SE440679B - Kopplingsmekanism for applicering av uppatriktade stotkrafter pa foremal som fastnat i ett borrhal - Google Patents
Kopplingsmekanism for applicering av uppatriktade stotkrafter pa foremal som fastnat i ett borrhalInfo
- Publication number
- SE440679B SE440679B SE8006955A SE8006955A SE440679B SE 440679 B SE440679 B SE 440679B SE 8006955 A SE8006955 A SE 8006955A SE 8006955 A SE8006955 A SE 8006955A SE 440679 B SE440679 B SE 440679B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- spindle
- housing
- heel
- force
- locking
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims description 149
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 84
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 84
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 84
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 43
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 43
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 claims description 26
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 32
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 11
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 8
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 2
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B31/00—Fishing for or freeing objects in boreholes or wells
- E21B31/107—Fishing for or freeing objects in boreholes or wells using impact means for releasing stuck parts, e.g. jars
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
Description
8006955-2 10 l5 20 25 30 35 2 med erfarenhet på djupborrningsteknik och fisketeknik i borrhål, att borrhål med olika karakteristika, såsom borrhålstryck, hydrostatiskt tryck, temperatur, frik- tion, rörsträckning, avlänkade hål, etc, måste behand- las på varierat sätt för en effektiv fiskeoperation.
T o m fiskeoperationer som utföres i borrhål som ligger nära varandra och mynnar i en gemensam oljekälla har olika egenskaper, som påverkar funktionen av fiskeanord- ningen. Det är vidare känt att det är praktiskt taget omöjligt att beräkna många av de omnämnda borrhålsför- hâllandena och att noggrant bestämma den speciella höj- den av energislag som i varje speciellt fall skall över- föras från ett olje-fiskeredskap till en fisk. Sålunda har varje borrhål sin speciella bottenhåltemperatur, som påverkar densiteten och viskositeten av oljan, i vilken olje-fiskeredskapet är beläget. Vid högre tempera- turer är oljan naturligtvis tunnare och mindre viskös.
I mera avlänkade borrhål är friktionen mellan hålet och manöverröret eller kabeln typiskt större, något som måste beaktas under fiskeoperationer vid bestämning av den kraft, som appliceras över olja-kopplingsmekanismen.
I djupa borrhål har borröret eller -kabeln, som uppbär kopplingsmekanismen och fiskeverktyget,störresträckning, helt enkelt beroende på vikten av röret eller kabeln.
Om uppåtriktade stötkrafter applicerasviahärröret el- ler -kabeln genom över markytan utförd styrning, måste röret eller kabeln förflyttas i tillräcklig omfattning för att uppta rörsträckningen men måste fortfarande ut- övas en speciellt beräknad stötkraft på fisken.
En ytterligare nackdel med användningen av olja-kopp- lingsmekanismer är nödvändigheten att övervaka oljerörel- sen inuti kopplingsverktyget. Om kopplingsmekanismen stänges snabbt, kan det inre trycket i vissa kamrar av kopplingsmekanismen stiga så mycket, att kopplingsmeka- nismens hus spräcks. Kopplingsmekanismerna måste stängas på övervakat och långsamt vis så att oljan förtränges långsamt och risken för tryckföranledd brott eller explo- 10 15 20 25 30 35 8006955-2 3 sion av kopplingsmekanismens mellersta kroppsdel undvi- kes. Vid användning av en olja-kopplingsmekanism i ett djupt hål, där omfattande kabel- eller rörsträckning kan förekomma, är det ytterst svårt att åstadkomma långsam stängning av olja-kopplingsmekanismen. Det är sålunda nödvändigt att åstadkomma en sådan kopplingsmekanism för borrhålsfiske, som kan öppnas och stängas med varje önskad hastighet, utan att karakteristikorna hos energi- slaget, som överföres till fisken, ändras.
Många olika typer av mekaniska kopplingsanordningar har framtagits för syftet att lösgöra fastsittande före- mål eller fisk från borrhål, så att föremålet eller fis- ken kan uttagas. Mekaniska fiskeanordningar gör ofta bruk av dödgångsförbindning mellan inre och yttre delar, såsom i US-PS 2 872 158, och många olja-fiskekopplings- mekanismer gör bruk av tryckfjädrar för skapande av kraften i frigöringsslaget, såsom i US-PS 2 882 018, 3 208 541, 3 233 690, 3 360 060 och 3 406 770. Många anordningar gör bruk av tandmekanismer för reglering av frigöringskraften i slagmekanismer för reglering av fri- göringskraften, varvid hänvisas till exempelvis US-PS 2 122 751, 2 634 102 och 3 203 482.
Ett väsentligt ändamål med uppfinningen är att åstad- komma en ny mekanisk kopplingsmekanism för fiske i borr- hål, vilken är_inrättad att på övervakat vis applicera en stötkraft på en fisk, oavsett den speciella kraft som appliceras över markytan medelst ytmanövrerad utrustning.
Ytterligare ett ändamål med uppfinningen är att åstad- komma en ny kopplingsmekanism för borrhålsfiske, vilken icke är utsatt för inre friktion från exempelvis inre O-ringar eller andra mekaniska medel. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en ny kopplingsmekanism för borrhålsfiske, som är anord- nad för snabb rörelse utan att utveckla hydrauliska problem, oavsett om mekanismen är smörjmedelsfri eller innefattar smörjmedel för att skydda dess inre delar.
Vidare avses med uppfinningen att åstadkomma en ny 8006955-2 lO_ 15 20 25 30 35 4 kopplingsmekanism för borrhålsfiske, vilken icke är ut- satt för brott eller skador, varken vid hastigheter i uppåtriktningen eller nedåtriktningen, oavsett dessa hastigheters värde, vilka förlänas mekanismen medelst - ovan markytan manövrerade drivanordningar.
-Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstad- komma en ny kopplingsmekanism för borrhålsfiske, vilken fungerar effektivt, oberoende av olika borrhålsförhållan- den, såsom djup, temperatur, densitet och viskositet av borrhålsfluidet, hålavlänkningar, etc, och vilken möjlig- gör överföring av noggrant bestämda stötkrafter till en fisk, oavsett sådana borrhâlsförhållanden. _ Enligt uppfinningen har för uppnående av de ställda ändamålen åstadkommits en mekanisk kopplingsmekanism för mekaniskt fiske för frigörande av fastsatta föremål el- ler fiskar i ett borrhål, så att dessa kan uttagas. Me- kanismen innefattar ett långsträckt ihåligt hus, som bildar en inre kammare för mottagande av en lângsträckt manöverspindel, som är lineärt rörlig i förhållande till huset. Huset bildar ett invändigt mothåll, via vilket stöt- eller vibrationskrafter kan överföras till huset och sålunda via ett lämpligt fiskeverktyg till fisken, som är fastsatt i borrhålet. Manöverspindeln är anordnad att vid sin övre ände kopplas till en anordning för mani- pulering av kopplingsmekanismen inuti borrhålet. Manipu- leringsanordningen kan lämpligen bestå av en kabelstyr- ningsanordning eller en rörsträng, alltefter de aktuella förhållandena. Manöverspindeln har en invändig strömnings- kanal, genom vilken cirkulerande fluidum kan pumpas, om anordningen anslutes till en rörsträng. Huset och dess invändiga komponenter är vidare så utformade, att de bil- dar strömningskanaler, genom vilka cirkulerande fluidum strömma, när fluidumcirkulation skall ske under fis- ke- och stötoperationerna. Över mothållet samverkar hu- set och spindeln för bildning av en kammare för upptagan- de av en tryckfjäder, vars hoptryckning kan inställas me- delst en inställningsmutter, som enkelt och lätt kan in- kan 10 15 20 25 30 35 8006955-2 5 ställas medelst något lämpligt inställningsverktyg. Un- der mothâllet definierar huset ett par motsatta inre spår, anordnade att mottaga ett långsträckt tvågrenat element med en ringformig nedre del, som omger spindeln och frân vilken ett par lângsträckta, i tvärled krökta, lastöverförande element sträcker sig genom de långsträck- ta spåren och in i fjäderkammaren för ingrepp med be- lastningsfjäderns nedre ände. Ett ringformigt, lång- sträckt låselement, som kan kallas kullås, är rörligt anordnat i huset och vars övre del omger den nedre änden av manöverspindeln. Kullåset bildar flera öppningar, inuti vilka kulformiga klackar mottages, vilka klackar också är delvis mottagbara inuti ett ringformigt klack- spår, som föreligger i den nedre delen av manöverspin- deln och tjänar till att kvarhålla manöverspindeln i hoplåst tillstànd med låsanordningen. Klackelementen är också rörliga radiellt utåt till övre och nedre, i hu- set förefintliga klackmottagningsspår, där det hoplåsta tillståndet mellan manöverspindeln och låsmekanismen är upphävt. Låsmekanismen pressas uppåt medelst en tryck- fjäder men är på lätt vis förbar nedåt under nedâtrikta- de krafters inverkan, som skapas av manöverspindeln.
Manöverspindelns nedre del har en ringformig klackkam- yta, anordnad att kamma klackarna utåt in i den nedre klackurtagningen i huset under återställningsrörelsen av fiskemekanismen.
Om kopplingsmekanismen icke är avsedd att kvarbli i borrhålet under en längre tid, kan den ha sådan konstruk- tion, att dess inre delar är utsatta för borrhâlsfluidet.
Kopplingsmekanismen kan då lätt spolas för att avlägsna borrslam och sedan spolas med skyddande smörjmedel för att förhindra korrosion av dess inre delar. Detta särdrag vid konstruktionen hos kopplingsmekanismen eliminerar be- 'hovet av O-ringar och andra tätningsmekanismer, vilka kan hämma fri rörelse av kopplingsmekanismen.
I de fall, då kopplingsmekanismen skall utsättas för extremt korrosiva fluider eller skall kvarbli inuti borr- aooésss-2 10 15 20 25 30 35 6 hålet under längre tid, såsom under borroperationer, kan kopplingsmekanismen innefatta en förseglad invändig kam- mare, inuti vilken de rörliga delarna är exponerade och denna kammare kan fyllas med ett skyddande vätskemedium, såsom silikonolja, för att skydda de inre delarna mot _korrosion. Genom att sörja för volymetriskt vätskebyte och innertryckbalans kan kopplingsmekanismens fria rö- relse effektivt bibehållas, I Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare med nâg- ra utföringsexempel och under hänvisning till bifogade ritningar. Det skall dock redan nu framhållas, att ut- föringsexemplen och ritningarna endast är exempel på uppfinningstanken och icke avsedda att begränsa de för fackmannen uppenbara uppfinningsramarna.
Fig l visar en kopplingsmekanism för borrhålsfiske enligt uppfinningen belägen innanför en borrhålsbekläd- nad och förbunden med ett'fiskeverktyg, illustrerat med streckad linje. Pig 2 är en sektionsvy av den övre delen av mekanismen i fig l, illustrerande inställning av me- kanismens tryckfjäder. Fig 3a är en sektionsvy av den övre delen av mekanismen i fig 1. Fig 3b är en sektions- vy av den nedre delen av mekanismen i fig 1, illustre- rande manöverspindeln och låsmekanismen i deras hoplås- ta läge, vilket bildar ett inställningsläge för kopp- lingsmekanismen. Fig 3c är en fragmentarisk sektionsvy av en kopplingsmekanism, illustrerande ett övergångs- stycke för kabelstyrda fiskfrigöringsoperationer. Fig 4 är en sektionsvy längs linjen 4-4 i fig 3b, illustreran- de kulklacklâsmekanismen i detalj. Pig 5 är en sektions- vy längs linjen 5-5 i fig 3b, illustrerande förhållandet mellan lastarmar och anslagsdel hos manöverspindeln. Fig 6 är en sektionsvy längs linjen 6-6 i fig 3a/ illustre- rande förhållandet mellan lastarmarna, manöverspindeln “och kopplingens hus. Fig 7a är en sektionsvy av den nedre delen av mekanismen i fig l, illustrerande inställninge- läget för manöverspindeln och låselementet i kopplingens hus. Fig 7b är en sektionsvy liknande den i fig 7a och 10 15 20 25 30 35 8006955-2 7 illustrerande läget av manöverspindeln och låselementen under återställningsrörelsen efter en frigöringsopera- tion. Fig 7c är en sektionsvy liknande den i fig 7a och 7b och illustrerande upphävandet av tillståndet med hop- låsningen, upprättad av klackarna, mellan manöverspin- deln och låselementet. Fig 8a är en sektionsvy av den övre delen av kopplingsmekanismen för borrhålsfiske, illustrerande en alternativ utföringsform av uppfin- ningen, inbegripande en oljefylld skyddskammare för kor- rosionsskydd av mekanismens inre delar. Fig 8b är en sektionsvy av den nedre delen av mekanismen i fig 8a.
Fig 9 är en tvärsektionsvy längs linjen 9-9 i fig Ba.
Fig 10 är en tvärsektionsvy längs linjen 10-10 i fig 8a. Fig ll är en tvärsektionsvy längs linjen ll-ll i fig 8a. Fig 12 är en tvärsektionsvy längs linjen 12-12 i fig 8b.
Det hänvisas nu till ritningarna och först och främst till fig l, där det visas en kopplingsmekanism 10 för borrhâlsfiske enligt uppfinningen, vilken mekanism är visad i ett borrhåls-, schakt- eller brunnfoder 12, som sträcker sig nedåt genom ett jordlager 14. Mekanismen 10 visas uppburen av ett kabelverktyg 16, som är place- rad i borrningen med hjälp av en kabel 18, som styres medelst någon utrustning på borrhålets yta. Mekanismen visas också vara förbunden med ett fiskeverktyg 20, som visas med en streckad linje och som är anordnad att verk- samt ingripa med ett föremål eller fisk, som är fastsatt i hålfodret eller borrhålet.
Enligt fig 3a innefattar mekanismen 10 ett hus 22, som bildas av en övre sektion 24 med en med gängor 28 över en väsentlig längd försedd övre del 26. En övre hyl- sa 30 har en utvändigt gängad nedre del 32 är inskruvbar i den övre delen av gängdelen 28, varvid en ringformig 'avsats 34 ansättes mot den övre änden av den övre hussek- tionen. Hylsan 30 har en invändig öppning 36, genom vil- ken en manöverspindel 38 sträcker sig in i huset. Den övre änden av spindeln har en gängad sektion 40 för in- 8006955-2 8 grepp med invändigt gängad nedre del 42 av ett kabelöver- gångsstycke 44. Den övre delen av detta stycke har en gängad del 46, som kan kopplas till en rörkoppling, om fiskemekanismen skall drivas medelst stigrör under fluid- 5 cirkulation. Kabelövergångsstycket 44 har också en inre strömningskanal 48 för cirkulationsfluid, när fiskeopera- tionerna utföres under fluidcirkulation. Spindeln 38 är också utformad med en inre-kanal 50 för cirkulations- ' fiuiaum. g 10 Det hänvisas nu till den nedre delen av fig 3a och den övre delen av fig 3b, där det framgår att den övre hussektionen 24 har en invändigt gängad nedre ände 52 för ingrepp med en utvändigt gängad övre ände 54 på en mellanliggande mothållssektion 56. 15 I fig 6, fig 3a och db framgår det, att mothållssek- tionen 56 av huset 22 definierar invändigt ett par mot- satta mothåll 58 och 60, vilka invändigt har delcylind- riska ytor 62 och 64, mellan vilka den cylindriska delen av spindeln 38 kan röra sig. Mothållssektionen har in- 20 _vändigt också tvâ motsatta bågformiga urtagningar eller spår 66 och 68, genom vilka sträcker sig ett par last- överförande stångelement 70 och 72, som diskuteras när- mare längre fram.
Den nedre delen av mothållssektionen 56 (fig 3b) har 25 en utvändig gängning 74 för ingrepp med en invändigt gängad övre del 76 av den nedre hussektionen 78. Denna nedre hussektion har en väsentligen cylindrisk innervägg 80, som bildar en passage för manöverspindeln 38. Den nedre hussektionens 78 nedre del har en invändig gäng- 30 ning för ingrepp med en övre utvändigt gängad del 84 av ett nedre förbindningsstycke 86. Detta har en gängad ned- re del 88 för ingrepp med den övre änden av fiskeverkty- get 20, på det sätt som illustreras i fig 1.
' Mellan manöverspindelns ändar finns ett par motsatta 35 slagelement 90 och 92, som illustreras mera i detalj i tvärsektionsvyn i fig 5. Slagelementen 90 och 92 är for- made i ett stycke med manöverspindeln 38 och bildar uppåt 10 15 20 25 30 35 'de lastöverförande armarna 8006955-2 9 vända anslagsavsatser» 94 och 96, som är inrättade för anslag mot nedåt vända nedre avsatser 98 och 100 på de motsatta mothållsanordningarna 58 resp 60. Vid tillräck- lig uppâtrörelse av manöverspindeln i huset träffar av- satserna 94 och 96 på slagelementen 90 och 92 de motsat- ta avsatserna 98 och 100 på mothållselementen, en stötkraft överföres till mothållsanordningarna och sålunda till huset. Denna kraft överföres genom huset till fiskeverktyget 20 och via detta till fisken, som därvid utsättes för stöt, som strävar att lossa fisken ur det fastsatta läget i borrhålet eller borrhålsfod- ret.
Det är önskvärt att lägga en övervakad kraft på fis- ken under stötoperationerna och att lägga denna kontrol- lerade kraft på upprepat vis för att säkerställa att fisken lösgöres från sitt fastsatta tillstånd utan att skador uppstår på kopplingsmekanismen, fiskeverktyget eller det fastsatta föremålet eller fisken. Enligt före- liggande uppfinning kan övervakade vibrationskrafter läg- gas pâ fiskeverktyget och fisken genom reglering av den uppåtriktade stötkraften med hjälp av en styrbar manöver- donfrigörande mekanism. Såsom bäst framgår i fig 3a bil- varigenom dar manöverspindelns 38 cylindriska del och innerytan 102 av den övre hussektionen 24 en fjäderkammare 104, inuti vilken är placerad en tryckfjäder 106. Den nedre delen av tryckfjädern 106 stödjer sig mot den väsentli- gen cylindriska övre änden av ett fjäderlastöverförande element 108, som har nedre avsatsytor 110 och 112, anord- nade för ingrepp med övre avsatsytor ll4 och 116, vilka är bildade på mothållsanordningarna 58 och 60. De last- överförande stängerna eller armarna 70 och 72 är formade i ett stycke med den cylindriska överdelen av det fjäder- lastöverförande elementet 108. Såsom framgår av fig 5 har 70 och 72 bågform och sträcker sig genom motsatta bågformiga spår eller urtagningar 118 och 120, som är definierade av anslagselementet 90 och 92 och den cylindriska delen av manöverspindeln 38. De aoqssss-2 10 15 20 _25 30 35 10 lastöverförande armarna är sålunda inrättade att sträcka sig från ett läge över mothâllsanordningarna 58 och 60 till ett läge under anslagselementen 90 och 92.
De nedre ändarna av armarna 70 och 72 är anordnade för ingrepp med den övre änden av ett långsträckt lås- element 122, som är rörligt anordnat i den nedre hussek- tionen 78. Låselementet, som har formen av en rullkul- anordning, har en nedre del 124 med reducerad diameter, som är mottagen i en öppning 126 i det nedre anslutnings- stycket 86. Låselementets med avseende på diametern re- ducerade del bildar tillsammans med den nedre hussektio- nens vägg en låsfjäderkammare 128, i vilken finns en tryckfjäder 130, vars nedre ände vilar på en stoppavsats 132 på anslutningsstycket 86. Den övre änden av lâsfjä- dern 130 stöder sig på en ringformig avsats 134 på lås-_ elementet och är anordnad att pressa låselementet uppåt inuti den nedre hussektionen. Denna har invändigt övre och nedre ringformiga klackingreppsspâr 136 och 138, som är åtskilda medelst en ringformig klackstyryta 140. Den övre delen av låselementet 122 är utformad med ett fler- tal klackmottagande öppningar 142, vilka är inrättade att motta ett flertal sfäriska klackelement 144, som har större diameter än väggtjockleken på låselementet och sålunda kan framskjuta bortom inner- eller ytterväggytor- na av låselementet.
Den nedre delen av manöverspindeln har ett ringfor- migt klackspår 146, inrättad att motta klackelementen 144 på det sätt som visas i fig 3b och 4, varvid låsele- mentet 122 hoplâses med den nedre delen av manöverspin- deln. Den nedre delen av manöverspindeln har en ringfor- mig krökt kamyta 148, som har kamningsfunktion under återställning av fiskemekanismen, vid vilken kamning de sfäriska klackarna 144 pressas radiellt utåt och in i 'det nedre klackspåret 138 i huset. Detta arrangemang kom- mer att beskrivas närmare i samband med beskrivningen av fiskemekanismens arbetssätt.
Låselementet 122 är utvidgat upptill för bildande av 10 15 20 25 30 35 8006955-2 ll en mottagare 150 för den nedre änden av manöverspindeln och har också en invändig strömningskanal 152 vid sin nedre del, genom vilken kanal cirkulerande fluidum pas- serar från_manöverspindelns kanal 50. Det nedre anslut- ningsstycket 86 har invändigt en strömningskanal 154 för det cirkulerande fluidet och har en invändig avsats 156, pä vilken finns ett härdat, ringformig stötdämpande ele- ment 158, som kan träffas upprepade gånger av den nedre änden 160 av låselementet 122, utan risk för deformation.
Stötdämpningselementet 158 är utbytbart, om strukturell deformation av det skulle inträffa.
För att inställa tryckfjädern 106 för avgivande av en önskad kraft via armarna på låselementet 122 står en inställningsmutter 162 i gängingrepp med de invändiga gängorna 28 på den övre hussektionen. Den nedre änden av inställningsmuttern 162 anligger mot ett mjukmetallager- element 164, som kan vara av brons och som anligger mot ett metallringsäte 166, som i sin tur ligger mot den övre änden av tryckfjädern. Genom vridning av muttern 162 kan tryckfjädern 106 fås att antingen hoptryckas eller för- längas, varigenom den fjäderkraft, som överföras till det fjäderlastöverförande elementet 108 och via armar- na till låselementet 122, kan väljas. Den övre änden av muttern 162 bildar en verktygsmottagare 168, som kan bringas till ingrepp med en mutterställningsdel 170 av ett fjäderinställningsverktyg 172. Med den övre pluggen 30 avskruvad från den övre änden av huset på det i fig 2 visade sättet kan inställningsverktyget, som definierar en halvcirkulär urtagning 174 för mottagande av manöver- spindelns cylindriska del, införas i den öppna övre änden av hussektionen för ingrepp med de övre partierna 168 av inställningsmuttern 162. Med föreliggande ingrepp behöver operatören blott vrida verktyget 172 med hjälp av hand- 'tagen 176 och 178, varigenom muttern 162 kan skruvas i riktning utåt eller inåt, för uppnáende av önskad kompres- sion av fjädern 106.
Verktyget har ett flertal markeringar, som kan bringas 8006955-2 i 5 10 15 20 25 30 35 12 till inriktning med den övre änden av den övre hussek- tionen för att på så vis sörja för en visuell indikation av fjäderns 106 kompressionsgrad, åstadkommen genom på- verkan av muttern 162. Exempelvis kan man ha ett sådant arrangemang, att när muttern 162 har blott beröring med tryckfjädern, inducerar rörelse av låselementet 122 till frigöringsläget, mot verkan av fjäderns kompression, en stötkraft på 1,3 kN mot mothållsanordningarna. Muttern 162 kan ha ett tillräckligt långt gängat parti för att kunna öka slagkraften hos anslagselementen mot mothålls- strukturerna till ca 4,5 kN. Naturligtvis bestäms stöt- kraften, som skapas av tryckfjädern 106, av denna fjä- ders karakteristika och av kompressionsslaglängden som fjädern är utsatt för.
I Ehuru den i fig 3a och 3b illustrerade mekanismen ' _är lämpad för operationer, där den införes i borrhâlet med rör, så att fluidcirkulation kan ske genom kopplinge- mekanismen, är det icke nödvändigt att beakta volymetrisk växelverkan inuti kopplingsmekanismen beroende på det öppna hålet. Om kopplingsmekanismen användes ihop med en kabel vid ett kabelförfaringssätt, är det nödvändigt att ”sörja för kommunikation mellan kopplingsmekanismens in- nerdel och ytteromgivningen, såsom visas i fig 3c, var- vid det nedre anslutningsstycket 86a har ventilations- passager 87 och 89, som möjliggör fluidkomunikation med omgivningen och sålunda förhindrar hydraulisk påverkan av kopplingsmekanismens operation.
Nu skall kopplingsmekanismens arbetssätt närmare be- skrivas. I fig 7a, 7b och 7c illustreras olika faser av rörelsen av kopplingsmekanismens detaljer. I fig 7a är låselementet 122 och manöverspindeln 38 i det neutrala läget, varvid kulklackarna 144 är hållna mellan de övre och nedre klackspåren 136 och 138 i huset. Klackstyrytan *l40 håller klackarna effektivt i ingrepp med det ring- formiga klackspâret 146 i manöverspindeln. Lâsanordningen 122 och spindeln 38 är hoplåsta medelst klackarna l44. En vibrationsoperation initieras genom läggande av en uppåt- 10 15 20 25 30 35 8006955-2 13 riktad kraft på kabeln eller röret, som uppbär fiskeme- kanismen i borrhålet, för sträckning av kabeln eller rö- ret; Efter detta skapar uppåtrörelse av markutrustningen en uppåtriktad kraft på manöverspindeln 38, vilken kraft för spindeln uppåt. Beroende på det hoplåsta tillståndet mellan spindeln och låsanordningen 122, rör sig även den senare uppåt, tills klackarna 144 rör sig i riktning utåt in i klackspåret 136, jämför fig 7c. Under sådan uppåtrörelse av manöverspindeln skapar lâsanordningen 122, som stödjer sig mot de nedre delarna av de lastöver- förande armarna 70 och 72 en uppåtriktad kraft på den nedre änden av tryckfjädern 106. Storleken av uppåtkraf- ten som erfordras för rörelse av manöverspindeln och lås- anordningen från det neutrala läget, som visas i fig 7a, till det frigjorda läget, som illustreras i fig 7c, är beroende av fjäderns 106 kompressionsgrad. Om fjäderin- ställningsmuttern har den lösa inställningen, kommer fri- göringskraften att vara i storleksordningen 1,3 kN eller, alltefter läget av inställningsmuttern, mellan 1,3 kN och 4,5 kN.
Vid utåtrörelse av klackarna 144 in i det övre klack- spåret 136 i huset frigöres manöverspindeln 38 från sin förbindning med låselementet l22 och rör sig spindeln uppåt under inverkan av den speciella frigöringskraft som har uppnåtts. Anslagselementen 90 och 92 på manöver- spindeln 33 bringas sålunda till rörelse uppåt och slår mot mothållselementen 58 och 60 med en stötkraft, som bestämmes av klackfrigöringskraften, varigenom det över- föres en uppåtriktad stötkraft via huset och fiskeverkty- get på fisken.
Efter frigöring av manöverspindeln från låselementet l22kommerdet senare att tvingas nedåt medelst armarna70 och 72 under inflytandet av fjäderns 106 kompression, såsom framgår i fig 7b. Klackelementen 144 kan härvid röra sig delvis in i det nedre klackspåret 138 men föres omedelbart radiellt inåt när låselementets fjäder 130 pressar låselementet uppåt till låselementets neutrala tsuosàss-2 10 15 20 25 30 35 l4 läge, såsom framgår i fig 7a. Den nedre änden l48 av manöverspindeln 38 är i detta läge belägen väl över det övre klackspåret.
Operationspersonalen för stötoperationen kan sedan utföra övervakad nedåtskakning genom att låta bärröret a röra sig nedåt under inflytande av borrtornets bromsme- kanism. En första ökning av nedåtrörelsen måste åstad- kommas före skakningen för sträckning av röret eller ka- beln. Det är exempelvis icke ovanligt attdenkombinerade sträckningen av rörsträngen i ett borrhål är i storleks- ordningen 90 cm. Borrskötaren sänker-helt enkelt röret det erforderliga avståndet för att uppta rörsträckningen och under iakttagande av tornets viktindikator stoppar nedåtrörelsen,närden korrekta vikten är indikerad. Detta resulterar i en häftig nedåtriktad kraft, som tillsam- mans med den uppåtriktade skakkraften är ett pålitligt medel för lösgöring av föremål som har fastnat. Helt lo- giskt skulle en hydraulisk kopplingsmekanism spräckas av alltför högt hydrauliskt tryck, om stödröret hastigt läts falla på det ovan beskrivna viset.
Om ingen nedåtriktad skakkraft önskas, sänker opera- gtören helt enkelt röret eller kabeln långsamt för åter- ställning av kopplingsmekanismen och därefter drar röret eller kabeln uppåt för att aktivera kopplingsmekanismen och pålägga en övervakad skakkraft på fisken.
För att åstadkomma återställning av det hoplåsta till- ståndet mellan låselementet och manöverspindeln föres manöverspindeln nedåt, varvid dess ringformiga kamparti 148 bringas till ingrepp med respektive klacks inre par- tier. När detta sker föres låselementet 122 nedåt mot tryckkraften från fjädern 130, tills klackarna kommer till inriktning med klackspåret 138. I detta tillstånd 'tvingar kampartiet 148 på manöverspindeln klackarna 144 'radiellt utåt, in i det nedre klackspåret. Manöverspin- delns nedre del kan då röra sig nedåt i tillräcklig om- fattning för att dess klackspâr 146 skall komma till in- riktning med klackarna. När manöverspindeln därefter fö- 10 15 20 25 30 35 80-06955-2 l5 res uppåt bringar fjädern 130 låsanordningen 122 att följa med i denna uppåtrörelse, varigenom klackarna kan kammas in i klackspâret 146. Hoplåst tillstånd mellan låselementet och manöverspindeln kan sedan vidmakthâllas av ytan 140 med kopplingsmekanismens detaljer i sina neutrala lägen. _ De för fiskeoperationerna ansvariga fäster helt en- kelt kopplingsmekanismen på antingen en rörsträng eller lämplig linövervakningsutrustning, med ett fiskeverktyg fäst på mekanismens nedre ände. Före införandet av me- kanismen i borrhålet, inställer personalen inställnings- muttern 162 för åstadkommande av en önskad stötkraft, som bestäms av sammanpressningsgraden hos fjädern 106.
Mekanismen kan sedan nedsänkas i hålet, bringas till korrekt gripkontakt med fisken, varefter personalen åvä- gabringar uppåt- och nedåtrörelse för aktivering av kopp- lingsmekanismen. Under varje uppàtslag överföres en öns- kad stötkraft från mekanismen till fisken, så att denna lösgöres från sitt i hålet fastsatta tillstånd. Om stör- re skakningskraft erfordras återdrar personalen mekanis- men från borrhâlet, avskruvar den övre pluggen 30 från huset 24 och anbringar verktyget 172 på det i fig 2 il- lustrerade sättet för justering av muttern 162 alltefter den önskade kompressionen hos fjädern 106 och sålunda den önskade klackfrigöringen på det ovan beskrivna sät- tet. Mekanismen saknar några inre O-ringar, i motsats till kända liknande borrhålsverktyg, så att ingen inre friktion stör den reglerade appliceringen av stötkrafter på fisken. Kopplingsmekanismen kan vidare nedsänkas i och fullständigt fyllas med cirkulationsfluidum utan att dess funktion hämmas. Efter användning kan mekanismen helt en- kelt spolas med vatten för att förhindra tilltäppning med borrhålscement och kan också spolas med olja för att för- hindra korrosion på dess inre delar.
Ehuru den i fig l-7c illustrerade mekanismen fungerar även, då borrhålsfluidum inträder i den, är det meningen, att mekanismen skall kvarbli i borrhålet blott under snossss-2 10 15 20 25 30 _35 .uttaga i hålet belägna verktyg eller 16- korta driftstider, så att dess inre delar ej längre utsät- tes för ett korrosivt medium. Den i fig l-7c visade me- kanismens inre delar förses i typiska fall med ett över- drag av skyddande olja, som förhindrar korrosion under en begränsad tidsperiod, t ex upptill några dagar. Vida- re är det icke avsikten att mekanismen i fig l-7c skall användas under sådana omständigheter, där ett nötande medium, såsom borrfluidum cirkuleras genom mekanismen.
I typiska fall används mekanismen under sådana omstän- digheter, där mediet, som cirkuleras genom mekanismen, är varken korrosivt eller nötande, såsom cirkulations- fluidum för borrhâlets färdiggörande eller för borrhåls- typiska fall sådan kan föras genom hål, för syftet att andra föremål. Om service. Mekanismen i fig 1-7c har i tillräckligt liten diameter, att den produktionsrörsträngen för ett djupt en rotationsfunktion eftersträvas, t ex utvidgning, kan kopplingsmekanismen effektivt användas, eftersom de lastöverförande armarna och kopplingsmekanismens hus definierar ett ovridbart förhållande. Om så önskas kan ett vridmoment appliceras via kopplingsmekanismen för syftet att underlätta frigöringen av en fisk från dess fastsatta läge i borrhålet, varvid skakaktiviteterna ut- föres i samband med appliceringen av momentet.
.Om en för användning i borrhål avsedd kopplingsmeka- nism skall användas i samband med borroperationer och om mekanismen skall kvarbli i borrhålet under längre tid, exempelvis under borrning, är det önskvärt att effektivt skydda mekanismens inre rörliga delar mot kontamination från borrhålsfluidet, inuti vilket mekanismen är beläget.
T ex borrfluidum, cementslam, etc kan cirkuleras genom mekanismen, varvid mekanismens inre delar skall effektivt skyddas mot kontamination från dessa medier.
En invändigt skyddad kopplingsmekanism enligt upp- finningen kan med fördel ha det i fig 8a-l2 illustrerade utförandet. Enligt fig Sa innefattar mekanismen med den generella hänvisningsbeteckningen 200 ett övre spindelan- 10 15 20 25 30 35 8006955-2 17 slutningsstycke 202 med en invändigt gängad del 204, anordnad att ingripa med en utvändigt gängad nedre del av någon lämplig förbindnings- och bäranordning, såsom en sträng av borrstång, ett kabelverktyg, etc. Stycket 202 har en långsträckt del 206 med reducerad diameter, som har en övre, jämn cylindrisk tätningsyta 208 och en_ mellandel 210, som bildar en långsträckt bomförsedd del 212, vilken är anordnad att mottagas i en inre spårför- sedd del 214 av en mothållskropp 216, som är anordnad i rörligt förhållande runt spindelanslutningsstycket. Det- ta har även en central strömningskanal 218, genom vilken fluidum kan strömma för cirkulation i borrhålet. Ett borrfluidum, cementslam och olika andra fluider för borr- ning och borrhålsfärdigställning kan pumpas genom ström- ningskanalen 218. Vid styckets 202 nedre del finns övre och nedre utvändigt gängade delar med olika diameter, såsom visas vid 220 och 222. Den övre utvändiga gäng- ningen 220 är till för ingrepp med en invändigt gängad mothâllsdetalj 224, som har en ringformig huvuddel 226 med en avsats 228, som ingriper med en avsats 230, som föreligger vid den nedre delen av den övre gängade sek- tionen. Mothållet 224 bildar en övre anslagsavsats 232, som är anordnad för anslag mot en nedre avsats 234 på den nedre delen av mothållskroppen.
Mothållskroppen är definieradenrden övre mothâlls- sektionen 2l6, som har en utvändigt gängad nedre del 236, anordnad för ingrepp med den invändigt gängade övre delen 238 av en nedre mothållsdetalj eller hus 240. Tät- ningselement 242 och 244, såsom O-ringar eller liknande befinnersigi spår,utformadei de övre och nedre ändarna av den utvändigt gängade delen 236 av den övre mothâlls- detaljsektionen 216. Dessa tätningselement upprättar tät- ningar mot inre ringformiga ytor på huset 240, så att 'detta säkert tätas mot kontamination från det yttre fluid- mediet, inuti vilket kopplingsmekanismen är belägen.
Det yttre huset för kopplingsmekanismen innefattar också en fjáderhusdetalj 246, som har en invändigt gängad 8006955-2 10 15 20 25 30 35 18 2övre'ände 248, som ingriper med en utvändigt gängad nedre del 250 av huset 240. Husets tätning ombesörjes även av ett ringformigt tätningselement 252, som upprättar en _säker tätning vid gängförbindningen mellan huset 240 och fjäderrummet 246.
'Den långsträckta strömningskanal som sträcker sig ge- nom kopplingsmekanismen, definieras också delvis av en inre långsträckt kanal 254, som föreligger i en nedre, inre rörformig spindel 256, som tillsammans med fjäder- huset 246 bildar ett ringformigt fjäderrum 258, i vilket finns en tryckfjäderanordning 260, som är sammansatt av ett flertal belleville-fjädrar, vilka under kompression lagrar förutbestämd energi för den skakstötkraft, som skapas när mekanismen aktiveras. Den nedre änden av tryckfjäderanordningen 260 stöder sig på en uppåtriktad ringformig avsats 262 på en lastöverförande ring 264.
Denna rings nedre kantyta 266 är ansatt mot en inre ring- formig avsats 268 på fjäderhuset 246, vilken avsats så- lunda bildar ett rörligt stopp för den nedre änden av tryckfjäderanordningen.
Såsom nämnts ovan kan tryckfjäderanordningen instäl- las för åstadkommande av skakkrafter med reglerad eller övervakad storlek. Hoptryckningsgraden hos fjäderanord- ningen bestämmer naturligtvis det fjäderkraftsområde, som överföres vid påverkning av kopplingsmekanismen. Tryck- fjäderanordningen 260 kan exempelvis utformas så, att den ger ett minimum av 44 kN vid minimal fjäderhoptryck- ning och lll kN vid maximal hoptryckning. Med 44 kN in- ställningen erhålles en stötbelastning av i storleksord- ningen 187 kN, och anordningen får en säker rakdragande arbetslast på i storleksordningen 874 kN. Med inställning av tryckfjäderanordningen på lll kN ger fjäderanordningen vid aktivering av kopplingsmekanismen en stötkraft på '469 kN.
För åstadkomande av inställningsmöjlighet för hop- tryckningen av fjäderanordningen 260 är ett inställnings- element 270 anordnat, vilken har en utvändigt gängad övre 10 15 20 25 30 35 8006955-2 19 del 272, som står i ingrepp med den nedre invändigt gängade delen 248 av fjäderhuset. En nedre avsats 274 på inställningselementet 270 stöder sig mot den övre ba- nan av en lagermekanism 276, som är anordnad mellan in- ställningselementet och den övre änden av fjäderanord- ningen. Vid vridning av inställningselementet 270 rör sig detta element lineärt tack vare sin skruvförbind- ning med fjäderhusets inre gängor. Under drivningen av inställningselementet förhindrar lagret 276 påläggning av något moment på fjäderanordningen.
För att åstadkomma inställning eller vridning av in- ställningselementet 270 har detta element ett utvändigt räfflat parti 278, som kan bringas till ingrepp med ett -inställningsverktyg, såsom en skruvmejsel, som införes genom en öppning 280 i fjäderhusets vägg. öppningen 280 är invändigt gängad och är anordnad att mottaga en till- slutningsplugg 282, som kan införas och borttagas medelst en Allennyckel eller något annat lämpligt verktyg. Efter- som det föreligger en möjlighet till att högt fluidum- tryck vid bottnen av borrhâlet orsakar läckning vid plug- gen 282, är ett par yttre tätningar 284 och 286 anordna- de på ytterperiferin av inställningselementet för tät- ningsingrepp med innerytan av fjäderhuset 246. Genom an- vändning av en tryckfjäderanordning av det visade slaget och med ett hoptryckningsområde på mellan 44 kN och lll kN, ökar varje 1/4" lineär rörelse hos inställningsele- mentet fjäderkraften med 22 kN. Det är därför endast nöd- vändigt att sörja för ett lineärt inställningsområde på 1" för att inställningselementet 270 skall kunna ändra kopplingsmekanismens hoptryckningsomrâde från 44 kN till lll kN.
Det är önskvärt att anordna en mekanism för lagring av fjäderkraften genom relativrörelse av hussektionerna 'och att frigöra fjädern efter utvecklandet av en förut- bestämd kraft. illustreras i den mellersta delen av fig 8b, Denna möjlighet realiseras på det vis som där fjäder- huset av kopplingsmekanismen av den nedre delen av den soosàss-2 10 15 20 ,25 30 35 20 2 inre spindeln samverkar för bildning av en frigörings- och återställningslåssektion av kopplingsmekanismen. Hu- set 246 har invändigt ett par åtskilda ringformiga fri- göringsspâr 288 och 290, anordnade att mottaga ett fler- tal lâssegmentelement eller klackar 292, när dessa ele- ment är inriktade med respektive spår. Klacksegementen 292 har samma funktion som de kulformiga klackarna l44 i utföringsformen enligt fig 1-7c. I det ringformiga ut- rymet mellan huset 246 och innerspindeln 256 finns en klackhållare 294 med flera klacköppningar 296 för mot- tagning av klackarna 292. En returfjäderkammare 298 finns mellan huset 246 och spindeln 256 för upptagande av en returfjäder 300, som stöder sig mot den nedre änden av klackhållaren 294. Retur- eller återställningsfjädern 300 pressar-hållaren 294 till ingrepp med den inre peri- fera delen av ringens 264 ringformiga yta 266. spindeln har ett ringformigt klackspår 302, anordnat att i läget enligt fig 8b och 12 mottaga klackarnas 292 inre delar, vilket läge är det centrerade eller neutrala läget för hållaren 294 och 292. p Den nedre delen av kopplingsmekanismen definieras av ett anslutningsstycke 304 med en övre utvändigt gängad del 306, som står i gängingrepp med en invändigt gängad del 380 av huset 246. Anslutningsstycket 304 är tätat gentemot huset 246 medelst ett par O-ringar eller andra lämpliga tätningselement 310 och 312, som är placerade på ömse sidor av gängpartierna 306 och 308. Stycket 304 bildar en inre mottagare 314, inuti vilken mottages den nedre änden 316 av den rörformiga spindeln 256, så att den kan utföra lineär rörelse i förhållande till ytter- huset för kopplingsmekanismen. Anslutningsstyckets 304' nedre ände har en utvändigt gängad tappanslutning 318, så att kopplingsmekanismen kan förbindas med en typisk borrkrage, fiskeverktyg eller annan lämplig invändigt gängad anordning. Anslutningsstycket har vidare en inre kanal 320, som möjliggör fluidcirkulation från kopplings- mekanismen nedåt och in i den med stycket 304 förbundna 5 10 15 20 25 30 35 8006955-2 21 anordningen.
Operation av lås- och frigöringsmekanismen för akti- vering eller avfyrning av kopplingsmekanismen åväga- bringas på följande vis: Med kopplingsmekanismen förbun- den med fiskeverktyget eller helt enkelt med sektioner _av borrstången över en typisk borrkrona åstadkommes skak- aktivitet då operatören av borrtornet för borrsträngen uppåt. En första del av denna uppåtrörelse av borr- strängen tjänar helt enkelt till att sträcka stången eller kabeln, varefter fortsatt uppåtrörelse föranleder rörelse av spindelanslutningsstycket och den inre spin- deln hos kopplingsmekanismen uppåt, medan dess ytterhus kvarblir 1 statiskt läge tack vare dess förbindelse med det fastnade föremålet. När uppåtriktad kraft appliceras föranleder det hoplåsta tillståndet mellan innerspindeln, mångfalden av frigivnings- och återställningssegmenten 292 och hållaren 294 påläggning av en mekanisk kraft på ringen 264, varigenom fjäderanordningen 260 hoptryckes.
Efter uppnåendet av maximal hoptryckning, såsom denna bestäms av fjäderinställningselementet 270, har klackar- na 292 rört sig uppåt så mycket, att de står inriktade med frigivningsspåret 288, vilken klackrörelse har ut- förts tack vare rörelsen av innerspindeln mot verkan av fjäderanordningen 260. Så snart som klackarna är i stånd att röra sig in i spåret 288 förorsakar lämpliga kamytor i spindelspåret 302 utåtkamning av klackarna in i fri- göringsspåret 288. När detta sker kommer mothållet 224 att, att röra sig uppåt under bibehållande av sitt kontinuer- tack vare sin skruvförbindning med den övre spindeln, liga ingreppmedden övre änden 257 av den nedre spindeln 256. Då låssegmenten eller -klackarna 292 rör sig utåt in i frigöringsspåret 288, frigöres på så vis den nedre spindeln 256 och således även den övre spindeln 202, och "kommer, med den förinställda frigöringskraften applicerad på det övre spindelkopplingsstycket 202 medelst kabeln eller rörsträngen, anslagsavsatsen 232 på mothâllet 224 att föras till träffingrepp med den nedre ytan 234 av 280-06955-2 10 15 20 22 mothållskroppen 216. Detta föranleder överförande av en övervakad skakningskraft från mothållskroppen nedåt, över ytterhuset, bildat av hussektionerna 240 och 246, till det nedre anslutningsstycket 304. Detta överför , denna övervakade uppåtriktade skakningskraft till borr- röret, fiskeverktyget eller annan anordning, med vilken det är förbundet medelst tappen 318.
.Samtidigt med frigöringen av den nedre spindeln 256 genom lâssegmenten- eller -klackarnas 292 utåtrörelse, och efter tillräcklig uppâtrörelse av innerspindeln för frigång från den avsmalnande avsatsen 303, föres ringen 264 nedåt under inverkan av fjäderanordningens 260 kom- pression och föranleder på så vis nedâtriktad recentre- ringsrörelse av klackhållaren 294. Denna rörelse hos klackhållaren föranleder kamning av klacksegmenten ra- dien: inåt i öppningarna 296, varigenom klackhåilaren 294 återföres till det centraliserade eller neutrala läget enligt fig 12. Sedan innerspindeln har frigjorts .och har förts uppåt för skapande av den uppåtriktade skakningskraften, kan den utföra nedåtrörelse, vilken kan ske så snabbt som önskas. För âstadkommande av nedåt- t riktad skakning sänker operatören helt enkelt borr- 25 30 35 strängen nedåt i tillräcklig omfattning för att rör- sträckningen skall helt upptagas, varefter operatören applicerar en nedâtriktad skakningskraft helt enkelt ge- nom att stoppa nedåtrörelsen, när viktindikatorn visar det korrekta värdet. Till skillnad från hydrauliska kopp- lingsmekanismer, som icke kan sänkas snabbt, kan kopp- lingsmekanismen enligt uppfinningen sänkas så snabbt som möjligt, utan fara för skador på kopplingsmekanismen.
Borrtornets operatör kan därför utöva övervakade uppåt- och nedåtriktade skakningskrafter på fisken, varigenom effektiv frigöring av den fastsatta fisken kan ernâs.
Sedan uppåtriktad skakning har skett kan kopplings- mekanismen återstâllas helt enkelt genom nedåtrörning av S innerspindeln. Denna nedâtrörelse kontaktar avsatsen 303 med klackarna, som då föres nedåt från det centrerade lä- r, n-a-...___._._.._..... 10 15, 20 25 30 35 8006955-2 23 get i fig 8b och 12. Då klackarna när fram till lâsspå- ret 290, rör de sig utåt under inverkan av den avsmal- nande avsatsens 303 kamverkan och införes i spåret 290.
Härigenom kan innerspindeln fortsätta att röra sig nedåt tillräckligt mycket för att spåret 302 skall bringas till inriktning med spåret 290. Tack vare kraften från fjädern 300 kammas klackarna in i låsspåret 302. Däref- ter är klackhållaren 294 hopkopplad med den nedre spin- deln medelst klackarna, och klackarna och hållaren över- föres till neutralt läge efter neutralisering av den me- kanismmanövrerande krafterna.
Kopplingsmekanismen enligt uppfinningen kan vridas godtyckligt, eftersom bom-spårförbindningen, definierad av de yttre bommarna 312 och de inre bommarna 314, sörjer för momentöverföring mellan innerspindeln och ytterhuset för kopplingsmekanismen. Denna möjlighet att pâlägga ett moment genom kopplingsmekanismen underlättar borrnings- operationer, där kopplingsmekanismen är förbunden med borrsträngen, och underlättar även frigöringen av fast- satta föremål i borrhålet genom möjligheten till kombi- nation av övervakad uppåtriktad skakning, övervakad ne- dåtriktad skakning och övervakad applicering av vridmo- ment.
Såsom nämnts ovan är det önskvärt att skydda kopp- lingsmekanismen inre delar mot korrosiv och errosiv pâ- verkan från fluidmedier i hålet, skall kvarbli nedsänkt i borrhålsfluiderna under längre tider. Enligt uppfinningen kan de inre rörliga delarna i kopplingsmekanismen effektivt skyddas mot korrosion och errosion medelst ett skyddande fluidum, utan att på något sätt ändra funktionen med utgångspunkt från hydrauliska tryck som kan inteferera med operationen.
Det inbördes förhållandet mellan den inre spindeln och om kopplingsmekanismen 'ytterhuset för kopplingsmekanismen skapar ett långsträckt skyddande rum, som sträcker sig så gott som över hela längden av kopplingsmekanismen. Detta rum bildas av det ringformiga utrymmet mellan innerspindeln och ytterhuset. sqoßàss-2- io' is zo zs 30 . 24 Ett par tätningselement 322 och 324 finns i ringformiga tätningsspår i den övre delen av mothållskroppen 216 och bildar fluidumtäta tätningar mot den cylindriska yt-Z terytan 208 av innerspindeln. Skyddsrummet 326 är anord- nat i en övre tätningsanordning, avgränsad medelst tät- ningselementen 322, 324. Då innerspindeln rör sig i för- hållande till hnset, sker en volymetrisk förändring i skyddsrummet 326, och denna ändring upptages av ett ring- formigt tryckbalanserande kolvelement 328, som har ett par inre ringtätningar 330, som tätar mot en cylindrisk yta 332 av spindeln, och ett par yttre ringtätningar 334, som tätar mot en inre cylindrisk yta 336 av huset.
När volymetriska förändringar sker i ringutrymmet mellan spindeln och huset, rör sig kolvelementet 326 lineärt i den ringformiga fjäderkammaren 338, varigenom volym- förändringen, som har inträffat, upptages. På motsvaran- de vis vänder kolvelementet 328 för upptagning av volym- förändringar, när relativ rörelse sker mellan spindeln och huset i den motsatta riktningen. Kolvelementet 328, som är fritt, vidmakthåller ett balanserat tryckförhål- lande mellan det skyddande fluidmediet, såsom silikon- olja i skyddsrummet, och trycket av fluidmediet i ström- ningskanalen, som sträcker sig genom kopplingsmekanismen.
Kolvrummets 338 axiella längd är tillräcklig för att upp- ta varje kolvrörelse som kan ske. Eftersom trycket över kolven 328 är balanserat, och volymetrisk förändring av skyddskammaren kan ske fritt utan tryckinterferens, kan kopplingsmekanismen sänkas så snabbt som möjligt för in- ducerande av en nedåtriktad skakningskraft utan någon möjlighet till hydrauliska skador på kopplingsmekanismen.
Claims (10)
1. Kopplingsmekanism för applicering av uppåtrikta- de stötkrafter på föremål som fastnat i en brunn, ett borrhâl och liknande för att därigenom möjliggöra upp- fiskning av föremålet eller "fisken", k ä n n e - t e c k n a d av ett långsträckt hus (22: 246), vars nedre ände är anordnad för förbindning med ett för ingrepp med före- målet inrättat fiskeverktyg och vilket hus är utformat med inre mothållsorgan (56; 216), en långsträckt manöverspindel (38; 256), som är rör- ligt anordnad i huset och har vid sin övre ände ett förbindningsorgan för förbindning med verktygsbärande organ, vilken spindel har begränsad uppâtrörelse rela- tivt huset, ett låsorgan (l22; 294) för manöverspindeln, vilket lâsorgan är rörligt anordnat inuti huset och inrättat att upprätta en lösbar hopkoppling mellan manöverspin- deln och huset samt att lösa sin koppling till manöver- spindeln efter en förutbestämd uppåtriktad rörelse av spindeln i huset, vilket låsorgan innefattar ett lång- sträckt låselement (l22; 294), som är rörligt anordnat i huset och inrättat för hoppassningsförhållande med spindeln, klackorgan (144: 292) för hoplåsning av spin- deln och låselementet till ett lösbart hoplåst kraftöver- förande aggregat, organ för lösning av klackorganen (l44; 292) från det hoplåsta förhållandet med spindeln och låselementet, anslagsorgan (90, 92; 224), som är anordnade på man- överspindeln för ingrepp med mothållsorganen (56; 216) vid den övre gränsen för manöverspindelns rörelse rela- "tivt huset, en tryckfjäder (l06; 260), som är placerad inuti hu- set och hoptryckes under den förutbestämda uppåtrörelsen av manöverspindeln, så att den utövar en fjäderkraft som ßqoaáss-2 10 15 20 25 30 35, 26- motverkar manöverspindelns förutbestämda uppåtrörelse, organ (108, 70, 72; 264) anordnade att överföra tryckfjäderns (l06; 260) kraft till låselementet, varvid låsorganet för manöverspindeln häver fjäder- kraften på manöverspindeln i motsvarighet till den förut- bestämda uppåtrörelsen av manöverspindeln och frigör manöverspindeln, så att anslagsorganen (90, 92; 224) kan röra sig till anslag mot mothâllsorganen (56; 216).
2. Mekanism enligt kravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att låsorganet (l22; 294) har åtminstone delvis rörform och är anordnat i teleskopiskt förhållan- de med manöverspindeln (38; 256) och att manöverspindeln har första.klackmottagande organ (l46; 302) och låsele- mentet har klackupptagande organ (l42; 296), varvid klackorganen (l44; 292) är mottagbara i de klackuppta- gande organen och i nämnda lösbara hoplåsta tillstånd av manöverspindeln och låselementet bringbara till in- grepp i nämnda klackmottagande organ (146: 302).
3. Mekanism enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d därav, att huset (22: 246) har invändigt andra klackmottagande organ (136, 138; 288, 290), varvid klackorganen (l44; 292) är införbara i dessa organ efter inriktning med dem av de klackupptagande organen (l42; 296) och då skiljes från de första klackmottagande organen (146, 302), varvid det hoplåsta förhållandet mellan man- överspindeln och låselementet löses, så att manöverspin- deln är rörlig i huset oberoende av låselementet.
4. Mekanism enligt något av kraven 1-3, k ä n n e - t e c kun a d därav, att organen (108, 70, 72) för över- föring av fjäderns (106) kraft till låselementet (122) innefattar ett fjäderlastöverförande element (108), som är rörligt anordnat i huset (22; 246) och på vilket tryck- fjädern (106) stöder sig och vilket av tryckfjädern pres- sas i en rixtningimot låseiementet (122), och utskoctsor- gan (70, 72), som sträcker sig från elementet (108) för upprättande av ett kraftöverförande förhållande med lås- elementet. 10. 15 E 25 m ss 8006955-2 27
5. Mekanism enligt något av kraven 1-4, t e c k n a d därav, att mothållsorganen (56) utgöres av en inre avsatskonstruktion (98, 100) på huset och tillsammans med huset bildar första kraftöverförande ge- nomgångsorgan (66, 68), att anslagsorganen (90, 92) ut- göres av en yttre anslagsavsatskonstruktion (94, 96) på manöverspindeln och är inrättade för kraftöverförande anslag mot den inre mothållsavsatskonstruktionen, var- jämte anslagsorganen samverkar med huset för bildning av andra kraftöverförande genomgångsorgan (118, 120), vilka ligger i linje med de första kraftöverförande ge- nomgångsorganen (66, 68), och att utskottsorganen (70, 72) sträcker sig genom de första och andra kraftöver- förande genomgångsorganen.
6. Mekanism enligt kravet 5, k ä n n e t e c k - n a d därav, att de första och andra genomgångsorganen definieras av motsatta par av urtagningar (66, 68 resp 118, 120) i mothållsorganen resp anslagsorganen, och att utskottsorganen innefattar ett par motsatta lång- sträckta armar, som sträcker sig från det fjäderlastöver- förande elementet genom de första och andra genomgånge- organen och har kraftöverförande beröring med låselemen- tet.
7. Mekanism enligt något av kraven 1-6, k ä n n e - t e c k nga d därav, att huset (22) har åtskilda övre och nedre inre klackspår (136, 138), som är åtskilda av en klackstyryta (140), som håller klackorganen (144) i låsläget, där låselementet och manöverspindeln är hop- låsta, varvid vid rörelse av klackorganen till inrikt- ning med det övre klackspåret (136) föres klackorganen k ä n n e - ingi detta övre spår under frigöring från de klackmotta- gande organen (146).
8. Mekanism enligt kravet 7, k ä n n e t e c k - 'n a d därav, att manöverspindeln (38) har klackkamorgan (148) för kamning av klackorganen (144) in i det nedre klackspåret (138) under återställningsrörelsen av manöver- spindeln och för inställande av klackorganen för inträde 8906955-2 28 i de klackmottagande organen (146).
9. Mekanism enligt något av kraven 1-8, k ä n n e - t e c k n a d därav, att klackorganen (144) består av sfäriska klaokar. 5
10. Mekanism enligt något av kraven l¥9, k ä n - n e t e c k n a d av organ (l62; 270) för inställning av fjäderns (l06; 260) hoptryckning och därigenom for 7 bestämning av stötkraften som anslagsorganen (90, 92; 224) utövar på mothâllsorganen (56; 260) och sålunda 10 därigenom den skakkraft, som överföres genom huset till föremålet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/117,308 US4333542A (en) | 1980-01-31 | 1980-01-31 | Downhole fishing jar mechanism |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8006955L SE8006955L (sv) | 1981-08-01 |
SE440679B true SE440679B (sv) | 1985-08-12 |
Family
ID=22372158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8006955A SE440679B (sv) | 1980-01-31 | 1980-10-06 | Kopplingsmekanism for applicering av uppatriktade stotkrafter pa foremal som fastnat i ett borrhal |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4333542A (sv) |
JP (1) | JPS56131792A (sv) |
CA (1) | CA1157460A (sv) |
DK (1) | DK30881A (sv) |
GB (1) | GB2068437B (sv) |
NO (1) | NO810322L (sv) |
SE (1) | SE440679B (sv) |
Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4494615A (en) * | 1981-10-23 | 1985-01-22 | Mustang Tripsaver, Inc. | Jarring tool |
GB8333957D0 (en) * | 1983-12-21 | 1984-02-01 | Zwart K | Wireline jar |
GB2162564A (en) * | 1984-07-25 | 1986-02-05 | Ownhaven Limited | Downhole tool |
US4662460A (en) * | 1985-11-04 | 1987-05-05 | Dresser Industries, Inc. | Rotary drilling jar |
US4715454A (en) * | 1986-06-03 | 1987-12-29 | Teng Chuan C | Mechanical directional drilling jar with swivel means |
US4844157A (en) * | 1988-07-11 | 1989-07-04 | Taylor William T | Jar accelerator |
US4909321A (en) * | 1988-12-27 | 1990-03-20 | Conoco Inc. | Wireline releasing device |
US4919219A (en) * | 1989-01-23 | 1990-04-24 | Taylor William T | Remotely adjustable fishing jar |
US5228507A (en) * | 1991-08-23 | 1993-07-20 | Marcel Obrejanu | Wireline hydraulic retrieving tool |
US5330018A (en) * | 1993-05-06 | 1994-07-19 | Jerry Griffith | Auto set bi-directional jar |
US5709268A (en) * | 1994-08-24 | 1998-01-20 | Estilette, Sr.; Felix F. | Method and apparatus for jarring |
US5507347A (en) * | 1994-08-24 | 1996-04-16 | Estilette, Sr.; Felix F. | Method and apparatus for jarring |
US5624001A (en) * | 1995-06-07 | 1997-04-29 | Dailey Petroleum Services Corp | Mechanical-hydraulic double-acting drilling jar |
US6338387B1 (en) * | 1998-11-30 | 2002-01-15 | Downhole Research, Llc | Downward energized motion jars |
US6290004B1 (en) | 1999-09-02 | 2001-09-18 | Robert W. Evans | Hydraulic jar |
US6481495B1 (en) | 2000-09-25 | 2002-11-19 | Robert W. Evans | Downhole tool with electrical conductor |
US6695066B2 (en) * | 2002-01-18 | 2004-02-24 | Allamon Interests | Surge pressure reduction apparatus with volume compensation sub and method for use |
US6725932B2 (en) | 2002-05-08 | 2004-04-27 | Mark A. Taylor | Down hole jar tool |
US6782951B2 (en) | 2002-05-08 | 2004-08-31 | Jeff L. Taylor | Flow-activated valve and method of use |
US6745836B2 (en) | 2002-05-08 | 2004-06-08 | Jeff L. Taylor | Down hole motor assembly and associated method for providing radial energy |
US7111678B2 (en) * | 2003-10-30 | 2006-09-26 | Impact Selector, Inc. | Field adjustable impact jar |
US7311149B2 (en) * | 2003-11-04 | 2007-12-25 | Evans Robert W | Jar with adjustable preload |
US6948560B2 (en) * | 2004-02-25 | 2005-09-27 | Varco I/P, Inc. | Jar for use in a downhole toolstring |
US7775280B2 (en) * | 2006-11-10 | 2010-08-17 | Dwight Rose | Jars for wellbore operations |
EA016965B1 (ru) * | 2007-07-06 | 2012-08-30 | ВЕЛЛБОР ЭНЕРДЖИ СОЛЮШНС, ЭлЭлСи | Универсальное устройство для обслуживания скважин |
US20090151951A1 (en) * | 2007-12-17 | 2009-06-18 | Zafer Erkol | Adjustable Diameter Fishing Tool |
NO332476B1 (no) * | 2008-04-03 | 2012-09-24 | Aker Well Service As | Anordning ved slagverktoy |
US8783354B2 (en) * | 2010-11-16 | 2014-07-22 | National Oilwell Varco, L.P. | Apparatus and method for adjusting spring preload in a downhole tool |
BR112015005319A2 (pt) * | 2012-10-01 | 2017-07-04 | Halliburton Energy Services Inc | método para vedar, ferramenta de poço, e, sistema de vedação |
WO2014210400A2 (en) | 2013-06-26 | 2014-12-31 | Impact Selector, Inc. | Downhole-adjusting impact apparatus and methods |
NO340373B1 (no) * | 2014-04-11 | 2017-04-10 | Loxley Holding As | Et kabeloperert slagverktøy for nedihullsoperasjoner og fremgangsmåte for å operere slagverktøyet |
CN106761517B (zh) * | 2016-11-16 | 2023-03-24 | 中国石油天然气集团有限公司 | 仪器送入和打捞装置 |
US11629569B2 (en) | 2018-11-21 | 2023-04-18 | Ardyne Holdings Limited | System and method for moving stuck objects in a well |
CN109611047B (zh) * | 2019-02-25 | 2024-01-02 | 中水珠江规划勘测设计有限公司 | 测斜仪解救装置 |
US11313194B2 (en) * | 2020-05-20 | 2022-04-26 | Saudi Arabian Oil Company | Retrieving a stuck downhole component |
WO2025014847A1 (en) * | 2023-07-07 | 2025-01-16 | Schlumberger Technology Corporation | Wireline powered down jarring device and method |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1989906A (en) * | 1929-12-03 | 1935-02-05 | James A Kammerdiner | Jar |
US2122751A (en) * | 1935-11-02 | 1938-07-05 | Halliburton Oil Well Cementing | Jar |
US2166299A (en) * | 1938-09-20 | 1939-07-18 | Samuel J Kennedy | Rotary adjustable-tension jar mechanism |
US2634102A (en) * | 1949-09-06 | 1953-04-07 | Clifford M Howard | Longitudinally striking oil well jar |
US2882018A (en) * | 1955-08-22 | 1959-04-14 | Thomas A Andrew | Well jarring tool |
US3880249A (en) * | 1973-01-02 | 1975-04-29 | Edwin A Anderson | Jar for well strings |
-
1980
- 1980-01-31 US US06/117,308 patent/US4333542A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-10-06 CA CA000361633A patent/CA1157460A/en not_active Expired
- 1980-10-06 SE SE8006955A patent/SE440679B/sv unknown
- 1980-12-19 JP JP17911980A patent/JPS56131792A/ja active Pending
-
1981
- 1981-01-20 GB GB8101693A patent/GB2068437B/en not_active Expired
- 1981-01-23 DK DK30881A patent/DK30881A/da not_active Application Discontinuation
- 1981-01-30 NO NO810322A patent/NO810322L/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS56131792A (en) | 1981-10-15 |
NO810322L (no) | 1981-08-03 |
GB2068437A (en) | 1981-08-12 |
DK30881A (da) | 1981-08-01 |
CA1157460A (en) | 1983-11-22 |
GB2068437B (en) | 1983-12-21 |
US4333542A (en) | 1982-06-08 |
SE8006955L (sv) | 1981-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE440679B (sv) | Kopplingsmekanism for applicering av uppatriktade stotkrafter pa foremal som fastnat i ett borrhal | |
CA2966485C (en) | A regulating device and a method of using same in a borehole | |
EP0456305B1 (en) | Hydraulic drilling jar | |
US4456081A (en) | Hydraulic drilling jar | |
US3938853A (en) | Shrink-fit sleeve apparatus for drill strings | |
NO301557B1 (no) | Anordning innrettet til å innkoples i en borestreng for styrt demping av aksial- og vridningskrefter | |
US10132125B2 (en) | Resettable downhole torque limiter and related methods of use | |
US4128108A (en) | Mud retaining valve | |
NO821728L (no) | Servoventil for fjernmaaling av borehull-tilstander | |
EP3063364B1 (en) | Downhole tool method and device | |
NO322370B1 (no) | Anordning for kjerneboring med uttrekkbar innersylinder | |
CA1056365A (en) | Well jar having a time delay section | |
CA1095500A (en) | Variable hydraulic resistor jarring tool | |
NO813322L (no) | Hydraulisk slagverktoey | |
CA1114360A (en) | Temperature compensating hydraulic jarring tool | |
NO813323L (no) | Noedfrigjoerings- og sikkerhetsventil | |
US4394884A (en) | Shock sub | |
CA2059910C (en) | Adjustable drilling mechanism | |
RU2086749C1 (ru) | Двойная колонковая труба для наклонного бурения | |
USRE28768E (en) | Jarring and bumping tool for use in oilfield drilling strings | |
US4105082A (en) | Jarring tool | |
NO162432B (no) | Utligningsinnretning for dypboringsverktoey som er innsettbare i en borestreng. | |
RU2004122150A (ru) | Разъединитель-соединитель шарифова для пакерной установки скважины с одним или несколькими пластами | |
US1835392A (en) | Rotary drilling jar | |
NO822911L (no) | Frigjoeringsanordning. |