre beskrivelse er fastklemte gjenstander betegnet likeledes som i industrien med "fisk", bestrebelser som utføres for å fjerne fastklemte eller tapte gjenstander i en borebrønn betegnes typisk som "fisking".

Frigjøringsinnretninger for tilføring av vibrasjonskrefter til fastklemte gjenstander har mange forskjellige utforminger, avhengig av de fiskeoperasjoner som skal utføres og omfatter typisk to grunnleggende kategorier ved frigjø-ringsverktøy, dvs. hydraulisk drevne verktøy som er kjent som "oljevibratorer" og på den annen side mekaniske vibratorer. Det er vanlig kjent av alle brukere av utstyr for dypvanns-boring og utrusting, som har erfaring med en hvilken som helst dimensjon av oljevibratorer for fisking i borebrønner,. at hver brønn har forskjellige karakteristika, som eksempelvis trykket nede i hullet, det hydrostatiske hode, temperatur, friksjon, rørstrekk, avvikende hull osv., alle må behandles på en spesielt uttenkt måte for å kunne gjennomføre en effek tiv oppfisking. Også oppfiskingsoperasjoner som utføres i brønner nær ved hverandre og som strekker seg til en vanlig oljeproduserende underjordisk formasjon, har ulike karakteristika som påvirker funksjonen av de oljevibrerende mekanismer. Det er akseptert av brønnu^rustningsindustrien at det er praktisk talt umulig å kalkulere mange av de foran nevnte brønnbetingelser og avgjøre nøyaktig den spesielle mengde energi som er påført av en oljevibrator til en fisk under ethvert spesielt forhold. Eksempelvis vil hver brønn ha en spesiell temperatur i bunnen av hullet som kan være forskjellig fra andre brønner og forandrer tett-heten og viskositeten av oljen som oljevibratoren befinner seg i. Olje ved høyere temperatur vil naturligvis være tynnere og dens viskositet vil naturlig nok være mindre i høyere temperaturområder. Ved borebrønner som er mere avvikende, stiger naturligvis friksjonen mellom brønn og drivrør og holdelinen og må taes i betraktning under opp-fiskingen for å kunne bestemme størrelsen på kraften som skal tilføres via oljevibratormekanismen. Der hvor det foreligger dype oljebrønner, vil røret eller kabelen som holder oljevibratormekanismen og fiskeverktøyet, utsettes for større strekk, alene på grunn av vekten av selve røret eller kabelen. Når oppadrettede vibrerende krefter tilføres gjennom holderøret eller kabelen fra overflatekontrollen, må røret eller kabelen beveges tilstrekkelig for å oppta rør-strekket og allikevel tilføre en spesielt fastlagt vibrerende kraft mot fisken.

En ytterligere ulempe som kan oppstå ved bruk av oljevibratormekanismer er behovet for å styre oljeoppdriften som oppstår i oljevibratorverktøyet. Under forhold hvor olje-vibratormekanismene lukkes hurtig, er det mulig for det indre trykk i spesielle kammere 1 oljevibratoren, å stige tilstrekkelig til å bringe oljevibraturens kapslingskon-struksjon til brudd. Fra et driftsstandpunkt kréves at oljevibratorer lukkes langsomt og forsiktig for å kunne utvirke langsom forflytning av oljen og på denne måte eli-minere muligheten for trykkpåvirket brudd eller eksplosjon av oljevibratorens midtre legeme. Ved drift av en olje- vibratormekanisme i en dyp brønn hvor det er involvert betydelig kabel- eller rørbelastning, er det meget vanske-, lig å utføre langsom lukking av oljevibratormekanismen.

Det er således ønskelig å frembringe en oppfiskingsvibrator-mekanisme som kan åpnes og lukkes ved enhver ønsket hastighet uten å forandre karakteristikken av energipåvirkningen som overføres til fisken.

Mange ulike typer mekaniske vibrasjonsverktøy er utviklet med det for øyet å frigjøre fastklemte gjenstander eller fisker i borebrønner for A kunne trekke ut: fisken.

I mange tilfeller benytter mekaniske vibratorer dødgangs-stoppere (lost motion connection) mellom indre og ytre deler, som anført i US-PS 2 872 158, og mange oljebrønnvibrasjons-mekanismer benytter kompresjonsfjærer for å påføre kraften for vibrasjonsslaget slik som i US-PS 2 882 018, 3 208 541, 3 23 3 6 90, 3 3 60 0 60 og 3 4 06 77 0. Videre benytter mange vibratorinnretninger for oljebrønner holdemekanismer for å styre frigjøringskraften fra slagmekanismer for å kunne styre vibrasjonskraften, således også i US-PS 2 122 751, 2 634 102 og 3 203 482.

På grunn av det foregående er det et vesentlig trekk ved denne oppfinnelse å frembringe en ny mekanisk vibratormekanisme for oppfisking fra brønnen, som er innrettet til å påføre en spesiell styrbar vibrerende kraft til en fisk, uavhengig av den spesielle kraft som tilføres ved overflaten ved hjelp av overflatestyrt utstyr.

Det er et ytterligere trekk ved denne oppfinnelse

å frembringe en ny vibratormekanisme for oppfisking, som ikke er utsatt for indre friksjon ved eksempelvis indre fy-ringer eller andre mekaniske anordninger.

Det er et ytterligere trekk ved denne oppfinnelse

å frembringe en ny v.i. bra torniekan i. sine for oppfisking fra en borebrønn, som er innrettet for hurtig bevegelse uten at det oppstår hydrauliske problemer enten vibratormekanismen er smørefri eller har smøremiddel for a beskytte sine indre deler.

Blant de mange trekk ved denne oppfinnelse skal fremheves anordningen av en ny vibratormekanisme for oppfisking fra borehull som ikke er utsatt for å briste eller ødelegges, uavhengig av den spesielle oppadgående eller nedadgående hastighet som innføres ved hjelp av overflatekontrollert driftsutstyr.

Et ytterligere trekk ved oppfinnelsen angår en ny vibratormekanisme for oppfisking fra borehull, som virker effektivt uten hensyn til de forskjellige brønnbetingelser som eksempelvis dybde, temperatur, tetthet og viskositet av brønnvæsken, hullavviket, etc., og tillater nøyaktig bestem-melse av vibrasjonskreftene som skal overføres til en fisk, uavhengig av slike brønnbetingelser.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot en mekanisk vibratormekanisme for oppfisking fra borehull ved frigjøring av fastklemte gjenstander eller fisker i bore-brønnen og å kunne tillate uttrekking av gjenstandene. Vibratormekanismen omfatter et langstrakt stållegeme eller hus som er hult og som avgrenser et indre kammer innrettet til å motta et langstrakt drivspindelelement som kan beveges lineært inne i huset. Konstruksjonslegemet er utformet for å danne en indre hammer med hvilken støt- eller vi brasjons-kref ter kan overføres til'konstruksjonslegemet og dermed gjennom et egnet oppfiskingsverktøy, til fisken som er fastklemt i borebrønnen. Drivhammeren er ved sin øvre ende utformet for egnet forbindelse med en anordning for håndtering av vibratormekanismen i en borebrønn. Håndteringsanordnin-gen for verktøyet kan hensiktsmessig være et styreutstyr for wireline eller en rørstreng, avhengig av de forhold som foreligger. Drivhammeren er utformet for å danne en indre strøm-ningspassasje, hvorigjennom sirkulerende fluidum kan pumpes

i tilfelle anordningen er forbundet med en rørstreng. Vibratoranordningens konstruksjonslegeme og andre indre komponenter kan også være utformet for å danne strømnings-passasjer gjennom hvilke det sirkulerende fluidum kan passere under utførelse av oppfisking- og vibrasjonsutførelsene. Over hammerkonstruksjonen samvirker legemet og spindelen for å danne et fjærkammer hvori er anordnet en trykkfjær, hvis sammentrykking kan justeres ved hjelp av en justeringsmutte.r som enkelt kan justeres ved hjelp av et egnet justeringsverk-

tøy. Under hammeren er legemet utformet for å danne et par med motstående indre spor som er innrettet til å motta et langstrakt delt element med en ringformet, nedre konstruk-sjon som omgir spindelen og fra hvilken det strekker seg et par langstrakte, i tverretningen buede, lastoverførende elementer gjennom de langstrakte spor og inn til fjærkammeret for inngrep med den nederste del av trykkfjæren. Et ringformet langstrakt låseelement som også er betegnet som en kulelagerring, er anordnet bevegelig i. huskonstruksjonen med sin øvre del innrettet til å omgi den nedre del av spindelkonstruksjonen. Kulelagerringen er utformet for å danne flere sperrehull i hvilke kulesperrer kan mottas, idet sperrene også delvis kan mottas i et ringformet sperrespor som er dannet i den nedre del av spindelen og virker i denne stilling for å holde spindelen fastlåst til sperreanordningen. Sperreelementene kan også bevege seg radialt motsatt inn i øvre og nedre holdespor som er dannet i konstruksjonslegemet slik at, når de befinner seg her, sammnlåsingen mellom spindelen og sperremekanismen, er frigjort. Sperremekanismen tvinges oppad ved hjelp av en trykkfjær, men kan enkelt beveges nedad ved nedadgående kraft som tilføres fra spindelen. Spindelens nedre del er utformet for å danne en ringformet sperrekamflate som er innrettet til å føre låseanordningene utad inn til det nedre låsespor i legemet under til-bakestillingsbevegelsen av vibratormekanismen.

Under forhold hvor vibratormekanismen ikke er tenkt å forbli i brønnen utover en lengre periode, kan den være oppbygget slik at dens indre deler utsettes for brønnvæske. Vibratormekanismen kan derved enkelt spyles for å fjerne bores lam og deretter spyles med beskyttende smøremxddel for å hindre korrosjon av de indre deler. Dette trekk tillater oppbygning av vibratormekanismen uten behov for O-ringer og andre te tn;i ngsmekanismer som kan hindre fri bevegelse av vibratormekani smen .

Under forhold hvor vibratormekanismen vil utsettes for ekstremt korrosive fluida eller skal forbli i boringen over lengre perioder, eksempelvis under boreoperasjoner, kan vibratormekanismen omfatte et tett indre kammer i hvilket de bevegelige deler befinner seg og dette indre kammer er fylt med et beskyttende væskemedium, eksempelvis siliconolje, for å beskytte de indre deler mot korrosjon. Ved a ta hensyn til volumendringer av fluidet og indre trykkbalanse, kan vibratormekanismens fri bevegelse opprettholdes effektivt.

En mer detaljert beskrivelse av den foreliggende oppfinnelse som er omtalt ovenfor, følger i det etterfølgende for at det lettere skal kunne forstås hvorledes de ovenfor nevnte trekk, fordeler og mål ved oppfinnelsen oppnås. Beskrivelsen baseres på de utførelser som er vist på tegningen .

Det skal imidlertid bemerkes at tegningen kun

viser eksempler av utførelser av denne oppfinnelse for ut-førelse av fremstillingsprosessen som er nevnt her og skal derfor ikke betraktes som en begrensning av oppfinnelsens ramme, idet oppfinnelsen kan enkelt omfatte andre like effek-tive utførelser uten å fjerne seg fra denne oppfinnelses prinsipp og ramme.

På tegningen viser fig. 1 et vertikalt riss av en vibratormekanisme for oppfisking fra et borehull, oppbygget i henhold til den foreliggende oppfinnelse og vist i stilling i en brønnforing og .forbundet med et oppfiskingsverktøy som er vist med stiplet linje, fig. 2 viser et vertikalsnitt av den øvre del av vibratormekanismen på fig. 1, idet justerin-gen av mekanismens trykkfjær fremgår, fig. 3A viser et vertikalsnitt av den øvre del av vibratormekanismen på fig.

1, fig. 3B viser et vertikalsnitt av den nedre del av vibratormekanismen på fig. 1, med drivspindelen og låsemekanismen i sammenlåst stilling med innstilt vibratormekanisme, fig.

3C viser et delsnitt av en vibratormekanisme med en trykk-balansert svivelovergang for linestyrte vibrasjonsopera-sjoner, fig. 4 viser et tverrsnitt langs linjen 4 - 4 på

fig. 3B med kulesperremekanismen, fig. 5 viser et tverrsnitt langs linjen 5 - 5 på fig. 3B med forholdet mellom belastningsgaflene og hanimerdelen av drivspindelen i huset, fig. 6 viser et tverrsnitt langs linjen 6 - 6 på fig. 3A med forholdet mellom belastningsgaffelen og drivspindelen i huset, fig. 7A viser et vertikalsnitt av den nedre del av vibrator-

mekanismen på fig. 1, med den innstilte stilling av drivspindelen og låseelementet i huset, fig. 7B viser et vertikalsnitt tilsvarende fig. 7A med stillingen av drivspindelen og sperreelementene under returbevegelsen etter en vibrasjonsoperasjon, fig. 7C viser et vertikalsnitt tilsvarende fig. 7A og 7B med frigjøring av den sammenkobling av konstruksjonen som er opprettet av sperrene mellom drivspindelen og låseelementet, fig. 8A viser et vertikalsnitt av den øvre del av en vibratormekanisme med en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelse, omfattende et oljefylt beskyttelseskammer for beskyttelse av de indre deler mot korrosjon, fig. 8B er et vertikalsnitt av den nedre del av vibratormekanismen på fig. 8A, fig. 9 viser cl; tverrsnitt langs linjen 9 - 9 på fig. 8A, fig. 10 viser et tverrsnitt av linjen 10 - 10 på fig. 8A, fig. 11 viser et tverrsnitt langs linjen 11 - 11 på fig. 8A og fig. 12 viser et tverrsnitt langs linjen 12 - 12 på fig. 8B.

I henhold til tegningen og især fig. 1, er en vibratormekanisme for oppfisking fra borehull, bygget i henhold til den foreliggende oppfinnelse, generelt betegnet med 10 og er vist anordnet i en brønnforing 12 som strekker seg nedad gjennom jordlaget 14. Vibratormekanismen 10 er vist hengende i et lineverktøy 12 som er anordnet i borebrønnen ved hjelp av en line 18 som styres av utstyr anordnet ved brønnens overflate. Vibratormekanismen er også vist sammenkoblet med et oppfiskingsverktøy 20 som er antydet stiplet og som er innrettet til å opprette sammenkobling med en gjenstand eller fisk som er fastklemt i brønnforingen eller bore-brønnen.

Fig. 3A viser at vibratormekanismen 10 omfatter et hus, generelt betegnet med 22, som er dannet av en øvre seksjon 23 med et øvre parti 26 med indre gjenger 28 av betydelig lengde. En øvre kappe 30 har et nedre parti 32

med ytre gjenger som er innrettet til å bli mottatt av det øvre parti av de indre deler 28 med en ringformet skulder 34 i anlegg mot den øvre husseksjons øverste parti. Kappen 30 har også en indre boring 36 gjennom hvilken en drivspindel' 38 strekker seg inn i huset. Drivspindelens øverste parti har en seksjon 40 med ytre gjenger som er innrettet til å bli opptatt av de indre gjenger i et nedre parti 42 av en svivelforbindelse 44 for linen. Svivelens 4 4 øvre parti har et øvre parti 46 med ytre gjenger som kan mottas av en rør-forbindelse i de tilfeller hvor vibratormekanismen er innrettet til å drives ved hjelp av rør under fluidumsirkulasjon. Svivelen 44 har også en indre strømningspassasje 48 gjennom hvilken det sirkulerende fluidum passerer når det foretas vibratoroperasjoner samtidig med fluidumsirkulasjon. Drivspindelen 38 har også en indre passasje 50 gjennom hvilken sirkulerende fluidum kan passere.

I det nederste parti av fig. 3A og det øvre parti av fig. 3B, er den øvre seksjon 2 4 av huset utformet for å danne et nederste parti 52 med. indre gjenger som kan motta det øverste parti 5 4 med ytre gjenger av en mellomliggende hammerseksjon 56.

Som vist på fig. 6 og også fig. 3A og 3B, er husets 22 hammerseksjons 56 indre utformet for å danne et par med motstående hammere 58 og 6 0 som er en del av hammer-• seksjonen. Hamrenes 58 og 60 indre har utformede deler av sylinderflater 62 og 64 som-tillater det sylindriske parti av spindelen 38 å passere gjennom rommet eller åpningen som er dannet mellom de to hammere. Hammerseksjonens indre er også utformet for å danne et par motstående buede spor 66 og 68 gjennom hvilke gaffe.lformede belastningselementer 70 og

72 som omtales nedenfor, strekker seg.

Hammerseksjonens 56 nedre parti er, slik det er vist på fig. 3B, utformet for å danne et nedre parti 74 med ytre gjenger, innrettet til å motta et øvre parti 76 med indre gjenger, av en nedre husseksjon 78. Den nedre husseksjon er utformet for å danne en i det vesentlige sylindrisk indre veggkonstruksjon 80 med en passasje gjennom hvilken drivspindelen 38 kan passere. Det nedre parti av den nedre husseksjon 78 er utformet for å danne, en seksjon 82 med indre gjenger, som er innrettet til å motta et øvre parti 84 med ytre gjenger av en nedre svivel 86. Svivelen 86 er utformet for å danne et nedre parti 88 med indre gjenger, innrettet for gjenget forbindelse med den øverste del av oppffskings-

verktøyet 20, slik det er vist på fig. 1.

Mellom drivspindelens ender er anordnet et par motstående hammerelementer 9 0 og 92 som er vist detaljert i tverrsnittet på fig. 5. Hammerelementene 90 og 92 er utformet i ett med drivspindelen 38 og har oppadrettede anslagsskuldre 94 og 96 som er innrettet for slag mot nedad rettede skuldre 98 og 100 som er utformet på de motstående hammerkonstruksjoner, henholdsvis 58 og 60. Etter tilstrekkelig oppadgående bevegelse av drivspindelen i huset, vil hammerelementenes 90 og 92 skuldre 94 og 96 slå an mot de motstående skuldre 98 og 100 i hammerelementene og derved overføre en slagkraft til hamrene og således også til huset. Denne kraft påføres gjennom huset til verktøyet 20 og gjennom verktøyet til fisken slik at denne vibreres og frigjøres fra fastklemmingen i borebrønnen eller føringsrøret.

Det er ønskelig å påføre en styrt kraft til fisken under vibrasjonsoperasjonene og å påføre den styrte kraft gjentagende ganger for således å sikre at fisken helt fri-gjøres fra den fastklemte stilling, og forårsake beskadigelse på vibratormekanismen, oppfiskingsverktøyet eller til den fastklemte gjenstand. I henhold til den foreliggende oppfinnelse kan en egnet måte for å oppnå styrt påføring av vibrerende krefter til oppfiskingsverktøyet og fisken hensiktsmessig utføres ved å styre den oppadgående slagkraft i henhold til en styrbar frigjøringsmekanisme. Slik det især er vist på fig. 3A, samvirker det sylindriske parti av drivspindelen 38 med den øvre husseksjons 24 indre veggflate 102 for å danne et fjærkammer 104 i hvilket det er anordnet en trykkfjær 106. Det nedre parti av trykkfjæren 106 ligger an mot den i. det vesentlige sylindriske øvre del av et trykk-fjæroverføringselement 108 med nedre skulderflater 110 og 112 som er innrettet for anlegg mot øvre skulderflater 114 og 116 dannet av hamrene 58 og 60. De gaffelformede belastningselementer 70 og 72 er utformet i ett med det sylindriske øvre parti av det fjærlastoverførende element 108. Især i henhold til fig. 5, har de gaffelformede belastningselementer 70 og 72 buet utforming og strekker seg gjennom motstående buede spor 118 og 120' som er dannet ved forholdet mellom hammerelementene 90 og 92 og det sylindriske parti av drivspindelen 38. Belastningselementene er derfor innrettet til å strekke seg fra én stilling over hamrene 58 og 60 til en stilling under hammerelementene 90 og 92.

De nederste ender av de gaffelformede belastnings-•elementer 70 og 7 2 er innrettet til å gripe den øvre del av et langstrakt låseelement 122 som er bevegelig anordnet i den nedre husseksjon 78. Låseelementet som også er betegnet som en kulelagerring, er utformet for å danne et nedre parti 124 med redusert diameter, som opptas i en passasje eller boring 126 i den nedre svivel 86. Partiet med rédusert diameter i låseelementet samvirker med den nedre husseksjons vegg for å danne et låsefjærkammer 128 i hvilket er anordnet en trykkfjær 130 som har sin nedre ende i anlegg mot en skulder 132 i svivelen. Låsefjærens 130 øvre del ligger an mot en ringformet skulder 134 i låseelementet og presser låseelementet oppad i den nedre husseksjon. Den nedre husseksjon har øvre og nedre ringformede holdespor 13 6 og 138 som er adskilt av en ringformet holdeflate 140. Det øvre parti av låseelementet 122 har flere låsholdere 14 2 som er innrettet tid å motta flere sfæriske låseelementer 155 som har større diameter enn veggtykkelsen i låseelementet og således er i stand til å rage ut fra de indre eller ytre ringflater av låseelementet.

Drivspindelens nedre parti er utformet med et ringformet holdespor 146 slik det er vist på fig. 3B og 4, for således å sikre låseelementet 122 konstruksjonsmessig til drivspindelens nedre partiridet holdesporet 146 er innrettet til å motta holdeelementer .144.

Drivspindelens nedre parti har' en ringformet buet kamflate 148 som utvirker en kamstyring under gjeninnstilling av vibratormekanismen, idet de sfæriske låseelementer 142 pres-ses radialt utad inn i de nedre holdespor 138 i huset.

Dette trekk beskrives i detalj i forbindelse med bevegelsen under drift av de indre deler ved vibratormekanismen.

Låseelementet 122 har en utvidet øvre del som danner en holder 15 0 for den nederste del av drivspindelen og har også en indre strømningspassasje eller boring 152 ved sitt nedre parti, gjennom hvilken sirkulerende fluidum passerer fra passasjen 50. Den nedre svivel 86 har en indre strømningspassasje 154 for passasje av det sirkulerende fluidum og danner en indre skulder 15 6 mot hvilken et herdet ringformet demperelement 158 ligger an, som repeterbart kan rammes av den nederste del 160 av låseelementet 122

uten å resultere i noen form for konstruksjonsdeformasjon. Demperingelementet 158 kan erstattes i tilfelle konstruksjonsmessig deformasjon skulle oppstå.

For å kunne gjeninnsette trykkfjæren 106 slik at den avgir en ønsket kraft gjennom belastningsgaflene til låseelementene 122, er en justeringsmutter 162 skrudd på

den øvre husseksjon ved hjelp av de langstrakte indre gjenger 28. Justeringsmutterens 162 nederste del ligger an mot et lagerelement 164 av bløtt metall, som eksempelvis kan være laget av bronse, med lagerelementet anliggende mot en sete.ring 166 av metall som igjen ligger an mot den øverste del av trykkfjæren. Etter dreining av justeringsmutteren 162, vil trykkfjæren 106 enten sammentrykkes eller tillates å strekkes og således etablere fjærkraften som overføres til fjærlastoverføringselementet 180 og gjennom belastningsgaflene til låseelementet 122. Den øverste del av justeringsmutteren 162 er utformet for å danne en verktøyholder 168 som befinner seg i inngrep med et mutterinnstillingsparti 170 i et fjærinnstillingsverktøy 172. Med den øvre ende-kappe 30 skrudd av fra den øvre del av huset slik det er vist på fig. 2, kan justeringsverktøyet som har et delsylin-drisk spor 174 for mottak av det sylindriske parti av driv-spindleen, innføres i den åpne øverste del av husseksjonen for inngrep med de øvre partier 168 av justeringsmutteren 162. Med den justeringsmulighet som på denne måte er frem-kommet, vil operatørene kun dreie justeringsverktøyet 172 ved hjelp av håndtakene MG og .178 slik at justeringsmutteren 162 skrus inn eller ut etter ønske for således å opprette egnet kompresjon av fjæren 106.

Verktøyet er utformet for å danne flere indike-ringsmerker eller -spor for justering, som valgfritt kan bringes i overensstemmelse med den øverste del av den øvre husseksjon for således å frembringe en visuell indikasjon

av den grad av kompresjon av fjæren 106 som er opprettet ved innstilling av fjærjusteringsmutteren 162. Med fjær-juster ingsmu ttearen 162 anordnet kun :i be rør i ngskontakt med trykkfjæren, vil eksempelvis bevegelse av låseelementet 122 til fri stilling mot kompresjonen av fjæren utvirke en spesiell slagkraft, for eksempel 1,3 kN, mot hamrene. Justeringsmutteren 162 kan skrues innad tilstrekkelig til å for-høye slagkraften i hammerelementene mot hamrene til tilnær-melsesvis 4,4 kN. Naturligvis vil slagkraften som utvirkes av trykkfjæren 106 bestemmes av trykkfjærens oppbygning og av lengden av trykkslaget som overføres til fjæren.

Mens vibratorkonstruksjonen på fig. 3A og 3B er egnet for operasjoner når den føres inn i brønnen ved hjelp av rør slik at fluidumsirkulasjonen kan ledes gjennom vibratormekanismen, vil det ikke være nødvendig å oppta volumendringer i vibratormekanismen på grunn av den åpne boring. I tilfeller hvor vibratormekanismen benyttes med linesystemet, er det nødvendig å opprette kommunikasjon mellom det indre parti av vibratormekanismen og de ytre omgivel-ser slik det er vist på fig. 3C, hvor den nedre svivel 86a er utformet med luftepassasjer 87 og 89 som tillater væske-utveksling med den ytre omgivelse og således hindrer hydraulisk interferens under bruk av vibratormekanismen.

På fig. 7A, 7B og 7B er det vist forskjellige bevegelser under drift av de indre konstruksjonskomponenter i vibratormekanismen. Låseelementet 122 og drivspindelen 38 befinner seg i nøytral stilling i en stilling mellom øvre og nedre holdespor 136 og 138 i huset. Holdeflaten 140 holder låseelementene effektivt i inngrep i det ringformede holdespor 146 i drivspindelen. På denne måte er låseelementet 122 og drivspindelen 38 låst sammen ved hjelp av låseelementene 144. En vibrasjon initieres ved påføring av oppadgående kraft mot linen eller røret som holder oppfisk-ingsmekanismen i brønnen slik at hele kabel- eller rørstrekket opptas. Etter at dette er utført, gir en ytterligere oppadgående bevegelse av styringsutstyret på overflaten en oppadgående bevegelse til drivspindelen 38, noe som beveger denne oppad. På grunn av det sammenlåste forhold mellom drivspindelen og låseelementet 122, beveges også låsen oppad, inntil låseelementene 144 beveges utad inn i holdesporet 136, slik det er vist på fig. 7. Under en slik oppadgående bevegelse av drivspindelen påfører låseelementet 122 som ligger an mot de nedre partier av de gaffelformede belastningselementer 70 og 72, en oppadrettet kraft mot den nederste del av trykkfjæren 106. Størrelsen på den oppadrettede kraft som kreves for bevegelse av drivspindelen og låseelementene fra den nøytrale stilling som er vist på fig. 7A, til den frie stilling som er vist på fig. 7C, er avhengig av fjærens 106 kompresjon. Med fjærjusteringsmutteren løst innstilt, vil frigjøringskraften være i størrelsesorden 1,3 kN eller, avhengig av justeringsmutterens stilling, mellom 1,3 og 4,4 kN.

Etter utadgående bevegelse av låseelementene 144 inn i husets øvre holdespor 136, frigjøres drivspindelen 38 fra sin forbindelse med låseelementet 122 og beveges deretter oppad i henhold til den spesielle frigjøringskraft som er oppnådd. Drivspindelens 38 hammerelementer 90 og 92 bringes således til å bevege seg oppad og slår mot hamrene 58 og 60 med et slag som styres av den frigjorte holdekraft og på-fører dermed en oppadrettet vibrasjonskraft gjennom huset og oppfiskingsverktøyet til fisken som er forbundet med dettes nederste del.

Etter frigjøring av forbindelsen mellom drivspindelen og låseelementet 122, vil låseelementet tvinges nedad av belastningselementene 70 og 72 mens fjæren 106 trykkes sammen, slik det er vist på fig. 7B. Deretter kan holdeelementene 144 bevege seg delvis inn i det nedre holdespor 138, men vil umiddelbart beveges radialt innad når trykkfjæren 130 presser låseelementet oppad til den nøytrale stilling som er vist på fig. 7A. På dette tidspunkt vil drivspindelens 38 nedre del 148 være anordnet et stykke ovenfor det øvre holdespor.

Betjeningspersonalet for vibratoroperasjonen vil deretter utføre en styrt nedadgående vibrasjon ved å tillate det hengende rør å bebevege seg nedad under styring av bremsemekanismen i boreriggen. En første økning av den nedadgående bevegelse må utføres før vibreringen for å oppta strekket i røret eller kabelen. Eksempelvis er det ikke uvanlig at det kombinerte strekk av en rørstreng i en brønn kan være i størrelsesordenen 89 cm. Boremannskapet senker ganske enkelt røret den krevde lengde for å oppta rørstrekket og stoppes deretter, under observasjon av riggens indikator, den nedadgående bevegelse når den egnede vekt indikeres. Resultatet er en hård nedadgående kraft som sammen med den oppadgående vibrasjonskraft er helt pålitelig når det gjel-der å løsne fastklemte gjenstander. Logisk nok ville en hydraulisk vibratormekanisme sprenges av det ekstreme hydrauliske trykk dersom holderøret hadde blitt sluppet plutselig slik som beskrevet ovenfor.

I tilfelle det ikke er behov for noen vibrerende kraft, senker operatøren ganske enkelt røj:et eller linen langsomt til gjeninnstilling av vibratormekanismen og beveger deretter røret eller linen oppad for å aktivere vibratormekanismen og å avgi en styrt vibrerende kraft til fisken.

For å kunne fullføre gjeninnstillingen av sammenkoblingen mellom låseelementet og drivspindelen, beveges deretter drivspindelen nedad, noe som forårsaker at det ringformede kamparti 148 går i inngrep med de indre partier av de respektive låseelementer. Når dette skjer vil låseelementet 122 beveges nedad mot kompresjonen av låsefjæren 130 inntil låseelementene går i inngrep i låsesporet 138. Når dette inntrer vil drivspindelens kamparti 148 tvinge låseelementene 144 radialt utad inn i det nedre låsespor. v Dette tillater det nedre parti av drivspindelen å bevege seg nedad tilstrekkelig til å bringe låsesporet 146 inn i inngrep med låseelementene. Når drivspindelen deretter beveges oppad tvinger låsefjæren 130 låseelementet 122 å følge denne oppadgående bevegelse, noe som tillater holdeelementene å bli presset inn i holdesporet .146. Sammenlåsing mellom låseelementet og drivspindelen opprettholdes deretter av

flaten 140 med delene i nøytral stilling.

Mannskapet vil under oppfiskingsoperasjonene ganske enkelt feste vibratormekanismen enten til en rør-streng eller til et egnet linestyringsutstyr med et opp-fiskingsverktøy festet i dens nedre ende. Før innføring av vibratormekanismen i borebrønnen vil mannskapet hensiktsmessig innstille justeringsmutteren 162 for å kunne frembringe en spesielt egnet slagkraft som et resultat av fjærens 106 sammentrykning. Mekanismen senkes deretter ned i bore-brønnen, bringes i inngrep med fisken og mannskapet vil deretter kun overføre oppad- og nedadrettet bevegelse som er tilstrekkelig til å forårsake aktivering av vibratormekanismen. Ved hver oppadgående bevegelse vil en spesielt fastlagt slagkraft overføres fra vibratormekanismen til fisken for å kunne frigjøre denne fra borebrønnen. I tilfelle det er behov for en større vibrerende kraft, vil mannskapet trekke opp vibratormekanismen fra brønnen, skru av den øvre.ende-kappe 30 fra .huset 24 og innføre justeringsverktøyet 172 slik det er vist på fig. 2 for således å innstille justé-ringsmutteren 162 tilstrekkelig til å danne den ønskede sammentrykning av fjæren 106 og således den ønskede frigjø-ring som beskrevet ovenfor. Vibratormekanismen har ingen indre 0-ringer, slik det vanligvis forefinnes i tilsvarende, hjelpeverktøy for brønner, og dermed elimineres enhver indre friksjon fra påvirkning med kontrollert bruk av slagkrefter mot fisken. Imidlertid kan vibratormekanismen nedsenkes og fylles fullstendig med sirkulasjonsfluidum uten at dette er til skade for dens drift. Etter bruk kan vibratormekanismen ganske enkelt spyles ut med vann for å hindre at det setter seg noe brønnsement igjen og kan også spyles med olje for å hindre korrosjon av de indre deler.

Mens vibratormekanismen som er vist på fig. 1 - 7C virker under forhold hvor bore f lu.i dum kommer inn i vibratormekanismen, er det ment at vibratormekanismen kan forbli i borebrønnen over begrensede tidsperioder slik at dens indre deler utsettes for et korrosivt medium over begrensede tidsperioder. Typisk vil de indre deler av vibratormekanismen på fig. 1 - 7C tilføres et belegg av beskyttende olje som vil forhindre korrosjon av de indre deler over en begrenset tidsperiode, eksempelvis opp til noen få dager. Det er videre ikke ment at vibratormekanismen på fig. 1 - 7C benyttes under forhold hvor det sirkuleres et abrasivt medium som eksempelvis borefluidum gjennom vibratormekanismen. Vibratormekanismen brukes vanligvis under forhold hvor det medium som sirkuleres gjennom vibratormekan-nismen, er ikke-korroderende eller abrasivt slik som eksempelvis sirkulasjonsfluidum for brønnsluttføring eller vedlikeholdsaktivitet. Vibratormekanismen på fig. 1 - 7C vil ha tilstrekkelig liten diameter til å bli ført gjennom produksjonsrøret i en dyp brønn, for å kunne hente opp verktøy og andre gjenstander fra hullet. Dersom det ønskes en rotasjonsfunksjon, som eksempelvis rømming, kan vibratormekanismen benyttes effektivt da de gaffelformede belastningselementer står i et ikke roterbart forhold til vibratorhuset. Om ønsket kan et vridningsmoment tilføres gjennom vibratormekanismen for å kunne bidra til frigjøring av en fisk som er fastklemt i brønnen, idet vibratoraktivi-teter kan utføres samtidig med vridningen.

Under forhold hvor en vibratormekanisme skal ben-nyttes i samband med boreoperasjoner og hvor det er tenkt at vibratormekanismen skal forbli i borehullet over en ■ lengre tidsperiode, for eksempel under boringen, er det hensiktsmessig å benytte en vibratormekanisme som er effektivt beskyttet mot forurensning av dens indre bevegelige deler fra brønnfluidet som den er nedsenket i. Eksempelvis kan borefluidet, sementslammet etc. sirkulere gjennom vibratormekanismen og derfor er det hensiktsmessig at vibratormekanismens indre deler er effektivt beskyttet mot forurensning fra disse medier.

En vibratormekanisme ifølge den foreliggende opp-finn-e.lse, og hvis indre deler ei: beskyttet, kan hensiktsmessig ha den form som er vist på fig. 8A - 12. Fig. 8A og 8B viser henholdsvis øvre og nedre partier av vibratormekanismen med indre beskyttet mekanisme. Slik det er vist på fig. 8A, omfatter vibratormekanismen, generelt betegnet med 200, en øvre svivelovergang 202 med et boksparti 204 med indre gjenger som er innrettet til å motta et nedre kant-parti med ytre gjenger av enhver egnet innretning for forbindelse og opphengning som eksempelvis en streng i et borerør, et lineverktøy etc. Svivelovergangen 202 er utformet for å danne et langstrakt parti 206 med redusert diameter med en øvre glatt sylindrisk tetningsflate 208

og et mellomliggende parti 210 som er maskinert for å danne et langstrakt tapparti 212 med kilespor som er innrettet til å bli mottatt i en seksjon 214 med motsvarende spor, i et hammerlegeme 216 som er anordnet bevegelig omkring svivelovergangen. Svivelovergangen er også utformet for å danne en midtre strømningspassasje 218 gjennom hvilken fluidum kan strømme for å danne sirkulasjon i borebrøn-nen. Eksempelvis kan borefluidum, sementslam og forskjellige andre fluida for boring og fullføring av brønnen, pumpes gjennom strømningspassasjen 218. Ved det nedre parti av den øvre svivelovergang er det anordnet øvre og nedre partier med ytre gjenger og med ulike diametre, slik det er vist ved 220 og 222. Den øvre utvendige gjenge 220 er innrettet til å motta en hammerkonstruksjon 224 med. indre gjenger og et ringformet hodeparti 226 med en skulder 228 som ligger an mot en skulder 230 som er dannet med det nedre parti av den øvre gjengede seksjon. Hammerkonstruksjonen 224 danner en øvre anslagsskulder 232 som er innrettet for anslag mot en nedre skulder-konstruks jon 234 i det. nedre parti av hammerlegemet.

Vibratormekanismens hammerlegeme er dannet av den øvre hammerlegemeseksjon 216 med et nedre parti 236 med utvendige gjenger, innrettet til å motta det øvre parti 238 med indre gjenger av et nedre hammerlegeme eller hus 240. Tetningselementer 242 og 244, eksempelvis 0-ringer eller lignende, er innlagt i tetningsspor ved de øvre og nedre ender av partiet 23 6 med utvendige gjenger av den øvre hammerlegemeseksjon 216. Disse tetningselementer danner positive tetninger mot indre ringformede flater i det nedre hammerlegemes 240 ytre fluider som vibratormekanismen befinner seg i .

Vibratormekanismens ytre legeme er også utformet delvis av et fjærhus 246 med en øvre ende 248 som har utvendige gjenger og mottas med gjenget forbindelse i et nedre parti 250 med utvendige gjenger i det nedre hammerlegeme 240. Legemets avtetning opprettholdes videre av et ringformet tetningselement 252 som danner en positiv tetning ved den gjengede forbindelse mellom det nedre hammerlegeme 240 og fjærhuset 246.

Den langstrakte strømningspassasje som strekker

seg gjennom vibratormekanismen, er også delvis dannet av en indre langstrakt passasje 254 som igjen er dannet av en nedre rørformet spindel 256 som også samvirker med fjærhuset 246 for å etablere et indre ringformet fjærkammer 258 i hvilket er anordnet en trykkfjær 260 som består av flere tallerkenfjærer som virker under kompresjon for å lagre kontrollert energi for vibrasjonsslagkraften i som oppstår når vibratormekanismen aktiveres. Den nederste del av trykkfjæren 260 ligger an mot en oppad rettet ringformet skulderflate 262 som er dannet av en belastningsring 264. Belastningsringens nedre skulderflate 266 er .innrettet til

å ligge an mot en indre ringformet skulderflate 268 som er utformet i det indre av fjærhuset 246 for således å danne et bevegelig stopp for trykkfjærens nedre ende.

Som-nevnt ovenfor kan trykkfjæren være hensiktsmessig innstilt til å gi vibrasjonskrefter av kontrollerbar størrelse. Naturligvis vil trykkfjærens kompresjonsstørrelse bestemme størrelsen av trykkraften som overføres under aktivering av vibratormekanismen. Eksempelvis kan trykkfjæren 260 være utformet for å gi en minimumskraft på 44 kN med en minste fjærkompresjon og når fjæren er sammenpresset maksi-malt, kan den være utformet for å gi en kompresjonskraft i størrelsesordenen 111 kN. Ved innstilling av en fjærkraft på 44 kN, vil det oppstå en slagkraft i størrelsesordenen 186 kN og innretningen vil ha en sikker rettlinjet strekk-

last under drift i størrelsesordenen 880 kN. Med trykk-

fjæren innstilt til 111 kN, leveres en slagkraft på 467 kN

av fjæren ved aktivering av vibratormekanismen.

For å kunne tillate justering av fjærens 260 kompresjon, er det anordnet et utvendig gjenget øvre parti 272 som mottas av det nedre parti av fjærhusets innvendige gjenger 248 . En nedre anleggsskulder 274 i justeringselementet 270 ligger an mot det øvre spor i en lastjusterings-mekanisme 276 som er anordnet mellom justeringselementet og den øverste del av trykkfjæren. Etter dreining av justeringselementet 270, vil justeringselementet bli beveget lineært på grunn av dets gjengede forbindelse med fjærhusets indre gjenger. Under dreining av justeringselementet vil lastjusteringsmekanismen 276 hindre at det oppstår noe vridningselement i trykkfjæren.

For å fullføre justering eller dreining av justeringselementet 270, er justeringselementet utformet for å danne et parti 278 med ytre spor og kiler omkring sin omkrets. Disse spor og kiler danner ytre tenner som kan gå i inngrep med et justeringsverktøy, eksempelvis en skrutrekker, som er innsatt gjennom en åpning 280 i fjærhusets vegg. Åpningen 280 har indre gjenger og. er innrettet til å motta en blindplugg 282 som kan innsettes og fjernes ved hjelp av en sekskantnøkkel eller ethvert annet egnet verktøy. Da det foreligger en mulighet til at fluidum under høyt trykk ved bunnen av borebrønnen kan forårsake lekkasje med pluggen 282, er det anordnet et par ytre tetninger 284 og 286 på

den ytre omkrets av justeringselementet for således å etablere en tetning mot fjærhusets 246 indre flate. Ved bruk av en trykkfjær slik det er vist, med en kompresjon i størrel-sesordenen mellom 44 og 111 kN, vil hver 6,35 mm lineær bevegelse av justeringselementet forhøye fjærkraften i størrelsesordenen 22 kN. Det er derfor kun nødvendig å anordne en lineær justering i størrelsesordenen 25 mm for justeringselementet 270 for å kunne oppnå en kompresjons-størrelse for vibratormekanismen fra 44 til 111 kN.

Det er ønskelig å frembringe en mekanisme for å tillate lagring av fjærkraft ved relativ bevegelse av husseksjonene og å frigjøre fjæren ved opprettelse av en fastlagt kraft. Dette trekk oppnås effektivt slik det er vist i det mellomliggende parti på fig. 8B hvor fjærhuset i vibratormekanismen og det nedre parti av den indre spindel samvirker for å danne en avlastnings- og belastningslåse-seksjon i vibratormekanismen. Huset 246 er i det indre utformet for å danne et par ringformede adskilte segment-formede avlastningsspor 288 og 290 som er innrettet for å motta flere låsesegmentelementer 292 etter inngrep av seg-mentelementene i tilsvarende spor. På tilsvarende måte har låsesegmentelementene 2 92 samme funksjon som de kuleformede låseelementer 144 i utførelsen som er vist på fig. 1 - 7C. 1 et ringformet rom mellom huset 246 og den indre spindel 256 er det anordnet et anleggssegment 294 med flere sperre-åpninger 296 som er innrettet til å motta låsesegmentene 2 92. Et kammer 2 98 for returfjærer er også dannet mellom huset 246 og spindelen 256 og en returfjær 300 er anordnet i fjærkammeret og ligger an mot den nederste del av anleggssegmentet 294. Retur- eller belastningsfjæren 300 presser mot segmentet 294 i inngrep med den indre omkrets av den ringformede flate 266 i belastningsringen 254. Den indre spindel er utformet for å danne et ringformet holdespor 302 som er innrettet til å motta de indre partier av låseelementene 292 i stillingen som er vist på fig. 813 og .12, som er den midtre eller-, nøytrale stilling av segmentet 294 og låseelementene 292.

Det nedre parti av vibratormekanismen har en bunn-svivel 304 med et øvre utvendig gjenget parti 306 som holdes i et innvendig gjenget parti 308 i den nederste del av huset 246. Bunnsvivelen er tettet i forhold til huset 246 ved hjelp av et par O-ringer eller annet egnet tetningselement 310 og 312 som er anordnet på hver side av gjengene 306 og 308. Bunnsviveien 304 har også et indre rom 314 hvori befinner seg den nederste del 316 av den rørformede spindel 256 for således å tillate lineær bevegelse av den indre spindel i forhold til det ytre hus i vibratormekanismen. Den nederste del av bunnsvivelen 304 har en utvendig gjenget tappforbindelse 318 som tillater vibratormekanismen å være hensiktsmessig sammenkoblet med et typisk vektrør, et opp-fiskingsverktøy eller enhver annen egnet indre gjenget del. Bunnsvivelen har også en indre passasje 320 som tillater strømning av sirkulasjonsfluidet fra vibratormekanismen nedad inn i enhver del som er koblet sammen med denne.

Betjening av låse- og frigjøringsmekanismen for

å forårsake aktivering eller utløsing av vibratormekanismen utføres på følgende måte: Med vibratormekanismen koblet sammen med et oppfiskingsverktøy eller ganske enkelt sammenkoblet med seksjoner av borerøret over en typisk borekrone, utføres vibreringen når boreoperatøren på boreriggen beveger borestrengen oppad. En første økning av denne oppadgående bevegelse av borestrengen virker ganske enkelt med til å strekke røret eller linen og deretter beveger ytterligere oppadgående bevegelse svivelovergangen og den indre spindel i vibratormekanismen oppad mens det ytre hus forblir stasjo-nært på grunnlag av dets sammenkobling med det fastklemte objekt. Når den oppadgådnde kraft påføres forårsaker den låste forbindelse mellom den indre spindel, de mange fri-gjørings- og belastningssegmenter 292 og anleggssegmentet 294, en mekanisk kraft mot belastningsringen 264 idet trykkfjæren 260 derved komprimeres. Etter at den maksimale opera-sjon er oppnådd, avhengig av stillingen av fjærjusterings-elementet 270, vil segmentene 292 være beveget oppad og i inngrep i frigjøringssporet 288 idet en slik bevegelse av elementene utføres ved bevegelse av den indre spindel mot fjærens 230 kompresjon. Såsnart låseelementene er i stand til■å bevege seg inn i frigjøringssporet 288, vil egnede kamflater i spindelens spor 302 forårsake utadgående forskyv-ning av elementene inn i frigjøringssporet 288. Etter- at dette er skjedd, vil hammeren 224 på grunn av sin gjengede forbindelse med den øvre spindel, bevege seg oppad mens den opprettholder sitt inngrep med den nedre spindels 256 øverste del 257. Når låsesegmentene 292 forflyttes utad inn i segmentfrigjøringssporet 288, vil den nedre spindel 256 og således, også den øvre spindel 202 frigjøres og med den innstilte frigjøringskraft virkende mot den øvre svivel 202 fra linen eller rørstrengen, vil deretter anleggsholderen 232 i hammeren 224 beveges slagartet mot hammerlegemets 216 nedre flate 234. Dette forårsaker en styrt vibrerende kraft som deretter overføres fra hammerlegemet nedad gjennom det

ytre hus som er dannet av husseksjonene 240 og 246, til bunnsvivelen 304. Bunnsvivelen overfører deretter denne styrte oppadgående vibrerende kraft til borerøret, oppfisk-ningsverktøyet eller annen konstruksjonsdel som det er forbundet med ved hjelp av tappkonstruksjonen.

Samtidig med frigjøring av den nedre spindel 256 ved utadgående bevegelse av låsesegmentene 292, og etter tilstrekkelig oppadgående bevegelse av den indre spindel for å gå klar av den skrånende skulder 303, vil belastningsringen 264 bli forflyttet nedover av fjærens 260 kompresjon og dermed forårsake nedadgående bevegelse av anleggssegmentet 294. Denne nedadgående bevegelse av segmentet vil medføre kamming av låsesegmentene radialt innad inn i sperre-åpningene 296 slik at anleggssegmentet 294 tillates å bli forflyttet tilbake til den midtre eller nøytrale stilling slik som vist på fig. 12. Etter at den indre spindel er frigjort og har beveget seg oppad for å indusere den oppadgående vibrerende kraft, er den deretter fri til å bevege seg nedad og denne nedadgående bevegelse kan oppstå så hurtig som ønsket. For å fullføre den nedadgående vibrasjon, vil operatøren ganske enkelt senke borestrengen tilstrekkelig nedad til å oppta hele rørstrekket og vi], deretter påføre en nedadgående vibrerende kraft ganske enkelt ved å støtte den nedadgående bevegelse når vektindikatoren når den hen-siktsmessige størrelse. I motsetning til hydrauliske vibra-tormekanismer som ikke kan senkes■hurtig, kan vibratormekanismen ifølge denne oppfinnelse senkes så hurtig som mulig uten hensyn til ødeleggelse av vibratormekanismen. Bore-riggens operatør er derfor i stand til å påføre styrte oppadgående og nedadgående vibrerende krefter til fisken, idet effektiv frigjøring av fisken fra dens fastklemte stilling i brønnen forenkles.

Etter at oppadgående vibrasjon er oppstått, gjeninnstilles vibratormekanismen ganske enkelt ved nedadgående bevegelse av den indre spindel. Denne nedadgående bevegelse bringer skulderen 303 i kontakt med segmentene og forflytter dem nedad fra den midtre stilling på fig. 8B og 12. Etter å ha nådd segmentfrigjøringssporet 290, vil segmentene bli beveget radialt utad av den skrånende skulders 303 kampå-virkning inn i sporet 290. Dette tillater dermed ytterligere nedadgående bevegelse av den indre spindel, tilstrekkelig til å bringe låsesporet 302 i overensstemmelse med sporet 290. Ved hjelp av kraften som induseres av tilbake-slagsfjæren 300, vil segmentene bli presset inn i låsesporet 302. Deretter vil anleggssegmentet 294 konstruksjonsmessig forbindes med den indre spindel ved hjelp av elementene og segmentene og anleggssegmentet vil beveges til den nøytrale stilling etter nøytralisering av de vibrerende krefter.

Vibratormekanismen ifølge den foreliggende oppfinnelse kan roteres etter ønske på grunn av kileforbindel-sen som er dannet av de ytre kiler 212 og de indre kiler 214 som overfører dreiemoment mellom den indre spindel og det ytre hus i vibratormekanismen. Evnen til å tilføre dreiemoment gjennom vibratormekanismen forenkler boreopera-sjonen med mekanismen sammenkoblet med borestrengen og forenkler også frigjøringen av fastklemte•gjenstander i bore-brønnen ved kombinerte aktiviteter, inkludert kontrollert oppadgående vibrasjon, kontrollert nedadgående vibrasjon og kontrollert tilføring av dreiemoment.

Som nevnt ovenfor er det ønskelig å frembringe beskyttelse av vibratormekanismens indre deler mot korrosive og erosive effekter fra borehullets fluidum under forhold hvo.r vibratormekanismen skal forbli nedsunket i brønnfluidet over en lengre tidsperiode. I henhold til denne oppfinnelse kan de indre bevegelige komponenter i vibratormomentet være effektivt beskyttet mot korrosjon og erosjon av et beskyttende fluidum uten på noen som helst måte å påvirke bruken av oppfinnelsen med henblikk på de hydrauliske trykk som kan oppstå ved drift. Den konstruksjonsmessige forbindelse mellom den indre spindel og det ytre hus i vibratormekanismen, frembringer et langstrakt beskyttelseskammer som strekker seg over hele vibratormekanismens lengde. Dette kammer oppstår av det sirkelformede eller ringformede rom mellom den indre spindel og det ytre hus. Et par tetningselementer 322 og 324 holdes i ringformede tetningsspor i det øvre parti av hammerlegemet 216 og virker med til å etablere fluidumtette tetninger med den indre spindels sylindriske ytre. flate 208. Beskyttelseskammeret 326 er således dannet i en øvre tetning dannet av tetningselementene 322

og 324. Når den indre spindel beveges i forhold til det ytre hus, foreligger der en volumforandring i beskyttelseskammeret 3 26 og denne volumforandring opptas ved hjelp av et ringformet trykk-avbalanseringselement 328, eller stempel, som har et par indre ringformede tetninger 330 som tetter mot en sylindrisk flate 332 på spindelen og et par ytre ringformede tetninger 334 som danner tetninger mot en indre sylindrisk flate 336 i huset. Når det oppstår volumendringer i ringrommet mellom spindelen og huset, beveges stempelelementet 326 lineært i. det ringformede fjærkammer 338 og opptar således volumforandringen som oppstår. Likeledes beveger stempelelementet 328 seg i den motsatte retning for å oppta volumendringen som oppstår når det foreligger relativ bevegelse mellom spindelen og huset i motsatt retning. Stempelelementet 328 som er et svømmende stempel, opprettholder et avbalansert trykk mellom beskyttelsesfluidet, eksempelvis siliconolje, i beskyttelseskammeret og trykket i fluidet i strømningspassasjen som strekker seg gjennom vibratormekanismen. Stempelkammerets 338 aksiale lengde er tilstrekkelig til å oppta enhver stempelbevegelse som måtte oppstå. Da trykket på begge sider av stemplet 328 er i balanse, vil volumforandring. av beskyttelseskammeret kunne tillates å oppstå fritt uten trykkpåvirkning og vibratormekanismen kan senkes så hurtig som mulig for å forårsake nedadrettet vibrasjon uten at muligheten for hydraulisk beskadigelse av vibratormekanismen foreligger.

I henhold til det foregående er det derfor tydelig at den foreliggende oppfinnelse er godt egnet til å utføre alle de trekk som er beskrevet.foran, sammen med andre fordeler som tydelig vil fremgå av selve beskrivelsen av mekanismen. Det er underforstått at spesielle kombinasjoner og sammenmonferinger kan være anvendelige og kan benyttes uten henvisning til andre trekk og kombinasjoner. Dette omfattes av den foreliggende oppfinnelses ramme.

Claims (10)

1. Vibratormekanisme for oppfisking av fastklemte gjenstander i borebrønner med tilføring av oppad rettede slagkrefter mot gjenstanden, karakterisert ved at den omfatter et langstrakt hus, innrettet for sammenkobling av dens nederste del til et oppfiskingsverktøy som kan anordnes i inngrep med en gjenstand i borebrønnen, idet huset er utformet for å danne indre hammeranordninger og indre anslagsanordninger i huset, en langstrakt drivspindel kan opptas bevegelig i huset og har sammenkoblingsanord-nincfer ved sin øverste ende for sammenkobling med holdeanordninger for verktøyet, idet drivspindelen har begrenset oppadgående bevegelse i forhold til huset og. er utformet med anslagsanordninger, låseanordninger som opptas bevegelig i huset og er innrettet til å etablere en løsbar forbindelse mellom drivspindelen og huset, idet låseanordningene frigjør dettes forbindelse med drivspindelen etter fastlagt oppadgående bevegelse av drivspindelen i huset, hvor låseanordningene omfatter et langstrakt låseelement som er bevegelig anordnet i huset og innrettet for sammenpassende forhold med drivspindelen, holdeanordninger for låsing av drivspindel. og låseelement i løsbar sammenkoblet kraftoverføringsfor-bindelse, anordninger for å frigjø re holdeanordningene fra det sammenkoblede forhold med drivspindelen og låseelementet og anordninger for overføring av fjærkraften i trykkfjæren til låseelementet, slaganordninger som er utformet på drivspindelen og anordnet for anlegg mot hammeranordningene ved den øvre begrensning av drivspindelens bevegelse i forhold til huset, og en trykkfjær som er anordnet i huset og som blir sammentrykket ved en fastlagt oppadgående bevegelse av drivspindelen, som således overfører mo ts a ti., f j.ivrk raf t som motvirker den fastlagte oppadgående .bevegelse av drivspindelen, hvor låseanordningene frigjør fjærkraften fra drivspindelen på grunnlag av don fastlagte oppadgående bevegelse av drivspindelen og hvorved drivspindelen frigjøres for bevegelse av slaganordningene til slag mot hammeranordningene.

2. Vibratormekanisme ifølge krav .1, karakterisert ved at låseanordningene har i det minste delvis rørform og er innrettet for teleskoplignende sammenkobling med drivspindelen, ved at drivspindelen er utformet for å danne første.låsmottagsanordninger, ved at låseelementet er utformet for å danne låsopptaksanordninger som kan oppta låsmottaksanordningene og som kan gå i. inngrep med låsmottaksanordningene i et løsbart sammenkoblet forhold mellom drivspindelen og låseelementet.

3. Vibratormekanisme ifølge krav 2, karakterisert ved at husets indre har andre låsmottaksanordninger, idet nevnte låseanordninger kan beveges inn i de andre låsmottaksanordninger etter overensstemmelse med låsopptaksanordningene0 g 'kan adskilles fra de første låsmottaksanordninger for frigjøring av sammenkoblingen mellom drivspindelen og låseelementet, idet drivspindelen kan beveges i huset uavhengig av låseelementet.

4. Vibratormekanisme ifølge krav 2, karakterisert ved at anordningene som overfører fjærkraften fra trykkfjæren.til låseelementet omfatter et overførings-element for fjærkraft som er bevegelig anordnet i huset, idet trykkfjæren ligger an mot overfø ringselementet og presser overføringselementet i en retning mot låseelementet, og gaffelformede belastningselementer som strekker seg fra over-føringselementet for fjærkraften og som etablerer kraftover-føring til låseelementet.

5. Vibratormekanisme ifølge krav 4, karakterisert ved at nevnte, hammeranordning er en indre hammer-skulder som er dannet i huset, idet hammeranordningen samvirker med huset for å danne første kraftoverføringsanord-ninger, ved at slaganordningene er ytre anslagsskuldre som er dannet av drivspindelen og innrettet for slagkraftover-føring mot den indre anslagsskulder, idet slaganordningene samvirker med huset for å danne andre kraf toverførende anordninger som går i inngrep med de første kraftoverførende anordninger, og at de gaffelformede anordninger strekker seg mot de første og andre kraftoverførende anordninger.

6. Vibratormekanisme ifølge krav 5, karakterisert ved at første og andre passasjeanordninger er dannet av motstående par av skuldre, dannet henholdsvis i hammeranordningene og slaganordningene, og ved at de gaffelformede belastningsanordninger omfatter et par med motstående langstrakte konstruksjonselementer som strekker seg fra fjærlastoverføringselementet gjennom første og annen passasjeanordning og har kraftoverfø rende kontakt med låseelementet .

7. Vibratormekanisme ifø.lge krav 2, karakterisert ved at huset er utformet for å danne øvre og nedre adskilte indre låsespor som er adskilt av en låseinn-stillingsflate, idet låseinnstillingsflaten holder låseanordningen i låst stilling idet låseelementet og drivspindelen er låst sammen med den kraftoverførende seksjon etter bevegelse av låseanordningen til overensstemmelse med det øvre låsespor slik at låseanordningen beveges inn i det øvre låsespor og frigjøres fra låsuttaksanordningen.

8. Vibratormekanisme ifølge krav 7, karakterisert ved at drivspindelen er utformet for å danne låsekamanordninger som overfører kammende bevegelse fra låseanordningen til nedre låsespor når operatøren igangset-ter tilbakesettingsbevegelsen og innstilling av låseanordningen for innføring i låsmottaksanordningen.

9. Vibratormekanisme ifølge krav 7, karakterisert ved at låseanordningene er sfæriske låseelementer.

10. Vibratormekanisme ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter anordninger for selektiv justering av kompresjonen av fjæren og derved valg av slagkraften som leveres av slaganordningene mot hammeren og således, vibrasjonskraften som overføres gjennom huset til gjenstanden.