NO20121403A1

NO20121403A1 - Laseenhet for fôringsrorshenger med konisk ring for laseenheten

Info

Publication number: NO20121403A1
Application number: NO20121403A
Authority: NO
Inventors: Chad Eric Yates; David L Ford; Daniel Caleb Benson
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2013-06-10
Also published as: US20130146306A1; CN103147709A; BR102012031139A2; AU2012258367A1; GB201221452D0; SG191497A1; GB2497409B; MY157098A; GB2497409A; US8978772B2

Abstract

En tetning (17) tetter et ringrom (15) i en undervannssammenstilling mellom et brønnhode (13) og en foringsrørhenger (11) landet på en skulder inne i en boring i brønnhodet (13). Tetningen (17) innbefatter en foringsrørhengertetningsring (21) anordnet inne i ringrommet (15). Tetningsringen (21) er i inngrep med en innvendig diameter-overflate av brønnhodet (13), og er i inngrep med en utvendig diameter-overflate av foringsrørhengeren (11), slik at tetningsringen (21) hindrer strøm gjennom ringrommet (15). En nesering (23) er fastgjort til en nedre ende av tetningsringen (21), slik at, når tetningsringen (21) aktiveres, en konisk overflate (46) av neseringen (23) går i inngrep med en sammenpassende konisk profil (48) dannet i det innvendige diameter-overflateparti av brønnhodet (13) og neseringen (23) går i inngrep med en overflate motsatt den koniske overflate (46) med et utvendig diameter-overflateparti av foringsrørhengeren (11), for å begrense oppoverrettet aksial bevegelse av foringsrørhengeren (11).

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

1. Oppfinnelsens område

[0001]Den forliggende oppfinnelse vedrører generelt foringsrørhenger for brønnhoder, og særlig en låseslepering for en foringsrørhenger som omdanner aksiale laster til radiale laster.

2. Kort beskrivelse av beslektet teknikk

[0002]Tetninger brukes mellom indre og ytre brønnhode-rørorganer for å holde inne indre brønntrykk. Det indre brønnhodeorgan kan være en produksjons-rørhenger som bærer en streng av produksjonsrør som strekker seg inn i brønnen for strøm av produksjonsfluid. Produksjonsrørhengeren lander i et ytre brønnhode-organ, som kan være et brønnhodehus, et ventiltre, eller et produksjonsrørhode. En tetning eller packoff tetter mellom produksjonsrørhengeren og det ytre brønnhodeorgan. Alternativt kan det indre brønnhodeorgan være en foringsrør-henger lokalisert i et brønnhodehus og fastgjort til en streng av foringsrør som strekker seg inn i brønnen. En tetning eller packoff tetter mellom foringsrør-hengeren og brønnhodehuset.

[0003]Et mangfold av tetninger av denne type har blitt anvendt innen kjent teknikk. Tetninger ifølge kjent teknikk innbefatter elastomeriske ringer og ringer som delvis er elastomeriske og delvis består av metall. Tetningsringer ifølge kjent teknikk laget utelukkende av metall for dannelse av metall-mot-metall-tetninger er også anvendt. Tetningene kan settes med et setteverktøy, eller de settes som respons på vekten av strengen av foringsrør eller produksjonsrør. En type av metall-mot-metall-tetning ifølge kjent teknikk har indre og ytre vegger atskilt av et konisk spor. En aktiveringsring skyves inn i sporet for å deformere de indre og ytre vegger bort fra hverandre, inn i tettende inngrep med de indre og ytre brønnhodeorganer. Aktiveringsringen er et massivt kileformet organ. Deformasjonen av de indre og ytre vegger overstiger flytegrensen til materialet i tetningsringen, hvilket gjør deformasjonen permanent.

[0004]Termisk vekst mellom foringsrøret og produksjonsrøret og brønnhodet kan forekomme, særlig med brønnhoder lokalisert ved overflaten, snarere enn nede i sjøen. Brønnfluidet som strømmer oppover gjennom produksjonsrøret varmer opp strengen av produksjonsrør, og i en mindre grad det omgivende foringsrør. Temperaturøkningen kan forårsake at produsjonsrørhengeren og/eller foringsrør-hengeren beveger seg aksialt i et lite omfang i forhold til det ytre brønnhodeorgan eller hverandre. Under oppvarmings-transienten, kan produksjonsrørhengeren og/eller foringsrørhengeren også bevege seg radialt på grunn av temperatur-forskjeller mellom komponenter og de forskjellige grader av termisk utvidelse for de materialer som komponentene er tilvirket av. Hvis tetningen har blitt satt som et resultat av en fastkilende virkning hvor en aksial forflytning av aktiveringsringer fremkaller en radial bevegelse av tetningen mot dens sammenpassende overflater, så kan tettende krefter reduseres hvis det er bevegelse i aksial retning på grunn av trykk eller termiske effekter. En reduksjon i aksial kraft på aktiveringsringen resulterer i en reduksjon i de radiale innoverrettede eller utoverrettede krefter på de indre og ytre vegger av tetningsringen, hvilket kan forårsake at tetningen lekker. Et tap av radial belastning mellom tetningen og dens sammenpassende overflater på grunn av termiske transienter kan også forårsake at tetningen lekker.

[0005]Apparater i følge kjent teknikk som forsøker å overvinne problemene forårsaket av aksial bevegelse av foringsrørhengeren eller produksjonsrør-hengeren innbefatter låsetetninger. Låsetetninger krever dannelse av et spor i landingsrørdelen eller brønnhodet under fremstillingsprosessen. Etter at brønn-hodet og landingsrørdelen er posisjonert inne i brønnboringen, kjøres låsetetningen til lokaliseringen for landingsrørdelen hvor en ring av låsetetningen enten ekspanderer eller trekker seg sammen inn i sporet dannet i brønnhodet, henholdvis landingsrørdelen. Uheldigvis blir sporet ofte fylt med produksjonsavfall før innkjøring av låsetetningen. Produksjonsavfallet hindrer inngrep av ringen, og tilveiebringer således som resultat av dette ingen låsefordeler for låsetetningen.

[0006]Låsetetninger krever en betydelig økning i produksjonskostnader. Dette skyldes delvis økte kostnader for å modifisere det grunnleggende brønnhode eller landingsrørdel til å innbefatte låseringsporet. I tillegg bruken av disse innretninger nødvendiggjør bruke av spesialiserte verktøy og andre komponenter for korrekt å lande og bringe låsetetningen i inngrep. Videre, låsetetninger ifølge kjent teknikk krever noe klaring mellom landingsrørdelen og låseapparatet i låsetetningen. Denne klaringen tillater at låsetetningen lander i den passende lokalisering i forhold til brønnhodet og landingsrørdelen, samtidig som den også tilveiebringer den nødvendige plass for låsepartiet av tetningen for inngrep enten med brønn-hodet eller landingsrørdelen. Klaringen tillater også at landingsrørdelen flyttes før låseinnretningen går korrekt i inngrep og stopper bevegelse av landingsrørdelen. I slike tilfeller kan landingsrørdelen forflyttes aksialt og forårsake at tetningen svikter. Det er således et behov for en låsetetning som overvinner problemene ved kjent teknikk beskrevet ovenfor.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0007]Disse og andre problemer blir generelt løst eller omgått, og tekniske fordeler blir generelt oppnådd, ved foretrukkede utførelser av den foreliggende oppfinnelse som tilveiebringer en låseslepering for en foringsrørhenger og en fremgangsmåte for bruk av samme.

[0008]I samsvar med en utførelse av den foreliggende oppfinnelse, offentliggjøres en brønnhodesammenstilling. Brønnhodesammenstillingen innbefatter et brønn-hodeorgan som avgrenser en boring med en skulder, idet boringen har en konisk profil som reduseres i diameter i en retning oppover. Brønnhodesammenstilingen innbefatter også en henger landet på skulderen inne i boringen i brønnhode-organet, og avgrenser et ringrom mellom brønnhodet og hengeren. En hengertetningsring er anordnet inne i ringrommet, i inngrep med en indre overflate i brønnhodet, og i inngrep med en ytre overflate av foringsrørhengeren, slik at tetningslinjen hindrer strøm gjennom ringrommet. En nesering er fastgjort til en nedre ende av tetningsringen og har en konisk overflate som er i inngrep med en konisk profil i boringen i brønnhodeorganet. Neseringen er også i inngrep med et utvendig diameter-overflateparti av foringsrørhengeren, for å begrense oppoverrettet aksial bevegelse av foringsrørhengeren.

[0009]I samsvar med en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse, offentliggjøres en tetning for tetting av et ringrom mellom indre og ytre rørorganer, hvor det indre rørorgan er landet i en boring i det ytre rørorgan. Tetningen innbefatter en tetningsring tilpasset til å lande i ringrommet og tilpasset til å ekspan-dere radialt når den aktiveres til inngrep med en innvendig diameter-overflate i det ytre rørorgan og en utvendig diameter-overflate av det indre rørorgan. En låse-sammenstilling er fastgjort til en nedre ende av tetningsringen og har en konisk overflate som er i inngrep med en konisk profil i boringen i det ytre rørorgan. Låsesammenstillingen er også i inngrep med et utvendig diameter-overflateparti av foringsrørhengeren, for å begrense oppoverrettet aksial bevegelse av foringsrørhengeren. Låsesammenstillingen har en hals på en øvre ende av låsesammenstillingen, idet halsen har et spor på en utvendig diameter av halsen. Tetningsringen har et nedre ben på en nedre ende av tetningsringen, Det nedre ben har en utsparing på en innvendig diameter i det nedre ben. En splittring er delvis inne i sporet og delvis inne i utsparingen, og fastgjør låsesleperingen til tetningsringen.

[0010]I samsvar med enda en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse, offentliggjøres en fremgangsmåte for tetting av en henger til et brønnhodeorgan. Fremgangsmåten forsyner brønnhodeorganet med en boring med en konisk profil som reduseres i diameter i en retning oppover. Fremgangsmåten lander hengeren i brønnhodeorganet og avgrenser et ringrom mellom hengeren og brønnhode-organet, idet hengeren har en ytre skulder ved en nedre ende av ringrommet. Fremgangsmåten fastgjør en nesering til en nedre ende av en hengertetning, idet neseringen har en konisk overflate. Fremgangsmåten lander hengertetningen og neseringen i ringrommet, og utøver en nedoverrettet aksial kraft på hengertetningen og skyver neseringen mot skulderen av hengeren. Fremgangsmåten bringer den koniske overflate av neseringen i inngrep med den koniske profil i boringen i brønnhodeorganet og en overflate av neseringen motsatt den koniske overflate med et utvendig diameter-overflateparti av hengeren. Fremgangsmåten aktiverer deretter tetningen for å tette ringrommet.

[0011]En fordel ved de offentliggjorte utførelser er at de tilveiebringer en låsetetning som tetter en foringsrørhenger til et brønnhode uten at det kreves en ekstra tur for å kjøre låsepartiet av tetningen. I tillegg krever de offentliggjorte utførelser ikke klaring mellom foringsrørhengeren og låsepartiet av tetningen for å gå i inngrep. De offentliggjorte utførelser kan således tilveierbringe låseevne som hindrer aksial bevegelse av foringsrørhengeren forårsaket av høye trykk og termisk utvidelse. Enda videre, de offentliggjort utførelser tilveiebringer en låsetetning som fremdeles kan bringe låsefunksjoner i inngrep i det tilfelle tetningen svikter i å lande ved den passende lokalisering eller produksjonsavfall på annen måte hindrer låsing.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0012]For at hvordan trekkene, fordeler og hensiktene ved oppfinnelsen, så vel som andre som klart vil fremgå, oppnås, og kan forstås i nærmere detalj, kan en mer bestemt beskrivelse av oppfinnelsen som kort er sammenfattet ovenfor, fås ved henvisning til de utførelser av denne som er anskueliggjort på de ledsagende tegninger som danner en del av dette patentskrift. Det skal imidlertid tas ad notam at tegningene kun illustrerer en foretrukket utførelse av oppfinnelsen, og derfor ikke skal anses som begrensende for dens omfang, ettersom oppfinnelsen kan gi adgang til andre like effektive utførelser.

[0013]Fig. 1 er et vertikalt tverrsnittsriss av en låsetetningsring for en foringsrør-henger i samsvar med en utførelse av den foreliggende oppfinnelse, anordnet mellom et brønnhode og en foringsrørhenger.

[0014]Fig. 2 er et forstørret vertikalt tverrsnittsriss av låsetetningsringen for foringsrørhengeren på fig. 1, vist atskilt fra foringsrøret og foringsrørhengeren.

[0015]Fig. 3 er et vertikalt tverrsnittsriss av låsetetningsringen som vist på fig. 2, men aktivert inne i et ringrom mellom brønnhodet og foringsrørhengeren.

[0016]Fig. 4 er et forstørret vertikalt tverrsnittsriss av et parti av en låseslepering av tetningsringen som vist på fig. 3, landet på foringsrørhengeren, men ennå ikke aktivert.

[0017]Fig. 5 er et forstørret vertikalt tverrsnittsriss av partiet av låsesleperingen som vist på fig. 4, men aktivert.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKKEDE UTFØRELSE

[0018]Den foreliggende oppfinnelse vil nå heretter bli beskrevet mer fullstendig med henvisning til de ledsagende tegninger, som illustrerer utførelser av oppfinnelsen. Oppfinnelsen kan imidlertid gis konkret form i mange forskjellige former, og skal ikke fortolkes som begrenset til de illustrerte utførelser som her er fremsatt. Snarere er disse utførelser tilveiebrakt slik at denne offentliggjøring skal være grundig og fullstendig, og fullstendig vil overbringe omfanget av oppfinnelsen til de som har fagkunnskap innen teknikken. Like tall viser gjennomgående til like elementer, og notasjonen med merke, hvis den brukes, angir lignende elementer i alternative utførelser.

[0019]I den følgende drøftelse fremsettes tallrike spesifikke detaljer for å tilveie-bringe en grundig forståelse av den foreliggende oppfinnelse. Det vil imidlertid være åpenbart for de som har fagkunnskap innen teknikken at den foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten slike spesifikke detaljer. I tillegg, forden overveiende del, detaljer vedrørende brønnboring, kjøreoperasjoner og lignende har blitt utelatt, i og med at slike detaljer ikke anses som nødvendige for å oppnå en fullstendig forståelse av den foreliggende oppfinnelse, og anses å være innenfor fagkunnskapen til personer med fagkunnskap i den relevante teknikk.

[0020]Med henvisning til fig. 1, en foringsrørhenger 11 med en aksept 14 er vist anordnet inne i et undersjøisk brønnhode 13. Foringsrørhengeren 11 vil generelt lande på en skulder 12 tildannet i brønnhodet 13 for å danne et ringrom 15 mellom foringsrørhengeren 11 og brønnhodet 13.1 den illustrerte utførelse, har et parti av en ytre overflate av foringsrørhengeren 11 kontakt med et parti av en indre overflate av brønnhodet 13 ved en skulder 12. En person med ordinær fagkunnskap innen teknikken vil forstå at foringsrørhengeren 11 og brønnhodet 13 kan være hvilke som helst indre og ytre rørorganer som er slik at det indre rørorgan kan passe inn i en boring i det ytre rørorgan.

[0021]En foringsrørhenger-tetningsring 17 er innsatt mellom foringsrørhengeren 11 og brønnhodet 13. Foringsrørhenger-tetningsringen 17 fyller i hovedsak ringrommet 15 mellom foringsrørhengeren 11 og brønnhodet 13, hvilket tetter ringrommet 15 og setter foringsrørhengeren 11 til brønnhodet 13. Foringsrørhenger-tetningsringen 17 haren aktivert og en uaktivert posisjon. Når den er i den aktiverte posisjon, som beskrevet i nærmere detalj med henvisning til figurene 3 og 5, vil foringsrørhenger-tetningsringen 17 tette ringrommet ved at den er i inngrep både med den innvendige diameter-overflate av brønnhodet 13 og den utvendige diameter-overflate av foringsrørhengeren 11. Når den er i den uaktiverte posisjon, som vist på figurene 1, 2 og 4, kan foringsrørhenger-tetningsringen 17 kjøres inn i brønnboringen for å lande i ringrommet 15 mellom foringsrørhengeren 11 og brønnhodet 13, eller trekkes fra ringrommet 15 mellom foringsrørhengeren 11 og brønnhodet 13.1 den illustrerte utførelse innbefatter foringsrørhenger-tetningsringen 17 en aktiveringsring 19, en tetningsring 21, en låseslepering 23 og en sperrering 25.

[0022]Som vist på fig. 2, låsesleperingen 23 kan omfatte to ringformede ringer, en koplingsring 27 og en slepering 29. En person med fagkunnskap innen teknikken vil forstå at enhver egnet nesering kan fastgjøres til tetningsringen 21, som her beskrevet, og kan innbefatte eller ikke innbefatte både koplingsringen 27 og sleperingen 29. De alternative neseringer vil generelt gå i inngrep med brønnhodet 13, som beskrevet i nærmere detalj nedenfor. I den illustrerte utførelse har koplingsringen 27 et fremspring 31 ved en øvre ende som avgrenser et holdende spor eller en renne 33 i en utvendig diameter-overflate av fremspringet 31. Sporet 33 kan være et ringformet spor, eller sporet 33 kan alternativt strekke seg kun en del av veien rundt den ytre omkrets av fremspringet 31. Koplingsringen 27 avgrenser også en ringformet oppovervendende skulder 35. Den oppovervendende skulder 35 strekker seg fra en utvendig diameter av koplingsringen 27 til en basis av fremspringet 31.1 den illustrerte utførelse har den oppovervendende skulder 35 en bredde som tilnærmet er halvparten av bredden av et tverrsnitt av koplingsringen 27.

[0023]En nedre ende av koplingsringen 27 har et tilnærmet trekantformet tverrsnitt med en hovedsakelig vertikal overflate som danner den innvendige diameter av koplingsringen 27. Den hovedsakelig sylindriske overflate strekker seg fra den nedre ende til en topp av fremspringet 31. Den nedre ende av koplingsringen 27 har en konisk glideoverflate 37 som strekker seg fra den nedre ende av koplingsringen 27 til en nedovervendende skulder 39 aksialt nedenfor den oppovervendende skulder 35. Diameteren av den koniske glideoverflate 37 øker i en retning oppover. En nedre ende av den innvendige diameter-overflate av koplingsringen 27 kan innbefatte mothakespor 73 som er tilpasset til inngrep med en sylindrisk utvendig diameter-overflate av foringsrørhengeren 11, som vist på fig. 3 og fig. 5. Mothakesporene 73 kan omfatte gripende tenner eller lignende. Den nedovervendende skulder 39 strekker seg fra en utvendig diameter av koplingsringen 27 til en basis av eller øvre ende av den koniske glideoverflate 37. En sleperingbegrenser 41 kan rage ut fra et parti av den koniske glideoverflate 37, for å avgrense øvre, henholdsvis nedre koplingsringkanaler 43, 45.1 den illustrerte utførelse er sleperingbegrenseren 41 et bånd posisjonert tilnærmet halvveis mellom en nedre ende av koplingsringen 27 og den nedovervendende skulder 39.

[0024]Sleperingen 29 omfatter en hovedsakelig trapesformet gjenstand i aksialt tverrsnitt med en konisk ytre overflate 46, som vist på fig. 4. Den koniske overflate 46 minker i diameter i en retning oppover. En innvendig diameter av sleperingen

29 omfatter en konisk glideoverflate 47 tilpasset til å gå sammen med den koniske glideoverflate 37 av koplingsringen 27. En nedre ende av den koniske overflate 46 kan innbefatte mothakespor 71 tilpasset til inngrep med en sammenpassende konisk profil 48 i boringen i brønnhodet 13. Brønnhodeprofilen 48, som vist på figurene 4 og 5, minker i diameter i en retning oppover. Mothakespolene 71 kan omfatte gripende tenner eller lignende. En sleperingutsparing 49 er tildannet i den koniske glideoverflate 47 og strekker seg inn i sleperingen 29 fra den koniske

glideoverflate 47. Sleperingutsparingen 49 er en ringformet utsparing tilpasset til å motta sleperingbegrenseren 41. Som vist, sleperingen 29 kan gli aksialt i forhold til koplingen 27 gjennom sleperingutsparingen 49. Slepebegrenseren 41 vil begrense aksial bevegelse av sleperingen 29 gjennom kontakt med den oppovervendende skulder 51 av sleperingutsparingen 49 og den nedovervendende skulder 53 av sleperingutsparingen 49. Sleperingen 29 kan være fastgjort til koplingsringen 27 med et skjærelement, så som en skjærholdepinne 55. Skjærholdepinnen 55 vil hindre aksial bevegelse av sleperingen 29 i forhold til kopingsringen 27 under kjøring av foringsrørhengeren 17.

[0025]Med fortsatt henvisning til fig. 2, tetningsringen 21 omfatter et ringformet organ med et tilnærmet U-formet tverrsnitt 57 med tetningsringben 59, 61 og et nedre ben 63. Det nedre ben 63 strekker seg nedover fra det U-formede tverrsnitt 57. Det nedre ben 63 har i denne utførelse den samme indre og ytre diameter som det ytre ben 61. Det nedre ben 63 strekker seg forbi fremspringet 31 av koplingsringen 29 nær en oppovervendende skulder 35 av koplingsringen 27.1 den illustrerte utførelse avgrenser den indre diameter av det nedre ben 63 en holder-utsparing 65 nær og vendende mot sporet 33. En holderring 67 kan være innsatt mellom det nedre ben 63 av tetningsringen 21 og fremspringet 31 av koplingsringen 27, slik at holderringen 67 i hovedsak fyller sporet 33. Et parti av holderringen 67 vil strekke seg inn i holderutsparingen 65, hvilket forårsaker at koplingsringen 27 beveger seg aksialt som respons på aksial bevegelse av tetningsringen 21. Når den er posisjonert på denne måte, er bredden av det kombinerte fremspring 31 av koplingsringen 27 og det nedre ben 63 av tetningsringen 21 tilnærmet lik en bredde av tetningsringen 21 over basisen av det U-formede tverrsnitt 57. Holderringen 67 kan være enhver egnet ring, så som en splittring eller lignende. En person med fagkunnskap innen teknikken vil innse at før setting av forings-rørhenger-tetningen 17, kan det være noe aksial bevegelse av koplingsringen 27 i forhold til tetningsringen 21. Imidlertid, under og etter setting av foringsrørhenger-tetningen 17, vil koplingsringen 27 og tetningsringen 21 virke som ett legeme.

[0026]Aktiveringsringen 19 omfatter en ring med en aksialt nedre ende som er litt større enn det spor som er avgrenset mellom tetningsringbenene 59, 61 av tetningsringen 21. Aktiveringsringen 19 har en øvre ende tilpasset til å koples løsbart til et setteverktøy, slik at setteverktøyet kan kjøre foringsrørhenger-tetningen 17 til den lokalisering som er vist på fig. 1, og deretter operere aktiveringsringen 19 for å aktivere foringsrørhenger-tetningen 17.

[0027]Som beskrevet i nærmere detalj nedenfor, et setteverktøy vil påføre en aksial kraft på aktiveringsringen 19, hvilket tvinger aktiveringsringen 19 aksialt inn i tetningsringen 21, hvilket tilveiebringer en fast pasning som vil presse tetningsring-benene 61, 59 av tetningsringen 21 inn i nærliggende mothakespor 67 og 69 (fig. 1 og fig. 3). Dette vil tette ringrommet 15 mellom foringsrørhengeren 11 og brønn-hodet 13 ved tetningsringen 21. En person med fagkunnskap innen teknikken vil forstå at aktiveringsringen 19 kan aktiveres av et setteverktøy eller lignende.

[0028]Med henvisning til fig. 3, foringsrørhenger-tetningen 17 kjøres for å lande og settes som vist på fig. 3 i en typisk kjøreoperasjon. Ved kjøring inn i ringrommet 15, er elementene av foringsrørhenger-tetningen 17 som illustrert på fig. 2. En aksial kraft påføres deretter på aktiveringsringen 19, så som med et setteverktøy. Aktiveringsringen 19 beveges aksialt nedover som respons, slik at en ende av aktiveringsringen 19 påfører en korresponderende nedoverrettet aksial kraft på de øvre overflater av tetningsring-benene 59, 61. Fortsatt påføring av nedoverrettet aksial kraft på aktiveringsringen 19 skyver en nedre ende av sleperingen 29 inn i kontakt med den oppovervendende skulder av foringsrørhengeren 11. Låsesleperingen 23 blir deretter aksialt trykket sammen mellom tetningsringen 21 og den oppovervendende skulder 16 av aktiveringsringen 19, hvilket forårsaker at skjærpinnen 55 klippes over. Koplingsringen 27 vil deretter bevege seg aksialt nedover gjennom slepeutsparingen 49. Til sist, kan en nedre overflate av glideholderen 41 lande mot den oppovervendende skulder 51 av sleperingen 29.

[0029]Som vist på fig. 5, nedoverrettet bevegelse av koplingsringen 27 gjennom slepeutsparingen 49 forårsaker at sleperingen 29 beveger seg radialt inn i inngrep med brønnhodet 13 som respons. Når sleperingen 29 beveger seg radialt inn i brønnhodet 13, vil den koniske overflate 46 passe inn i en samsvarende konisk profil 48 tildannet i den innvendige diameter av brønnhodet 13. Mottakspor 71 vil gripe overflaten av brønnhodet 13, hvilket holder sleperingen 29 i inngrep med brønnhodet 13. Mothakesporene 73 vil likeledes gå i inngrep med en utvendig diameter-overflate av foringsrørhengeren 11, hvilket holder koplingsringen 27 i inngrep med foringsrørhengeren 11. Den utvendige diameter-overflate av foringsrørhengeren 11 i inngrep med koplingsringen 27 er fortrinnsvis sylindrisk. Den koniske profil 48 av brønnhodet 13 kan ha mothakespor som passer sammen med mothakesporene 71. Overflaten av koplingsringen 27 i inngrep med den utvendige diameter av foringsrørhengeren 11 og den koniske overflate 46 av sleperingen 29 kan ha forskjellige friksjonsfaktorer, slik at overflaten av koplingsringen 27 mer trolig vil gli i forhold til foringsrørhengeren 11 enn den koniske overflate 46 i forhold til brønnhodeprofilen 48. Dette kan oppnås på enhver egnet måte, så som med å anvende forskjellige typer av mothakespor 71, 73 eller tennene på overflatene, ved bruk av et mangfold av friksjonsgripebelegg, eller lignende. Videre, fordi brønnhodeprofilen 48 og sleperingprofilen 46 er koniske, er glidning mindre sannsynlig over det sylindriske inngrep til mothakesporene 73. En person med fagkunnskap innen teknikken vil forstå at både overflaten av koplingsringen 27 og den koniske overflate 46 kan innbefatte friksjonsbelegg, mothakespor eller lignende. I andre utførelser, kan den ytre overflate av foringsrørhengeren 11 ha sammenpassende mothakespor dannet nær koplingsringen 27 og mothakesporene 73.

[0030]En person med fagkunnskap innen teknikken vil innse at den koniske overflate 46 og den koniske profil 48 kan være tildannet i samsvarende vinkler. Dette tillater sammenpassende kontakt mellom den koniske overflate 46 og den koniske profil 48 langs ethvert parti av de sammenpassende overflater 46, 48. For eksempel, kan det være at foringsrørhengeren 11 og foringsrørhenger-tetningen 17 ikke lander på formålstjenlig måte, slik at, ved aktivering, kan et nedre parti av den koniske overflate 46 av sleperingen 27 kun gå i inngrep med et øvre parti av den koniske profil 48 av brønnhodet 13.1 et annet eksempel, kan sammen passende kontakt mellom den koniske overflate 46 og den koniske profil 48 likevel finne sted i det tilfelle produksjonsavfall har satt seg eller delvis satt seg inne i den koniske profil 48. Sleperingen 29 kan bevege seg aksialt i tilstrekkelig omfang til å bringe den koniske overflate 46 i inngrep med et parti av den koniske profil 48.

[0031]I utførelser som anvender en alternativ nesering istedenfor låsesleperingen 23, vil den koniske profil 48 og den koniske overflate 46 likevel anvendes som her beskrevet. Neseringen kan aktiveres på enhver egnet måte, slik at den koniske overflate 46 dannet på et parti av neseringen går i inngrep med den koniske profil 48 av brønnhodet 13, som beskrevet ovenfor.

[0032]Etter at sleperingen 29 og koplingsringen 27 er satt, forårsaker ytterligere nedoverrettet aksial bevegelse av aktiveringsringen 19 at én ende av aktiveringsringen 19 settes inn i slissen dannet av tetningsring-benene+ 59, 61. Ettersom enden av aktiveringsringen 19 settes inn i slissen, vil tetningsring-benene 59, 61 deformeres radialt inn i inngrep med mothakesporene 67, henholdsvis 69, som vist på fig. 3. Den innvendige diameter-overflate av tetningsring-benet 59 vil deretter deformeres av mothakesporene 67 av foringsrørhengeren 11, og den utvendige diameter-overflate av tetningsring-benet 61 vil bli deformert av mothakesporene 69 av brønnhodet 13, slik at det dannes en tetning av ringrommet 15.

[0033] Under undersjøisk operasjon av brønnhodet 13, kan termisk utvidelse av foringsrør opphengt fra foringsrørhengeren 11, eller fluidtrykk inne i ringrommet 15 under foringsrørhenger-tetningen 17, plassere en oppoverrettet aksial last på foringsrørhengeren 11. Når foringsrørhengeren 11 forsøker å bevege seg aksialt oppover i forhold til brønnhodehuset 13 som respons på en slik last, vil foringsrørhenger-tetningen motvirke denne bevegelse på den følgende måte. Når foringsrørhenger-tetningen 11 forsøker å bevege seg oppover, vil den overføre den oppoverrettede aksiale last til sleperingen 29 gjennom den oppovervendende skulder 16. Denne oppoverrettede aksiale last vil presse sleperingen 29 langs de sammenpassende koniske glideoverflater 47, 37 i forhold til koplingsringen 27, hvilket overfører den oppoverrettede aksiale last radialt for å presse sleperingen 29 inn i tettere radialt inngrep med den koniske profil 48 av brønnhodet 13. Den oppoverrettede aksiale belastning vil således forårsake at sleperingen 29 holder foringsrørhengeren 11 tettere radialt mot brønnhodet 13 gjennom foringsrør-henger-tetningen 17, hvilket hindrer oppoverrettet bevegelse av foringsrør- hengeren 11. Fortsatt oppoverrettet bevegelse av sleperingen 29 hindres når den oppovervendende skulder 51 av sleperingen 29 kommer til anlegg mot slepebegrenseren 41, hvilket hindrer videre oppoverrettet aksial bevegelse av forings-rørhengeren 11 og øker styrken av tetningen inne i ringrommet 15.1 tillegg vil den koniske overflate 46 av sleperingen 29 passe tettere inn i den samsvarende koniske profil 48 av brønnhodet 13. Dette inngrepet forbelaster låsesleperingen 23. Sleperingen 23 ekspanderes radialt og bringes i inngrep i brønnhodet 13, hvilket begrenser enhver oppoverrettet aksial bevegelse av foringsrørhengeren 11 når foringsrørhenger-tetningen 17 aktiveres. Oppoverrettet aksial kraft påført på sleperingen 29 av skulderen 16 av foringsrørhengeren 11 vil således presse sleperingen 29 inn i tettere inngrep med brønnhodet 13 gjennom den koniske overflate 46 og den koniske profil 48, hvilket tilveiebringer ytterligere låseevne som vil hindre oppoverrettet aksial bevegelse av foringsrørhengeren 11.

[0034]En person med fagkunnskap innen teknikken vil forstå at i andre utførelser kan foringsrørhenger-tetningen 17 innbefatte en nesering fastgjort til tetningsringen 21 på en måte som ligner låsesleperingen 23.1 disse utførelser vil den koniske profil 48 fremdeles være tildannet i en boring i brønnhodet 13. Neseringen vil innbefatte et samsvarende konisk parti som ligner den koniske overflate 46, som vil gå i inngrep med den koniske profil 48 når foringsrørhenger-tetningen 17 settes eller aktiveres inne i ringrommet 15 mellom foringsrørhengeren 11 og brønnhodet 13. Neseringen kan være enhver egnet nesering som gir adgang til å sette foringsrørhenger-tetningen 17 mellom foringsrørhengeren 11 og brønnhodet 13 i ringrommet 15, og inngrep av en konisk overflate av neseringen med den koniske profil 48 av brønnhodet 13.

[0035]De offentliggjorte utførelser tilveiebringer følgelig en metall-mot-metall-tetning som kan lande og tette et ringrom mellom en foringsrørhenger og et brønnhode inne i en profil som tar opp noe feilplassering eller produksjonsavfall inne i profilen uten at det er nødvendig med en ytterligere tur for å kjøre en separat låsering. Det er således ingen bekymring om at produksjonsavfall kan ha landet på skulderen eller fylt en utsparing for en hake som vil hindre låsing av tetningen. I tillegg tilveiebringer de offentliggjorte utførelser en metall-mot-metall-tetning med låseevne som øker låsestyrken ettersom trykkbelastning inne i ringrommet under tetningen øker. Videre, den metalltetning som her er offentliggjort eliminerer behovet for at tetningen må tolerere noe aksial forflytning før tetting; isteden forbelaster tetningen mot en konisk profil av brønnhodet og hindrer forflytning av foringsrørhengeren som man finner i noe syklisk belastning, hvilket tillater at tetningen opererer over flere sykler enn i design ifølge kjent teknikk.

[0036]Det forstås at den foreliggende oppfinnelse kan anta mange former og utførelser. Det kan følgelig foretas flere variasjoner i det foregående uten å avvike fra oppfinnelsens idé og omfang. Etter at den foreliggende oppfinnelse således er beskrevet med henvisning til visse av dens foretrukne utførelser, legger man merke til at de offentliggjorte utførelser er illustrative snarere enn begrensende i sin karakter, og at et bredt spekter av variasjoner, modifikasjoner, forandringer og utbyttinger er tenkelige i den foregående offentliggjøring, og, i noen tilfeller, kan noen trekk ved den foreliggende oppfinnelse anvendes uten en korresponderende bruk av de andre trekk. Mange slike variasjoner og modifikasjoner kan anses som åpenbare og ønskelige av de som har fagkunnskap innen teknikken basert på en gjennomgang av den foregående beskrivelse av foretrukkede utførelser. Det er følgelig passende at de vedføyde krav fortolkes bredt og på en måte som er sammenfallende med oppfinnelsens omfang.

Claims

1. Brønnhodesammenstilling, omfattende: et brønnhodeorgan (13) som avgrenser en boring med en skulder, boringen har en konisk profil (48) som minker i diameter i en retning oppover; en henger (11) landet på skulderen inne i boringen i brønnhodeorganet (13), og som avgrenser et ringrom (15) mellom brønnhodeorganet (13) og hengeren (11); en hengertetningsring (21) anordnet inne i ringrommet (15), i inngrep med en indre overflate av brønnhodeorganet (13), og i inngrep med en ytre overflate av hengeren (11), slik at hengertetningsringen (21) hindrer strøm gjennom ringrommet (15); en nesering (23) fastgjort til en nedre ende av tetningsringen (21), og som har en konisk overflate (46) som er i inngrep med den koniske profil (48) i boringen i brønnhodeorganet (13); og hvor neseringen (23) også er i inngrep med et utvendig diameter-overflateparti av hengeren (11) for å begrense oppoverrettet aksial bevegelse av hengeren (11).

2. Brønnhodesammenstilling som angitt i krav 1, hvor den koniske overflate (46) av neseringen (23) er i inngrep med kun et parti av den sentrale profil (48) av brønnhodeorganet (13).

3. Brønnhodesammenstilling som angitt i krav 1, hvor neseringen (23) er fastgjort til tetningsringen (21) med en holdering (67).

4. Brønnhodesammenstilling som angitt i krav 3, videre omfattende: en hals (31) på en øvre ende av neseringen (23), halsen (31) har et spor (33) på en utvendig diameter av halsen (31); et nedre ben (63) på en nedre ende av tetningsringen (21), det nedre ben (63) har en utsparing (65) på en innvendig diameter av det nedre ben (63); og hvor holderingen (67) omfatter en splittring innsatt mellom halsen (31) av neseringen (23) og det nedre ben (63) av tetningsringen (21), slik at holderingen (67) delvis inne i sporet (33) og delvis inne i utsparingen (65), hvilket fastgjør neseringen (23) til tetningsringen (21).

5. Brønnhodesammenstilling som angitt i krav 1, hvor neseringen (23) omfatter en låseslepering (23).

6. Brønnhodesammenstilling som angitt i krav 5, hvor låsesleperingen (23) omfatter: en koplingsring (27) fastgjort til en nedre ende av tetningsringen (21), koplingsringen (27) har en konisk glideoverflate (37); en slepering (29) med en konisk glideoverflate (47) som ligger an mot den koniske glideoverflate (37) av koplingsringen (27); hvor den koniske overflate (46) er lokalisert på sleperingen (29) motsatt den koniske glideoverflate (47); og hvor aksial bevegelse av sleperingen (29) i forhold til koplingsringen (27) vil forårsake at sleperingen (29) glir langs den koniske glideoverflate (37) av koplingsringen (27), hvilket øker den radiale bredde av låsesleperingen (23).

7. Brønnhodesammenstilling som angitt i krav 6, hvor sleperingen (29) holdes i en første posisjon i forhold til koplingsringen (27) med et skjærelement (55).

8. Brønnhodesammenstilling som angitt i krav 6, hvor koplingsringens (27) koniske glideoverflate (37) vender mot den innvendige diameter-overflate av brønnhodeorganet (13).

9. Brønnhodesammenstilling som angitt i krav 6, hvor: den koniske glideoverflate (37) av koplingsringen (27) vender nedover og utover; den koniske glideoverflate (47) av sleperingen (29) vender oppover og innover; og den koniske overflate (46) av sleperingen (29) vender oppover og utover.

10. Brønnhodesammenstilling som angitt i krav 6, hvor koplingsringen (27) videre omfatter mothakespor (73) på en overflate parallell med en akse for koplingsringen (27) motsatt den koniske glideoverflate (37), slik at mothakespolene (73) går i inngrep med den ytre overflate av hengeren (11); og sleperingen (29) videre omfatter mothakespor på den koniske overflate (46) av sleperingen (29) motsatt den koniske glideoverflate (47) av koplingsringen (29), slik at mothakesporene (71) går i inngrep med den koniske profil (48) av boringen i brønnhodeorganet (13).

11. Fremgangsmåte for tetting av en henger (11) til et brønnhodeorgan (13), omfattende: (a) forsyning av brønnhodeorganet (13) med en boring med en konisk profil (48) som reduseres i diameter i en retning oppover; (b) landing av hengeren (11) i brønnhodeorganet (13), hvilket avgrenser et ringrom (15) mellom hengeren (11) og brønnhodeorganet (13), hengeren (11) har en ytre skulder (16) ved en nedre ende av ringrommet (15); (c) fastgjøring av en nesering (23) til en nedre ende av en hengertetning (21), neseringen (23) har en konisk overflate (46); (d) landing av hengertetningen (21) og neseringen (23) i ringrommet (15); (e) utøving av en nedoverrettet aksial kraft på hengertetningen (21) og skyving av neseringen (23) mot skulderen (16) av hengeren (11); (f) bringe den koniske overflate (46) av neseringen (23) i inngrep med den koniske profil (48) i boringen i brønnhodeorganet (13), og bringe en overflate av neseringen (23) motsatt den koniske overflate (46) i inngrep med et utvendig diameter-overflateparti av hengeren (11); og (g) aktivering av hengertetningen (21) for å tette ringrommet (15).

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 16, videre omfattende mothakespor (73, 71) på de indre og ytre diametre av neseringen (23), hvor, i tilfelle hengeren (11) beveges aksialt oppover, trinn (d) omfatter beveging av neseringen (23) av hengertetningen (21) radialt inn i tettere inngrep med den koniske profil (48) dannet i den innvendige diameter-overflate av brønnhodeorganet (13) ved å bringe mothakesporene (73, 71) på de innvendige og utvendige diameter-overflater av neseringen (23) i inngrep med hengeren (11) og brønnhode-organet (13).

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 16, hvor neseringen (23) omfatter en koplingsring (27) og en slepering (29) som er bevegelige aksialt mellom sammentrukkede og utstrukkede posisjoner; hvor (c) omfatter fastkjøring av koplingsringen (27) og sleperingen (29) i den utstrukkede posisjon med et skjærelement (55), og hvor trinn (f) omfatter avklipping av skjærelementet (55) og bevirke at koplingsringen (27) og sleperingen (29) beveger seg mot den sammentrukkede posisjon.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 18, hvor trinn (e) resulterer i at neseringen (23) øker i radial bredde.

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 16, hvor et friksjonsinngrep mellom neseringen (23) og brønnhodeorganet (13) er større enn et friksjonsinngrep mellom neseringen (23) og hengeren (11).

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 16, hvor utvidelsen av hengeren 11 i forhold til brønnhodeorganet (13) forårsaker at skulderen (16) av hengeren (11) skyver oppover på neseringen (23), hvilket motvirkes av den koniske profil (48) i boringen i brønnhodeorganet (13).