NO20110954A1 - Enkeltturs-landingsskulderanordning med positiv lasing for justerbar henger - Google Patents

Abstract

Et system inkluderer, i visse utførelser, en landingsanordning. Landingsanordningen inkluderer en toppring. Landingsanordningen inkluderer også en bunnring anordnet aksialt nedenfor toppringen. En radialt innvendig overflate av toppringen er konfigurert til inngrep med en radialt utvendig overflate av bunnringen via første gjenging. Landingsanordningen inkluderer også en låsering anordnet mellom toppringen og bunnringen på en radialt utvendig side av landingsanordningen. Landingsanordningen inkluderer videre en landingsring anordnet aksialt nedenfor bunnringen.

Description

KRYSSREFERANSE TIL BESLEKTET SØKNAD

[0001]Denne søknad krever prioritet fra US-foreløpig patentsøknad nr. 61/143642, med tittel "Single Trip Positive Lock Adjustable Hanger Landing Shoulder Device", innlevert 9. januar 2009, som innlemmes heri som referanse i sin helhet.

BAKGRUNN

[0002]Denne seksjon er ment å introdusere leseren for forskjellige aspekter av teknikk som kan være relatert til forskjellige aspekter av den foreliggende oppfinnelse, som er beskrevet og/eller kreves beskyttet nedenfor. Denne omtale antas å være nyttig for å forsyne leseren med bakgrunnsinformasjon for å fremme en bedre forståelse av de forskjellige aspekter av den foreliggende oppfinnelse. Det skal følgelig forstås at disse angivelser skal leses i dette lys, og ikke som innrømmelser av kjent teknikk.

[0003] Naturressurser, så som olje og gass, brukes som brensel eller drivstoff for å drive kjøretøy, varme opp boliger og generere elektrisitet, i tillegg til en myriade av andre bruksområder. Så snart en ønsket ressurs er oppdaget nedenfor jordens overflate, blir bore- og produksjonssystemer ofte anvendt til å få adgang til og utvinne ressursen. Disse systemer kan være lokaliser på på land eller offshore, avhengig av lokaliseringen av en ønsket ressurs. Slike systemer inkluderer generelt videre en brønhodeanordning som ressursen utvinnes gjennom. Disse brønnhodeanordninger kan inkludere et bredt mangfold av komponenter og/eller rørkanaler, så som foringsrør, ventiltrær, manifolder og så videre, som muliggjør bore- og/eller utvinningsoperasjoner. Et langt rør, så som et foringsrør, kan senkes inn i jorden for å muliggjøre adgang til naturressursen. Ytterligere tykkveggede og/eller tynnveggede rør kan deretter kjøres gjennom foringsrøret for å muliggjøre utvinning av ressursen. I enkelte tilfeller kan det være ønskelig å tilveiebringe en låsende mekanisme som en brønnhodekomponent (eksempelvis en henger) kan holdes på plass ved hjelp av inne i en annen komponent (eksempelvis et foringsrør).

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0004] Forskjellige trekk, aspekter og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil forstås bedre når den følgende detaljerte beskrivelse leses med henvisning til de ledsagende figurer, hvor like tegn representerer like deler gjennomgående på figurene, hvor:

[0005]Figur 1 er et blokkdiagram som illustrerer et mineralutvinningssystem i samsvar med en utførelse av den foreliggende oppfinnelse;

[0006]Figur 2 er en del av et tverrsnitt av en justerbar hengerlandingsanordning anordnet mellom hengeren og brønnhodet på fig. 1;

[0007]Figur 3 er en del av et tverrsnitt av den justerbare hengerlandingsanordning og henger etter at den har blitt kjørt på plass inne i brønnhodet på fig. 2;

[0008]Figur 4 er en del av et tverrsnitt av landingsanordningen idet låseringen blir tvunget radialt ut, inn i en låsende posisjon;

[0009]Figur 5 er en del av et tverrsnitt av landingsanordningen, og illustrerer videre gjensidig påvirkning mellom komponentene av landingsanordningen, hengeren og brønnhodet;

[0010]Figur 6 er et grunnriss av en utførelse av låseringen som benytter segmenter forbundet ved hjelp av skruefjærer;

[0011]Figur 7 er en grunnriss av en annen utførelse av låseringen som benytter en C-ring form;

[0012]Figur 8 er en tetningsanordning installert oppå landingsanordningen; og

[0013]Figur 9 er en fremgangsmåte for låsing av landingsanordningen på plass inne i brønnhodet.

DETALJERT BESKRIVELSE AV SPESIFIKKE UTFØRELSER

[0014]Én eller flere spesifikke utførelser av den foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet nedenfor. Disse beskrevne utførelser er kun eksemplifiserende for den foreliggende oppfinnelse. I tillegg, i en anstrengelse for å tilveiebringe en konsis beskrivelse av disse eksemplifiserende utførelser, kan det være at alle trekk ved en faktisk implementering ikke er beskrevet i patentskriftet. Det skal forstås at i utviklingen av enhver slik faktisk implementering, som i ethvert ingeniør- eller designprosjekt, må det treffes tallrike implementeringsspesifikke beslutninger for å oppnå utviklernes spesifikke mål, så som overensstemmelse med systemrelaterte og forretningsrelaterte restriksjoner, som kan variere fra en implementering til en annen. Dessuten skal det forstås at en slik utviklingsinnsats kan være kompleks og tidkrevende, men vil likevel være et rutineforetakende med design, fabrikasjon og fremstilling for de som har ordinær fagkunnskap og fordel av denne offent-liggjøring.

[0015]Visse eksemplifiserende utførelser av den foreliggende oppfinnelse inkluderer systemer og fremgangsmåter for låsing av en landingsanordning inne i et brønnhode av et mineralutvinningssystem. Særlig kan landingsanordningen i visse utførelser inkludere en toppring, en bunnring, en landingsring og en låsering. En stoppskulder av brønnhodet kan blokkere landingsanordningen mot å bli senket ytterligere inn i brønnhodet. Så snart stoppskulderen har blitt nådd, kan toppringen og landingsringen av landingsanordningen roteres omkring en henger inne i brønnhodet via gjenging i en første rotasjonsretning. Til sist kan indre spenninger inne i landingsanordningen bryte av minst én skjærpinne mellom toppringen og bunnringen. Etter at skjærpinnen(e) brytes av, blir bunnringen i stand til å bevege seg aksialt oppover i forhold til toppringen. Imidlertid sørger minst en føringspinne for at bunnringen ikke kan rotere i forhold til landingsringen. Bunnringen kan derfor isteden begynne å rotere omkring toppringen via gjenging i en annen rotasjonsretning motsatt den første rotasjonsretning. Når bunnringen beveger seg aksialt nærmere toppringen, tvinger vinklede utvendige overflater av toppringen og bunnringen låseringen gradvis radialt utover, hvilket låser landingsanordningen på plass inne i brønnhodet. Denne fremgangsmåte for låsing av landingsanordningen inne i brønnhodet tillater enkeltturs, justerbar henger-landing.

[0016]Figur 1 er et blokkdiagram som illustrerer en utførelse av et mineralutvinningssystem 10. Det illustrerte mineralutvinningssystem 10 kan være konfigurert til å utvinne forskjellige mineraler og naturressurser, inkludert hydrokarboner (eksempelvis olje og/eller naturgass), fra jorden, eller å injisere substanser inn i jorden. I enkelte utførelser er mineralutvinningssystemet 10 landbasert (eksempelvis et overflatesystem) eller undersjøisk (eksempelvis et undersjøisk system). Som illustrert inkluderer systemet 10 et brønnhode 12 koblet til en mineralforekomst 14 via en brønn 16. Brønnen 16 kan inkludere en brønnhode-muffe 18 og en brønnboring 20. Brønnhode-muffen 18 inkluderer generelt en muffe med stor diameter anordnet ved avslutningen av brønnboringen 20, og som er designet til å forbinde brønnhodet 12 til brønnen 16.

[0017]Brønnhodet 12 kan inkludere flere komponenter som styrer og regulerer aktiviteter og betingelser tilknyttet brønnen 16. For eksempel inkluderer brønn- hodet 12 generelt legemer, ventiler og tetninger som ruter produserte mineraler fra mineralforekomsten 14, regulerer trykk i brønnen 16 og injiserer kjemikalier nedover i hullet, inn i brønnboringen 20.1 den illustrerte utførelse inkluderer brønn-hodet 12 det som i dagligtale refereres til som et juletre 22 (heretter et ventiltre), en produksjonsrørspole 24, en foringsrørspole 26 og en henger 28 (eksempelvis en produksjonsrørhenger og/eller en foringsrørhenger). Systemet 10 kan inkludere andre innretninger som er koblet til brønnhodet 12, og innretninger som brukes til å sammenstille og styre forksjellige komponenter i brønnhodet 12. For eksempel, i den illustrerte utførelse inkluderer systemet 10 et setteverktøy 30 opphengt fra en borestreng 32.1 visse utførelser inkluderer setteverktøyet 30 et setteverktøy som senkes (eksempelvis kjøres) fra et fartøy offshore til brønnen 16 og/eller brønn-hodet 12.1 andre utførelser, så som overflatesystemer, kan setteverktøyet 30 inkludere en innretning opphengt over og/eller senket inn i brønnhodet 12 via en kran eller en annen bærende innretning.

[0018]Ventiltreet 22 inkluderer generelt et mangfold av strømningsløp (eksempelvis boringer), ventiler, rørdeler og styreinnretninger for operering av brønnen 16. For eksempel kan ventiltreet 22 inkludere en ramme som er anordnet omkring et ventiltre-legeme, en strømningssløyfe, aktuatorer og ventiler. Ventiltreet 22 kan videre tilveiebringe fluidkommunikasjon med brønnen 16. Ventiltreet 22 inkluderer for eksempel en ventiltre-boring 34. Ventiltre-boringen 34 sørger for kompletterings- og overhalingsprosedyrer, så som innsetting av verktøy inn i brønnen 16, injeksjon av forskjellige kjemikalier inn i brønnen 16, og så videre. Videre, mineraler utvunnet fra brønnen 16 (eksempelvis olje og naturgass) kan reguleres og rutes via ventiltreet 22. Ventiltreet 22 kan for eksempel være koblet til en koblings-ledning eller en forbindelsesledning som er tilknyttet andre komponenter, så som en manifold. Produserte mineraler strømmer følgelig fra brønnen 16 til manifolden via brønnhodet 12 og/eller ventiltreet 22 før de blir rutet til forsendelses- eller lagringsfasiliteter. En utblåsningssikring (Blow Out Preventer, BOP) 36 kan også være inkludert, enten som en del av ventiltreet 22 eller som en separat innretning. BOP'en 36 kan bestå av et mangfold av ventiler, rørdeler og styreinnretninger for å hindre olje, gass eller andre fluider i å gå ut av brønnen i tilfelle av et utilsiktet utslipp av trykk eller en overtrykkstilstand.

[0019] Produksjonsrørspolen 24 tilveiebringer en basis for ventiltreet 22. Produk-sjonsrørspolen 24 er typisk en av mange komponenter i et modulært undersjøisk eller overflate-mineralutvinningssystem 10 som kjøres fra et fartøy offshore eller et overflatesystem. Produksjonsrørspolen 24 inkluderer en produksjonsrørspole-boring 38. Produksjonsrørspole-boringen 38 forbinder (eksempelvis muliggjør fluidkommunikasjon mellom) ventiltreets boring 34 og brønnen 16. Produksjons-rørspole-boringen 38 kan således tilveiebringe adgang til brønnboringen 20 for forskjellige kompletterings- og overhalingsprosedyrer. For eksempel kan komponenter kjøres ned til brønnhodet 12 og anordnes i produksjonsrørspole-boringen 38 for å tette av brønnboringen 20, for å injisere kjemikalier nede i hullet, for å henge opp verktøy nede i hullet, for å hente opp verktøy nede i hullet, og så videre.

[0020]Som det vil forstås, brønnboringen 20 kan inneholde forhøyede trykk. Brønnboringen 20 kan for eksempel inkludere trykk som overstiger 68,9476, 103,421 eller til og med 137,895 MPa. Mineralutvinningssystemet 10 kan følgelig anvende forskjellige mekanismer, så som tetninger, plugger og ventiler, for å styre og regulere brønnen 16. For eksempel anvendes plugger og ventiler til å regulere strømmen og trykkene til fluider i forskjellige boringer og kanaler gjennom hele mineralutvinningssystemet 10. Foreksempel er den illustrerte henger 28 (eksempelvis produksjonsrørhenger eller foringsrørhenger) typisk anordnet inne i brønn-hodet 12, for å fastgjøre produksjonsrør og foringsrør opphengt i brønnboringen 20, og for å tilveiebringe et løp for hydraulisk styringsfluid, injeksjon av kjemikalier, og så videre. Hengeren 28 inkluderer en hengerboring 40 som strekker seg gjennom senteret i hengeren 28, og som er i fluidkommunikasjon med produk-sjonsrørspole-boringen 38 og brønnboringen 20. Én eller flere tetningsanordninger og/eller landingsanordninger kan være anordnet mellom hengeren 28 og produksjonsrørspolen 24 og/eller foringsrørspolen 26.

[0021]Figur 2 viser en del av et tverrsnitt av en justerbar hengerlandingsanording 42 anordnet mellom hengeren 28 og brønnhodet 12 på fig. 1. I visse utførelser kan landingsanordningen 42 inkludere en toppring 44, en bunnring 46, en låsering 48 og en landingsring 50. Landingsanordningen 42 kan også inkludere minst en skjærpinne 52 som initialt forbinder toppringen 44 til bunnringen 46.1 tillegg kan landingsanordningen 42 inkludere minst en føringspinne 54, som kan brukes til å sørge for at bunnringen 46 ikke kan rotere i forhold til landingsringen 50. Mer spesifikt, som beskrevet i nærmere detalj nedenfor, føringspinnen(e) 54 kan brukes til å sørge for at bunnringen 46 kun kan bevege seg aksialt langs lengdeaksen 56 i brønnhodet 12 i forhold til landingsringen 50. Både skjærpinnen(e) 52 og føringspinnen(e) 54 kan inkludere en flerhet av pinner med innbyrdes avstand omkring landingsringen 42.1 visse utførelser kan det imidlertid brukes kun en skjærpinne 52 og en føringspinne 54. Faktisk, som beskrevet nedenfor, kan det brukes kun én skjærpinne 52 og én føringspinne 54 for å utføre de foreliggende teknikker.

[0022]Hengeren 28 og landingsanordningen 42 kan senkes ("kjøres") aksialt inn i brønnhodet 12 sammen, som illustrert med pilen 58.1 visse utførelser kan et første setteverktøy 60 brukes til å senke hengeren 28 inn i brønnhodet 12, mens et annet setteverktøy 62 kan brukes til å senke landingsanordningen 42 inn i brønnhodet 12.1 tillegg, som beskrevet i nærmere detalj nedenfor, toppringen 44 og landingsringen 50 av landingsanordningen 42 kan gå i inngrep med hengeren 28 gjennom gjengede overflater. Mer spesifikt, innvendige overflater av både toppringen 44 og landingsringen 50 kan være gjenget i samme retning (eksempelvis ved at begge har enten høyrerettet eller venstrerettet gjenging) og konfigurert til å gå sammen med gjenging på en utvendig overflate av hengeren 28 (eksempelvis via gjenger 64, henholdsvis 66). Imidlertid, generelt, idet hengeren 28 og landingsanordningen 42 senkes inn i brønnhodet 12, kan det forekomme forholdsvis liten rotasjon mellom hengeren 28 og landingsanordningen 42. Snarere kan hengeren 28 og landingsanordningen 42 generelt kjøres direkte inn i brønnhodet 12 aksialt langs lengdeaksen 56.

[0023]For eksempel viser fig. 3 en del av et tverrsnitt av den justerbare hengerlandingsanordning 42 og henger 28 etter å ha blitt kjørt på plass inne i brønnhodet 12 på fig. 2. Som illustrert, landingsanordningen 42 og hengeren 28 kan senkes aksialt til et punkt hvor landingsanordningen 42 ikke kan senkes ytterligere. Særlig, en liten stoppskulder 68 i komponenten av brønnhodet 12 (eksempelvis produksjonsrørspole 24, foringsrørspole 26, og så videre) kan blokkere landingsringen 50 av landingsanordningen 42 fra å bli ytterligere aksialt senket inn i brønnhodet 12. Selv om den er illustrert som en stoppskulder 68, kan mekanismen som brukes til å stoppe landingsanordningen 42 fra å bli ytterligere senket inn i brønnhodet 12 variere mellom implementeringer, og kan foreksempel inkludere pinner eller andre mekanismer for å forhindre fremføringen av landingsanordningen 42 videre inn i brønnhodet 12. Stoppskulderen 68 kan være dannet av flere forskjellige typer av komponenter av brønnhodet 12. Stoppskulderen 68 kan for eksempel være dannet av en annen henger 28, en tetningsanordning eller hvilke som helst andre komponenter av brønnhodet 12 nedenfor landingsanordningen 42. Faktisk kan den spesifikke design for stoppskulderen 68 være implemen-teringsspesifikk. Den bestemte design av mineralutvinningssystemet 10 kan imidlertid sørge for at stoppskulderen 68 for hver landingsanordning 42 er i en generelt passende lokalisering.

[0024]Når landingsanordningen 42 er beveget på plass ("landet") ved stoppskulderen 68, kan låseringen 48 være aksialt innrettet med en utsparing 70 i komponenten av brønnhodet 12 (eksempelvis produksjonsrørspole 24, forings-rørspole 26, og så videre). Som beskrevet i nærmere detalj nedenfor, låseringen 48 kan tvinges radialt utover, inn i utsparingen 70, slik at landingsanordningen 42 låses på plass i forhold til brønnhodet 12.1 tillegg, så snart landingsanordningen 42 er landet ved stoppskulderen 68, kan ytterligere aksial kraft påføres på hengeren 28, som angitt med piler 72, hvilket trekker hengeren 28 aksialt oppover. Denne ytterligere kraft blir i alminnelighet referert til som "overtrekk". Effekten av overtrekket 72 på hengeren 28 kan være å sørge for at borestrengen er i en strekkorientering. Med andre ord, slakk i borestrengen kan reduseres så mye som mulig ved hjelp av overtrekket 72.

[0025]Så snart overtrekket 72 påføres på hengeren 28 og borestrengen er i en egnet strekkorientering, kan det annet setteverktøy 62 da brukes til å rotere landingsanordningen 42 omkring lengdeaksen 56, som angitt med piler 74. Særlig kan det annet setteverktøy 62 rotere landingsanordningen 42 i en retning som, hvis uhindret, ville forårsake at landingsanordningen 42 beveger seg videre ned langs lengdeaksen 56 i brønnhodet 12, igjen illustrert med pil 58. Mer spesifikt, gjengingen 64, 66 mellom hengeren 28 og landingsanordningen 42 (dvs. toppringen 44 og landingsringen 50) presser landingsanordningen 42 til å bevege seg videre nedover, inn i brønnhodet 12. Imidlertid, som beskrevet ovenfor, stoppskulderen 68 vil blokkere landingsanordningen 42 mot å bevege seg videre nedover inn i brønnhodet 12.

[0026] Som sådan, rotasjon av landingsanordningen 42 påført av det annet sette-verktøy 62 kan begynne å bygge indre spenninger inne i landingsanordningen 42. Dette skyldes i det minste delvis den kjensgjerning at dreiemomentet påført av setteverktøyet 62 på landingsanordning 42 ikke er i stand til å frigjøres, siden landingsringen 50 blokkerer landingsanordningen 42 mot å rotere gjennom gjengingen mellom hengeren 28 og landingsanordningen 42 via gjenger 64 og 66. Tilslutt kan de spenninger som er dannet av dette dreiemomentet forårsake at skjærpinnen(e) 52, som initalt forbinder toppringen 44 og bunnringen 46 av landingsanordningen 42, brytes over.

[0027]Så snart skjærpinnen(e) 52 brytes over, vil toppringen 44 og bunnringen 46 være fri til å bevege seg i forhold til hverandre. Mer spesifikt, toppringen 44 og bunnringen 46 kan være designet til inngrep med hverandre gjennom gjengede overflater. For eksempel kan en innvendig overflate av toppringen 44 og en utvendig overflate av bunnringen 46 være gjenget og konfigurert til å gå sammen med hverandre (eksempelvis via gjenging 76). I én eksemplifiserende utførelse vil gjengingsretningen mellom toppringen 44 og bunnringen 46 være i en retning som er motsatt i forhold til den som er mellom hengeren 28 og landingsanordningen 42 (dvs. toppringen 44 og landingsringen 50). For eksempel, hvis gjengingen 64, 66 mellom hengeren 28 og landingsanordningen 42 er en høyrerettet gjenge, så vil gjengingen 76 mellom toppringen 44 og bunnringen 46 være en venstrerettet gjenge. Omvendt, hvis gjengingen 64, 66 mellom hengeren 28 og landingsanordningen 42 er en venstrerettet gjenge, så vil gjengingen 76 mellom toppringen 44 og bunnringen 46 være en høyrerettet gjenge.

[0028]Føringspinnen(e) 54 kan blokkere bunnringen 46 mot å rotere i forhold til landingsringen 50.1 visse utførelser tillater føringspinnen(e) 54 kun aksial translasjon langs lengdeaksen 56 i bunnringen 46 i forhold til landingsringen 50. Så snart skjærpinnen(e) 52 har blitt brutt over, siden bunnringen 46 kun tillates å bevege seg aksialt i forhold til landingsringen 50, begynner bunnringen 46 å bevege seg aksialt oppover (dvs. mot toppringen 44), på grunn av den motsatte gjenging mellom toppringen 44 og bunnringen 46, som illustrert med pil 78.

[0029]Når bunnringen 46 begynner å translatere aksialt langs lengdeaksen 56 i en retning oppover, tvinger avsmalende overflater på toppringen 44 og bunnringen 46 låseringen 48 gradvis radialt utover, inn i utsparingen 70 i komponenten av brønnhodet 12 (eksempelvis produksjonsrørspole 24, foringsrørspole 26, og så videre). Figur 4 viser en del av et tverrsnitt av landingsanordningen 42 idet låseringen 48 blir presset radialt ut inn i en låsende posisjon inne i utsparingen 70. Særlig kan et vinklet, utovervendende utvendig parti av toppringen 44 gradvis påføre kraft på et vinklet, utovervendende innvendig parti av låseringen 48 langs en avsmalende overflate 80. På lignende vis, et vinklet, utovervendende utvendig parti av bunnringen 46 kan gradvis påføre kraft på et annet vinklet, utovervendende, innvendig parti av låseringen 48 langs en avsmalende overflate 82. Så sådan, låseringen 48 kan gradvis tvinges radialt ut inn i utsparingen 70 i brønn-hodet 12, som illustrert med pil 84. Idet låseringen Idet låseringen 48 tvinges inn i utsparingen 70 blir landingsanordningen 42 låst på plass inne i brønnhodet 12.

[0030]Figur 5 viser en del av et tverrsnitt av landingsanordningen 42, og illustrerer videre gjensidig påvirkning mellom komponentene av landingsanordningen 42, hengeren 28 og brønnhodet 12. For eksempel, som illustrert, toppringen 44 av landingsanordningen 42 kan i visse utførelser inkludere innvendig gjenging 86 langs en første innvendig flate 88. Den innvendige gjenging 86 av toppringen 44 kan, som beskrevet ovenfor, gå i inngrep med utvendig gjenging 90 på hengeren 28. Særlig kan den innvendige gjenging 86 på toppringen 44 og den utvendige gjenging 90 på hengeren 28 presse toppringen 44 til å translatere aksialt nedover når det annet setteverktøy 62 roterer landingsanordningen 42.

[0031]Videre, som illustrert, minst én skjærpinne 52 kan initalt forbinde toppringen 44 og bunnringen 46 av landingsanordningen 42. Som beskrevet ovenfor, når

landingsanordningen 42 roteres av det annet setteverktøy 62, kan spenninger inne i landingsanordningen 42 til sist forårsake at skjærpinnen(e) 52 brytes over, slik at toppringen 44 og bunnringen 46 blir fri til å bevege seg i forhold til hverandre. Mer spesifikt, innvendig gjenging 92 langs en annen innvendig flate 94 av toppringen 44 kan gå i inngrep ved utvendig gjenging 96 langs en utvendig flate 98 av bunnringen 46. Særlig, så snart skjærpinnen(e) 52 har blitt brutt over, kan den innvendige gjenging 92 av toppringen 44 og den utvendige gjenging 96 av bunnringen 46 presse bunnringen 46 til å translatere aksialt oppover i forhold til toppringen 44.

[0032]Når bunnringen 46 begynner å bevege seg oppover i forhold til toppringen 44, kan vinklede, utovervendende overflater 100, 102 av toppringen 44, henholdsvis bunnringen 46 begynne å påføre diagonale krefter 104 (eksempelvis konvergerende krefter) på vinklede, innovervendende overflater 106, 108 av låseringen 48. Disse diagonale krefter 104 kan generelt oppheve hverandre i den aksiale retning. Den radiale komponent av de diagonale krefter 104 kan imidlertid gradvis forårsake at låseringen 48 ekspanderer radialt, som igjen illustrert med pilen 84. Til sist kan låseringen 48 låses på plass inne i utsparingen 70 i komponenten av brønnhodet 12 (eksempelvis produksjonsrørspole 24, forings-rørspole 26, og så videre).

[0033]Videre, som illustrert i nærmere detalj på fig. 5, bunnringen 46 kan inkludere minst en føringspinne 54, som kan sørge for at bunnringen 46 og landingsringen 50 kun er i stand til å bevege seg aksialt i forhold til hverandre. Med andre ord, føringspinnen(e) 54 kan blokkere både radial bevegelse, så vel som rotasjonsbevegelse, mellom bunnringen 46 og landingsringen 50. Mer spesifikt, hver føringspinne 54 av bunnringen 46 kan være konfigurert til å gå sammen med en tilknyttet føring 110 i landingsringen 50. Selv om de er illustrert som bruk av føringspinne(r) 54 og tilknyttet føring(er) 110, kan de mekanismer som brukes til å sørge for at bunnringen 46 og landingsringen 50 kun kan bevege seg aksialt i forhold til hverandre variere mellom implementeringer. Med andre ord, enhver egnet blokkeringsmekanisme for denne type av bevegelse mellom bunnringen 46 og landingsringen 50 kan brukes.

[0034]I tillegg, som illustrert, landingsringen 50 av landingsanordningen 42 kan, i visse utførelser, inkludere innvendig gjenging 112 langs en innvendig flate 114. Den innvendige gjenging 112 av landingsringen 50 kan, som beskrevet ovenfor, gå i inngrep med utvendig gjenging 90 av hengeren 28. Særlig kan den innvendige gjenging 112 av landingsringen 50 og den utvendige gjenging 90 av hengeren 28 presse landingsringen 50 til å translatere aksialt nedover når det annet sette-verktøy 62 roterer landingsanordningen 42. Imidlertid, som også beskrevet ovenfor, stoppskulderen 68 kan blokkere landingsringen 50 mot ytterligere å bevege seg aksialt nedover i forhold til hengeren 28.

[0035]Derfor, idet det nå returneres til fig. 4, toppringen 44, bunnringen 46 og landingsringen 50 kan alle karakteriseres som å ha forholdsvis kontinuerlige tverrsnitt, som danner ringformede former som, for den største del, opprettholder sin radiale posisjon i forhold til hengeren 28 og lengdeaksen 56. Låseringen 48 kan imidlertid være konfigurert til å ekspandere radialt i forhold til hengeren 28 og lengdeaksen 56. Flere forskjellige design kan brukes for låseringen 48 for å sørge for at den er i stand til å ekspandere radialt på denne måte.

[0036]For eksempel viser fig. 6 et grunnriss av en utførelse av låseringen 48 som benytter segmenter 116 forbundet ved hjelp av skruefjærer 118. Skruefjærene 118 kan for eksempel være festet til segmentene 116 ved hjelp av enhver egnet festeanordning, så som skruer 120. Segmentene 116 av låseringen 48 kan være anordnet i en sirkel, slik at det dannes en ringformet formasjon rundt hengeren 28, og, mer spesifikt, rundt toppringen 44 og bunnringen 46 av landingsanordningen 42, som illustrert på fig. 2 til 4. Skruefjærene 118 kan være tilbøyelige til å presse segmentene 116 sammen rundt den ringformede formasjon. Radiale krefter 122 kan imidlertid begynne å virke på låseringen 48 når toppringen 44 og bunnringen 46 begynner å bevege seg sammen aksialt i forhold til hverandre. Disse radiale krefter 122 forårsaker at segmentene beveger seg radialt. Skruefjærene 118 kan tillate denne radiale bevegelse samtidig som de likevel holder segmentene 116 sammen i en ringformet formasjon.

[0037]Figur 7 viser et grunnriss av en annen utførelse av låseringen 48 som benytter en C-ring form. I denne utførelse, når de radiale krefter 122 begynner å

virke på låseringen 48, istedenfor å ekspandere på en rent radial måte, kan C-ring formen av låseringen 48 tillate en viss grad av bevegelse i omkretsretningen, som illustrert med piler 124. Spesifikt, idet de radiale krefter 122 virker på C-ring formen av låseringen 48, kan avstanden 126 mellom en første ende 128 og en annen ende 130 av C-ring formen gradvis utvides. Utførelsene for radial ekspandering av låseringer 48 illustrert på fig. 6 og 7 er kun illustrative, og er ikke ment å være begrensende. Faktisk kan enhver egnet design som tillater en radialt ekspanderbar låsering 48 implementeres.

[0038]Så snart landingsanordningen 42 har blitt låst på plass inne i komponenten av brønnhodet 12 (eksempelvis produksjonsrørspole 24, foringsrørspole 26, og så videre), kan andre komponenter av mineralutvinningssystemet 10 plasseres oppå landingsanordningen 42. For eksempel, så snart det annet setteverktøy 62 har blitt tatt ut, kan en tetningsanordning 132 kjøres inn i brønnhodet 12. For eksempel viser fig. 8 en tetningsanordning 132 installert oppå landingsanordningen 42. Som illustrert, tetningsanordningen 132 kan, blant andre ting, inkludere et øvre tetningslegeme 134, et nedre tetningslegeme 136, en øvre testtetning 138, en nedre testtetning 140 og en metalltetningsanordning 142.

[0039]Det nedre tetningslegeme 136 av tetningsanordningen 132 kan ligge an mot toppringen 44 av landingsanordningen 42 når hengeren 28 er installert, landet og tettet i brønnhodet 12.1 visse utførelser kan metalltetningsanordningen 142 inkludere et par av Canh-tetninger, så som R-Canh- eller MRD-Canh-tetninger, og kan danne en tetning mellom hengeren 28 og komponenten av brønnhodet 12 (eksempelvis produksjonsrørspole 24, foringsrørspole 26, og så videre). Metalltetningsanordningen 142 kan aksialt separere det øvre tetningslegeme 134 og det nedre tetningslegeme 136. Den øvre testtetning 138 og den nedre testtetning 140 kan være lokalisert i utvendige lokaliseringer på det øvre tetningslegeme 134, henholdsvis det nedre tetningslegeme 136, og kan danne ytterligere tetninger mellom den tettende anordning 132 og komponenten av brønnhodet 12 (eksempelvis produksjonsrørspole 24, foringsrørspole 26, og så videre).

[0040]Figur 9 viser en fremgangsmåte 144 for låsing av landingsanordningen 42 på plass inne i brønnhodet 12. Landingsanordningen 42 kan først senkes inn i brønnhodet 12 rundt hengeren 28, som illustrert i blokk 146. Som beskrevet ovenfor, stoppskulderen 68 av brønnhodet 12 kan blokkere ytterligere senking av landingsanordningen 42. Så snart landingsanordningen 42 har nådd stoppskulderen 68, kan landingsanordningen 42 deretter roteres omkring lengdeaksen 56 i brønnhodet 12 i en første rotasjonsretning, som illustrert i blokk 148. Som beskrevet ovenfor med hensyn på fig. 3, rotasjon av landingsanordningen 42 omkring hengeren 28 kan fremmes ved hjelp av gjenging 64 mellom toppringen 44 av landingsanordningen 42 og hengeren 28 og gjenging 66 mellom landingsringen 50 av landingsanordningen 42 og hengeren 28. Mer spesifikt, gjengingen 64, 66 kan være i en felles, første rotasjonsretning.

[0041]Minst én skjærpinne 52 mellom toppringen 44 og bunnringen 46 av landingsanordningen 42 kan deretter brytes over, som illustrert i blokk 150. Skjærpinnen(e) 52 kan brytes over som et resultat av indre spenninger i landingsanordningen 42 dannet av rotasjonen av landingsanordningen 42 omkring lengdeaksen 56, siden landingsringen 50 er hindret i å bevege seg enten aksialt nedover eller rotasjonsmessig av stoppskulderen 68. Som beskrevet ovenfor, rotasjon av bunnringen 46 av landingsanordningen 42 i forhold til landingsringen 50 av landingsanordningen 42 kan blokkeres av minst én føringspinne 54, som illustrert i blokk 152.

[0042] Så snart skjærpinnen(e) 52 mellom toppringen 44 og bunnringen 46 av landingsanordningen 42 har blitt brutt av, kan bunnringen 46 av landingsanordningen 42 rotere omkring lengdeaksen 56 i forhold til toppringen 44 av landingsanordningen 42 i en annen rotasjonsretning motsatt den første rotasjonsretning, som illustrert i blokk 154. Som beskrevet ovenfor med hensyn på fig. 3, rotasjonen av bunnringen 46 i forhold til toppringen 44 kan muliggjøres av gjenging 76 mellom toppringen 44 og bunnringen 46. Mer spesifikt, gjengingen 76 kan være i en annen rotasjonsretning motsatt den første rotasjonsretning mellom toppringen 44 og landingsanordningen 42 og hengeren 28 og mellom landingsringen 50 av landingsanordningen 42 og hengeren 28.

[0043] Rotasjonen av bunnringen 46 i forhold til toppringen 44 kan forårsake at bunnringen 46 beveger seg aksialt oppover 78 i forhold til toppringen 44. Som beskrevet ovenfor med henvisning til fig. 5, vinklede utvendige overflater 100, 102 av toppringen 44 og bunnringen 46 påfører radiale krefter på låseringen 48 av landingsanordningen 42. Som et resultat av dette kan låseringen 48 ekspanderes radialt, hvilket låser landingsanordningen 42 på plass inne i brønnhodet 12, som illustrert i blokk 156. Mer spesifikt, når låseringen 48 ekspanderer radialt, kan den gå sammen med utsparingen 70 i brønnhodet 12. Som beskrevet ovenfor, den radiale ekspansjon av låseringen 48 kan oppnås på forskjellige måter, så som å la låseringen 48 utgjøres av en flerhet av segmenter 116 forbundet med skruefjærer 118, som illustrert på fig. 6, eller å la låseringen 48 inkludere en C-ring form, som illustrert på fig. 7.

[0044]Selv om oppfinnelsen kan ha forskjellige modifikasjoner og alternative former, har spesifikke utførelser blitt vist som eksempel på tegningene, og har her blitt beskrevet i detalj. Det skal imidlertid forstås at det ikke er meningen at oppfinnelsen skal begrenses til de bestemte former som er offentliggjort. Snarere skal oppfinnelsen dekke alle modifikasjoner, ekvivalenter og alternativer som faller innenfor oppfinnelsens ide og omfang som angitt i de følgende vedføyde krav.

Claims (27)

1. System, omfattende: en landingsanordning, omfattende: en toppring; en bunnring anordnet aksialt nedenfor toppringen, hvor en radialt innvendig overflate av toppringen er konfigurert til inngrep med en radialt utvendig overflate av bunnringen via første gjenging; en låsering anordnet mellom toppringen og bunnringen på en radialt utvendig side av landingsanordningen; og en landingsring anordnet aksialt nedenfor bunnringen.

2. System som angitt i krav 1, hvor landingsanordningen er konfigurert til å senkes inn i et brønnhode rundt en radialt utvendig overflate av en henger.

3. System som angitt i krav 2, hvor landingsanordningen er konfigurert til å blokkeres mot ytterligere senking inn i brønnhodet av en stoppskulder av brønnhodet.

4. System som angitt i krav 3, hvor en første radialt innvendig overflate av toppringen og en annen radialt innvendig overflate av landingsringen er konfigurert til inngrep med den radialt utvendige overflate av hengeren via annen gjenging.

5. System som angitt i krav 4, hvor den annen gjenging mellom hengeren og toppringen og landingsringen er i en felles, første rotasjonsretning.

6. System som angitt i krav 5, hvor den første gjenging mellom toppringen og bunnringen er i en annen rotasjonsretning motsatt den første rotasjonsretning.

7. System som angitt i krav 6, omfattende minste én skjærpinne konfigurert til å holde toppringen og bunnringen sammen i forhold til hverandre.

8. System som angitt i krav 7, hvor rotasjon av landingsanordningen omkring hengeren i den første rotasjonsretning forårsaker indre spenninger inne i landingsanordningen, hvilket bevirker at den minst ene skjærpinne brytes av, hvilket tillater bevegelse av toppringen og bunnringen i forhold til hverandre.

9. System som angitt i krav 8, omfattende minst én føringspinne konfigurert til å hindre rotasjon av bunnringen og landingsringen i forhold til hverandre.

10. System som angitt i krav 9, hvor rotasjon av landingsanordningen omkring hengeren etter at den minst ene skjærpinne brytes av bevirker rotasjon av bunnringen i forhold til toppringen i den annen rotasjonsretning, hvilket beveger bunnringen aksialt oppover i forhold til toppringen.

11. System som angitt i krav 10, hvor både toppringen og bunnringen omfatter vinklede utvendige overflater.

12. System som angitt i krav 11, hvor de vinklede utvendige overflater av toppringen og bunnringen er konfigurert til å tvinge låseringen til å ekspandere radialt når bunnringen beveger seg aksialt oppover i forhold til toppringen.

13. System som angitt i krav 12, hvor låseringen er konfigurert til å gå sammen med en utsparing i en overflate av brønnhodet og til å låse landingsanordningen på plass inne i brønnhodet når låseringen ekspanderer radialt.

14. System som angitt i krav 11, hvor låseringen omfatter en flerhet av segmenter forbundet med skruefjærer.

15. System som angitt i krav 11, hvor låseringen omfatter en C-ring form.

16. System, omfattende: et brønnhode; en henger anordnet inne i brønnhodet; og en landingsanordning konfigurert til å senkes inn i brønnhodet mellom brønnhodet og hengeren, og til å låses på plass mellom hengeren og brønnhodet via en låsering som er konfigurert til å ekspandere radialt fra landingsanordningen og gå sammen med en utsparing i brønnhodet, hvor den radiale ekspansjon av låseringen forårsakes av rotasjon av en toppring og en bunnring av landingsanordningen i forhold til hverandre.

17. System som angitt i krav 16, hvor brønnhodet omfatter en stoppskulder som blokkerer landingsanordningen mot å bli senket ytterligere inn i brønnhodet.

18. System som angitt i krav 16, hvor toppringen og en landingsring av landingsanordningen er konfigurert til inngrep med hengeren via første gjenging som har en første rotasjonsretning.

19. System som angitt i krav 18, hvor rotasjon av landingsanordningen i forhold til hengeren forårsaker indre spenninger i landingsanordningen, hvilket forårsaker at minst en skjærpinne mellom toppringen og bunnringen brytes av, hvilket tillater rotasjon av toppringen og bunnringen i forhold til hverandre.

20. System som angitt i krav 18, hvor toppringen og bunnringen er konfigurert til inngrep med hverandre via annen gjenging som har en annen rotasjonsretning motsatt den første rotasjonsretning.

21. System som angitt i krav 18, hvor minst én føringspinne blokkerer rotasjon av bunnringen i forhold til landingsringen.

22. Fremgangsmåte for låsing av en landingsanordning på plass inne i et brønnhode, omfattende: rotering av en landingsanordning omkring en lengdeakse i et brønnhode i en første rotasjonsretning; avbryting av en skjærpinne mellom en toppring og en bunnring av landingsanordningen; og rotering av bunnringen av landingsanordningen omkring lengdeaksen i forhold til toppringen av landingsanordningen i en annen rotasjonsretning motsatt den første rotasjonsretning; hvor rotasjon av bunnringen av landingsanordningen i forhold til toppringen av landingsanordningen bevirker en låsering av landingsanordningen til å ekspandere radialt, hvilket låser landingsanordningen på plass inne i brønnhodet.

23. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, omfattende senking av landingsanordningen inn i et brønnhode rundt en henger inne i brønnhodet inntil en stoppskulder av brønnhodet blokkerer ytterligere senking.

24. Fremgangsmåte som angitt i krav 23, omfattende å bringe første gjenging på toppringen og en landingsring av landingsanordningen i inngrep med annen gjenging på hengeren.

25. Fremgangsmåte som angitt i krav 24, hvor rotasjon av landingsanordningen omkring lengdeaksen i brønnhodet i den første rotasjonsretning forårsaker spenninger i landingsanordningen, hvilke bryter av skjærpinnen mellom toppringen og bunnringen av landingsanordningen.

26. Fremgangsmåte som angitt i krav 25, omfattende blokkering av rotasjon av bunnringen av landingsanordningen i forhold til landingsringen av landingsanordningen via føringer og føringspinner.

27. Fremgangsmåte som angitt i krav 26, omfattende å bringe tredje gjenging på toppringen av landingsanordningen i inngrep med fjerde gjenging på bunnringen av landingsanordningen.