NO20121191A1

NO20121191A1 - Borstesammenstilling med ikke-roterende stabiliseringsror og borster

Info

Publication number: NO20121191A1
Application number: NO20121191A
Authority: NO
Inventors: Thomas M Ashy; Gregory L Hern; Courtney J Hartmann
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2010-05-04
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2012-10-25
Also published as: GB201218164D0; GB2492286A; WO2011139837A2; WO2011139837A3; US20110271470A1; AU2011248557A1

Abstract

En børstesammenstilling for rengjøring av en omgivende rørdel. Børstesammenstillingen innbefatter et børste part i som er rotasjonsmessig bevegbart med hensyn til en sentral verktøyspindel og avfallskammer. Børstepartiet innbefatter i det minste en børste og et stabiliseringsrør

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

1. Område for oppfinnelsen

[0001]Oppfinnelsen angår generelt systemer og fremgangsmåter for rengjøring av borehull (brønnboringer) og andre omgivende rør. I spesielle aspekter angår oppfinnelsen utformingen av børsteanordninger benyttet for å rengjøre slike rør.

2. Beskrivelse av relatert teknikk

[0002]Børstesammenstillinger er benyttet for å rengjøre det indre av stigerør, foringsrør, foringer og andre rørdeler innen et borehull. Konvensjonelle børste-sammenstillinger er beskrevet i for eksempel US-patent nr. 3176772, utstedt til MacGregor.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

[0003]Oppfinnelsen tilveiebringer en forbedret børstesammenstilling for ren-gjøringen av borehullrør. I en eksemplifiserende utførelse innbefatter en børste-sammenstilling i henhold til den foreliggende oppfinnelse en roterende grenseflate som tillater børsten å rotere med hensyn til en sentral spindel. Den eksemplifiserende børstesammenstilling innbefatter et børsteparti som er rotasjonsmessig montert omkring en spindel. I tillegg innbefatter børstepartiet en alternerende stabel av børster og avstandsdeler som er lokalisert aksialt mellom et par av stabiliserere (stabiliseringsrør). Stabiliseringsrørene strekker seg fortrinnsvis radialt utover til en diameter som er større enn diameteren som er anordnet ved enhver annen fast komponent til børstesammenstillingen. Det er videre foretrukket at diameteren til stabiliseringsrørene nærmer seg den effektive diameter for røret som rengjøres. De distale ender til børstene strekker seg radialt utover forbi diameteren til stabiliseringsrørene.

[0004]I et ytterligere aspekt av den foreliggende oppfinnelse innbefatter børste-sammenstillingen videre fortrinnsvis et avfallsoppsamlingskammer som er dannet radialt innen et ytre hus til børstesammenstillingen og som samler og holder avfall som har blitt løsnet eller fjernet fra det omgivende rør ved børstene. Kammeret innbefatter i det minste en overflate eller struktur som er magnetisert for trekke til seg og holde metallisk avfall innen kammeret.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0005]Fordelene og ytterligere aspekter med oppfinnelsen vil lett forstås av de som er normalt faglært på området da denne vil bedre forstås med referanse til den følgende detaljerte beskrivelse når betraktet i forbindelse med de vedføyde tegninger hvor like referansebetegnelser angir like eller lignende elementer ut gjennom de mange figurer i tegningen og hvori:

[0006]Figur 1 er side, utvendig riss av en eksemplifiserende stigerør-børste-sammenstilling konstruert i henhold til den foreliggende oppfinnelse.

[0007]Figur 2 er et side, tverrsnittsriss av stigerør-børstesammenstillingen

vist i fig. 1.

[0008]Figur 3 er et aksialt, tverrsnittsriss tatt langs linje 3-3 i fig. 2.

[0009]Figur 4 er et forstørret, sideriss, delvis i tverrsnitt, av børstepartiet til børstesammenstillingen vist i fig. 1-3.

[0010]Figur 5 er et splittriss som viser flere komponenter av stigerør-børste-sammenstillingen vist i fig. 1-4.

[0011]Figur 6 er et side, tverrsnittsriss av en eksemplifiserende stigerør-børste-sammenstilling som benyttes for å rengjøre et omgivende rør.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DE FORETRUKNE UTFØRELSER

[0012]Figurer 1-4 illustrerer en eksemplifiserende børstesammenstilling 10 som er konstruert i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Børstesammenstilling 10 innbefatter en generelt sylindrisk verktøyspindel 12 som danner en sentral aksial strømningsboring 14 langs en lengde. En bokstype gjenget forbindelse 16 er formet nær den øvre aksiale ende 18 til spindelen 12. En bolttype gjenget (skrudd) forbindelse 20 er formet nær den nedre ende 22 til spindelen 12. Verktøyspindelen 12 fremviser en ytre radial overflate 24 med et redusert diameterparti 26.

[0013]En strømningsinngangsovergang (rørdel) 28 omgir radialt verktøyspindelen 12 nær den øvre ende 18. Strømningsinngang-rørdelen 28 innbefatter en indre ringformet mansjett 30 og en ytre ringformet mansjett 32. De indre og ytre mansjetter 30, 32 er sammenbundet ved en flertall av radiale ribber 34. Et flertall av aksial fluidstrømningspassasjer 36 er dannet mellom mansjetten 30, 32 og ribbene 34.

[0014]Et børsteparti, generelt vist ved 38, er lokalisert under strømningsinngang-rørdelen 28. Børstepartiet 38 er vist i større detalj i fig. 4 og 5. Børstepartiet 38 innbefatter henholdsvis øvre og nedre stabiliseringsrør 40, 42. Stabiliserings-rørene 40, 42 strekker seg hver radialt utover til en ytre diameter D1 som er større enn enhver av de andre faste (massive) komponentene til børstesammenstilling 10. Det er videre foretrukket at diameteren D1 er tilnærmet effektiv diameter for det spesielle ytre rør (ikke vist) inn i hvilket sammenstillingen 10 vil kjøres for å utføre børste-rengjøringsoperasjoner.

[0015]Et avfallskammerhus 44 omgir radielt verktøyspindelen 12 under strømningsinngang-rørdelen 28. Avfallskammerhuset 44 innbefatter et flertall av avfallvinduer 46. En hushylse 48 er festet til avfallskammerhuset 44 ved gjenget forbindelse 50 (fig. 2). En bunnrørdel 52 er festet til den nedre ende av hushylsen 48 ved gjenget forbindelse 54.

[0016]Et avfallskammer 56 er dannet radialt mellom verktøyspindelen 12 og avfallskammerhuset 44. Avfallskammeret 56 er avgrenset aksialt ved strømnings-inngang-rørdelen 28 ved sin øvre ende og ved en bunnrørdel 52 ved sin nedre ende. Én eller flere magnetiske deler 58 er anordnet radialt innen hushylsen 48 og er montert på verktøyspindelen 12.1 én utførelse kan de magnetiske delene 58 omfatter langstrakte stenger eller stolper som er fjernbart festet til verktøy-spindelen 12 ved avstandsstykker 60.

[0017]De øvre og nedre stabiliseringsrør 40, 42 er rotasjonsmessig montert på avfallskammerhuset 44 ved hjelp av rotasjonslagre 62, som best vist i fig. 4. Lagrene 62 tillater de øvre og nedre stabiliseringsrør 40, 42 og hele børstepartiet 38 til å rotere fritt med hensyn til kammerhuset 44. De øvre og nedre stabiliseringsrør 40, 42 er festet til en mellomliggende støttering 64 ved gjengede forbindelser 66, 68, som best vist i fig. 4, og som et resultat vil støtteringen 64 rotere med hensyn til kammerhuset 44.

[0018]En rekke av stablede børster 70 og avstandsstykker 72 omgir radielt den mellomliggende ring 64. Eksemplifiserende børster 70 og avstandsstykker 72 er vist på en splittet måte. Som det best kan sees, er hver av børstene 70 bygget opp av en sentral fundamentring 74 og buster 76 som strekker seg radialt utover fra fundamentringen 74. Børstene 70 og avstandsstykkene 72 er anbrakt omkring den mellomliggende ring 64 på en vekslende måte slik at et avstandsstykke 72 er lokalisert aksialt mellom hver to børster 70. En kompresjonsmutter 78 er festet ved gjenget forbindelse 80 (se fig. 4) til den mellomliggende ring 64 for å holde børstene 70 og avstandsstykkene 72 på en aksialt komprimert måte på ringen 64. Når sammenstilt er den nederste børsten 70 holdt i låst kontakt mot det nedre stabiliseringsrør 42 ved aksial kompresjon utøvd av kompresjonsmutteren 78. På grunn av den gjengede sammenstillling til kompresjonsmutteren 78 og huset 74, kan børstene 70 og avstandsstykkene 72 lett frigjøres fra huset 44 ved reversering av mutteren 78 fra huset 44. Det kan sees med referanse til fig. 1, 3 og 4 at, ved sammenstilling, strekker bustene 76 til børstene 70 seg radialt utover forbi diameteren D1.

[0019] Under operasjon, som illustrert i fig. 6, er børstesammenstillingen 10 innbefattet i en verktøystreng 82 benyttet for rengjøring av et omgivende rør 84. Børstesammenstillingen 10 er anbrakt i røret 84 som skal rengjøres. Det er foretrukket at diameteren D1 til stabiliseringsrørene 40, 42 er omtrent den effektive diameter for røret 84 som skal rengjøres. Som et resultat vil bustene 76 til børstene 70 strekke seg utover forbi effektiv diameter og fortrinnsvis kontakte det omgivende rør 84. Verktøyspindelen 12 er så rotert ved verktøystrengen 82. På grunn av den rotasjonsmessige grenseflate tilveiebrakt av lagre 62, kan verktøy-spindelen 12 fritt rotere med hensyn til stabiliseringsrørene 40, 42, mellomliggende ring 64, børster 70 og avstandsstykker 72. Som et resultat, når verktøyspindelen er rotert av verktøystrengen, vil bustene 76 til børstene 70 rengjøre det omgivende rør 84 og vil utsettes for mindre alvorlig skade og slitasje enn de ville være hvis de ble tvunget til å rotere sammen med spindelen 12.

[0020]Ettersom rester (avfall) er fjernet fra den omgivende rørdel 84 ved hjelp av børstene 70, vil et parti av restene være samlet innen restkammeret 56. Under en rengjøringsoperasjon er fluid sirkulert nedover gjennom strømningsboringen 14 (i retningen av pil 86 i fig. 6) ettersom verktøyspindelen 12 er rotert av verktøy-strengen. Fluidet vil gå ut av strømningsboring 14 ved et eller annet punkt under verktøyet 10 og gå inn i ringrommet 88 som er formet mellom røret 84 og verktøystrengen 82. Fluid returnerer ved bevegelse oppover gjennom ringrommet 88, som illustrert ved pil 90 i fig. 6. Dette fluid vil gå inn i børstesammenstillingen 10 gjennom avfallsvinduene 46 inn i avfallskammeret 56. Fluid vil gå ut av avfallskammeret 56 gjennom fluidstrømningspassasjen 36 (illustrert ved piler 92) og gå inn igjen i ringrommet 88. Ettersom fluidstrømningen gjennom verktøyet 10 skjer, er metallavfall ført av fluidet tiltrukket av den magnetiske del(ene) 58 og derved holdt innen avfallskammeret 56. Derfor, når børstesammenstillingen 10 er fjernet fra det omgivende rør, kan det oppsamlede avfall fjernes fra kammeret 56.

[0021]Det skal forstås, som referanse til fig. 6 indikerer, at tilstedeværelsen av stabiliseringsrørene 40, 42 med en diameter (D1) som er omtrent effektiv diameter og børster 70 med buster 76 som strekker seg utover forbi nominell diameter vil bevirke at vesentlig all fluidstrøm 90 styres inn i avfallskammeret 56 gjennom vindu 46.

[0022]Den foregående beskrivelse er rettet mot spesielle utførelser av den foreliggende oppfinnelse for formålet med illustrasjon og forklaring. Det vil imidlertid være åpenbart for de som er faglært på området at mange modifikasjoner og forandringer i utførelsene fremlagt ovenfor er mulige uten å avvike fra omfanget og ideen til oppfinnelsen.

Claims

1. Børstesammenstilling for rengjøring av en omgivende rørdel ogkarakterisert vedat den omfatter: en verktøyspindel; et avfallskammer montert på verktøyspindel for oppsamling av avfall fjernet fra den omgivende rørdel, avfallskammeret har et avfallskammerhus med en ytre radial overflate; en børsteparti montert på den ytre radiale overflate til avfallskammeret og rotasjonsmessig bevegbart med hensyn til avfallskammeret, børstepartiet omfatter: en børste med en ringformet fundamentring og et flertall av buster som strekker seg radialt utover fra fundamentringen for å fjerne avfall fra det omgivende rør; og et stabiliseringsrør i kontakt med børsten.

2. Børstesammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter et rotasjonslager anbrakt mellom børstepartiet og avfallskammeret.

3. Børstesammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat børstepartiet videre omfatter en kompresjonsmutter som aksialt sammenpresser børsten mot stabiliseringsrøret.

4. Børstesammenstilling ifølge krav 2, karakterisert vedat børstepartiet videre omfatter en støttering som er anordnet radialt innen børsten og stabiliseringsrøret og hvori rotasjonslageret er anbrakt mellom støtteringen og avfallskammeret.

5. Børstesammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat børstepartiet videre omfatter: et flertall av børster, hver av nevnte børster har en ringformet fundamentring og et flertall av børster som strekker seg radialt utover fra fundamentringen for å fjerne avfall fra det omgivende rør; og et avstandsstykke anbrakt aksialt mellom hver to av nevnte børster.

6. Børstesammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat den videre omfatter en magnet lokalisert innen avfallskammeret for å tilbakeholde metallavfall innen avfallskammeret.

7. Børstesammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat: stabiliseringsrøret fremviser en første diameter; og børstene til børsten strekker seg til en andre diameter som er større enn den første diameter.

8. Børstesammenstilling ifølge krav 7, karakterisert vedat den første diameter er tilnærmet effektiv diameter.

9. Børstesammenstilling ifølge krav 1, karakterisert vedat avfallskammeret er dannet innen et avfallskammerhus som strekker seg radialt rundt verktøyspindelen og har et flertall av avfallsvinduer dannet deri.

10. Børstesammenstilling ifølge krav 9, karakterisert vedat den videre omfatter en strømningsinngang-rørdel som radialt omgir verktøyspindelen og er festet til avfallskammerhuset, strøm-ningsinngang-rørdelen tilveiebringer en strømningspassasje inn i avfallskammeret fra et område som omgir børstesammenstillingen.

11. Børstesammenstilling for rengjøring av en omgivende rørdel ogkarakterisert vedat den omfatter: en verktøyspindel; et avfallskammer montert på verktøyspindelen for oppsamling av avfall fjernet fra den omgivende rørdel, avfallskammeret har et avfallskammerhus med en ytre radial overflate; et børsteparti montert på den ytre radiale overflate til avfallskammeret og rotasjonsmessig bevegbar med hensyn til avfallskammeret, børstepartiet omfatter: en børste med en ringformet fundamentring og et flertall av buster som strekker seg radialt utover fra fundamentringen for å fjerne avfall fra det omgivende rør; et stabiliseringsrør i kontakt med børsten; og en kompresjonsmutter som aksialt komprimerer børsten mot stabiliseringsrøret.

12. Børstesammenstilling ifølge krav 11, karakterisert vedat den videre omfatter et rotasjonslager anbrakt mellom børstepartiet og avfallskammeret.

13. Børstesammenstilling ifølge krav 11, karakterisert vedat børstepartiet videre omfatter en støttering som er anordnet radialt innen børsten og stabiliseringsrøret og hvori rotasjonslageret er anbrakt mellom støtteringen og avfallskammeret.

14. Børstesammenstilling ifølge krav 11, karakterisert vedat børstepartiet videre omfatter: et flertall av børster, hver av nevnte børster har en ringformet fundamentring og et flertall av buster som strekker seg radialt utover fra fundamentringen for å fjerne avfall fra det omgivende rør; og et ringformet avstandsstykke anbrakt aksialt mellom hver to av nevnte børster.

15. Børstesammenstilling ifølge krav 11, karakterisert vedat den videre omfatter en magnet lokalisert innen avfallskammeret for å tilbakeholde metallavfall innen avfallskammeret.

16. Børstesammenstilling ifølge krav 11, karakterisert vedat: stabiliseringsrøret fremviser en første diameter; og bustene til børsten strekker seg til en andre diameter som er større enn den første diameter.

17. Børstesammenstilling ifølge krav 11, karakterisert vedat den første diameter er tilnærmet effektiv diameter.

18. Børstesammenstilling for rengjøring av en omgivende rørdel ogkarakterisert vedat den omfatter: en verktøyspindel; et avfallskammer montert på verktøyspindelen for oppsamling av avfall fjernet den omgivende rørdel, avfallskammeret har et avfallskammerhus med en ytre radial overflate; et børsteparti montert på den ytre radiale overflate av avfallskammeret og rotasjonsmessig bevegbar med hensyn til avfallskammeret, børstepartiet omfatter: et flertall av børster, hver av nevnte børster har en ringformet fundamentring og et flertall av buster som strekker seg radialt utover fra fundamentringen for å fjerne avfall fra det omgivende rør; to stabiliseringsrør, hver av nevnte stabiliseringsrør omgir radialt avfallskammeret og i det minste én av nevnte stabiliseringsrør er i kontakt med den ringformede fundamentring til én av nevnte børster; en kompresjonsmutter som aksialt komprimerer børstene mellom stabiliseringsrørene; en støttering som er anordnet radialt innen børstene, stabiliserings-rørene og kompresjonsmutteren; og et rotasjonslager anbrakt mellom støtteringen og avfallskammeret for å sørge for lett rotasjonsbevegelse mellom børstepartiet og avfallskammeret.

19. Børstesammenstilling ifølge krav 18, karakterisert vedat den videre omfatter en magnet lokalisert innen avfallskammeret for å tilbakeholde metallavfall innen avfallskammeret.

20. Børstesammenstilling for rengjøring av en omgivende rørdel ogkarakterisert vedat den omfatter: en verktøyspindel; og et avfallskammer montert på verktøyspindelen for oppsamling av avfall fra den omgivende rørdel, avfallskammeret har et avfallskammerhus med en ytre radial overflate; et børsteparti montert på den ytre radiale overflate til avfallskammeret og rotasjonsmessig bevegbar med hensyn til avfallskammeret, børstepartiet omfatter: et stabiliseringsrør med en ytre diameter som er tilnærmet effektiv diameter; en børste med et flertall av buster som strekker seg radialt utover forbi den ytre diameter av stabiliseringsrøret; og hvori børstepartiet styrer vesentlig all ringformet fluidstrømning gjennom avfallskammeret.

21. Børstesammenstilling ifølge krav 20, karakterisert vedat børsten omfatter: en ringformet fundamentring; og flertallet av buster strekker seg radialt utover fra fundamentringen.

22. Børstesammenstilling ifølge krav 20, karakterisert vedat den videre omfatter en magnet lokalisert innen avfallskammeret for å tilbakeholde metallavfall innen kammeret.