NO305810B1

NO305810B1 - Trekk-utl°seranordning for anvendelse i et br°nnhull, samt fremgangsmÕte for plassering av et fluiddrevet br°nnhull - i et br°nnhull

Info

Publication number: NO305810B1
Application number: NO922327A
Authority: NO
Inventors: Rustom K Mody; Martin Paul Coronado; Luis E Mendez; Michael James Loughlin
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 1991-06-14
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1999-07-26
Also published as: NO922327L; MX9202819A; EP0518371B1; CA2071151C; EP0518371A2; US5577560A; DE69226903T2; EP0518371A3; NO922327D0; DE69226903D1; CA2071151A1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en trekk-utløseranordning for anvendelse

i et brønnhull, i innkoplet stilling mellom en ekspanderbar pakningsinnretning av den type som vil ekspandere radialt utad til anlegg mot en brønnhullflate under påvirkning av trykk fra et brønnfluid, og som innbefatter en kilde av brønnfluid undertrykk, hvortrekk-utløseranordningen, den ekspanderbare brønnpakning og kilden av brønnfluid undertrykk, er forbundet med en opphengningsinnretning som strekker seg fra overflaten.

En vanskelighet i forbindelse med kjente driftssystemer med arbeidsstren-ger i form av kabel, kveilet rørstreng og av andre typer, oppstår fordi det i en arbeidsstreng, kveilet rørstreng eller kabelbåret verktøystreng ofte inngår undermontasjer som er bestemt for midlertidig eller permanent plassering i brønnhullet, samt undermontasjer som skal kunne tilbakehentes fra brønnhullet, for senere bruk. Således er mange oppblåsbare brønnpakninger, sperreplugger og forings-rørhengere konstruert for permanent plassering i et brønnhull. Imidlertid er verktøyene som samvirker til plassering og betjening av slike permanentmonterte brønninnretninger, ofte uegnet for permanent plassering i brønnhullet. Anordninger for frembringelse av trykkfluid, eksempelvis tilbakehentbare brønnhullpumper, kan være meget kostbare og er ikke bestemt for ugjenkallelig engangsbruk i et brønnhull. Det eksisterer derfor løsgjøringsmekanismer som kan frigjøre en øvre, tilbakehentbar del av en arbeidsstreng eller et kabelverktøy fra en nedre, "avlevert" del som er bestemt for permanent eller midlertidig plassering i brønnhullet.

En slik anordning består av en hydraulisk styrt løsgjøringsmekanisme for frigjøring av den øvre, tilbakehentbare del fra den nedre, avleverte del. Da den hydrauliske løsgjørings-mekanisme har tendens til å svikte, vil det være hensikts-messig å benytte andre, alternative løsgjøringsmekanismer. Trekk-utløserapparatet ifølge oppfinnelsen kan fungere alene eller i kombinasjon med andre løsgjøringsmekanismer, for å sikre at verdifulle, tilbakehentbare verktøy ikke monteres eller plasseres ikke-tilbakehentbart i brønnhullet. Derved forebygges uforutsett tap av relativt kostbare og nyttige kabel- og arbeidsstreng-verktøy.

Det er et formål med oppfinnelsen å frembringe en trekk-utløsermekanisme for anvendelse i tilknytning til et monteringsverktøy, som vil muliggjøre mekanisk frakobling av en tilbakehentbar del av monteringsverktøyet.

Et annet formål med oppfinnelsen er å frembringe en trekk-utløseranord-ning for anvendelse i tilknytning til et monteringsverktøy, som vil muliggjøre frå-kopling på forskjellige måter av en tilbakehentbar del av monteringsverktøyet.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å frembringe en trekk-utløseranordning hvor det under nedføring i brønnhullet, vil avledes brønnfluid fra det indre av trekk-utløseranordningen til brønnhullet, for å forebygge utilsiktet utspiling av en tilkoplet, oppblåsbar brønnpakningsanordning, eller aktivering av andre fluiddrevne brønnverktøy.

Disse formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en trekk-utløseranordning av dert innledningsvis angitte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i den karakteriserende del av det etterfølgende krav 1. Fordelaktige utføringsformer av trekkutløser-anordningen ifølge oppfinnelsen er angitt i krav 2-6. Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for plassering av et fluiddrevet brønnhullverktøy i et brønnhull, som angitt i det etterfølgende krav 7, med fordelaktige utføringsformer ifølge krav 8 og 9.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et riss av den foretrukne trekk-utløseranordning ifølge oppfin nelsen, innkoplet i en spennverktøystreng med flere undermontasjer som er innmontert i en rørlednings-streng i et brønnhull, Fig. 2 viser et utstrukket riss av spennverktøystrengen ifølge fig. 1, hvor undermpntasjene som danner spennverktøystrengen, er tydeligere gjengitt, Fig. 3 viser et lengde-kvartsnitt av den foretrukne versjon av trekk-utløser-anordningen ifølge oppfinnelsen, Fig. 4 viser et del-lengdesnitt av den foretrukne trekk-utløseranordningen ifølge oppfinnelsen under innføring i brønnhullet, Fig. 5 viser et del-lengdesnitt av den foretrukne trekk-utløseranordning ifølge oppfinnelsen, under fastspenning i stilling, Fig. 6 viser et del-lengdesnitt av den foretrukne trekk-utløseranordning ifølge oppfinnelsen, under en vanlig løsgjøringsprosess, Fig. 7 viser et del-lengdesnitt av den foretrukne trekk-utløseranordning

ifølge oppfinnelsen, under en nød-løsgjøringsprosess.

I fig. 1 er trekk-utløseranordningen 5000 ifølge oppfinnelsen vist i et delriss av den kabelmonterte verktøystreng 11. Trekk-utløseranordningen 5000 kan selektivt løsgjøre en øvre, tilbakehentbar del 5025 fra en nedført del 5027 av verk-tøystrengen 11. Trekk-utløseranordningen 5000 er spesielt tilpasset for å tjene som en reserve-utløseranordning for en hydraulisk hovedutløseranordning 67. Hvis denne hydrauliske utløseranordning 67 ikke fungerer tilfredsstillende, kan trekk-utløseranordningen 5000 aktiveres på alternative måter for effektiv adskilling av den øvre, tilbakehentbare del 5025 fra den nedre, avleverte del 5027, slik at den øvre, tilbakehentbare del 5025 kan heves i brønnhullet 5017 ved hjelp av kabelen 27.

Et uttrukket riss av en del av monteringsverktøystrengen 11 er vist i fig. 2. Den øvre tilbakehentbare del 5025 av monteringsverktøystrengen 11 omfatter en kabelmontert brønnpumpe 2000 for drift gjennom rørstreng. Den nedre ende av trekk-utløseranordningen 5000 har fortrinnsvis yttergjenger 5039 for sammenkopling med den hydrauliske hovedutløseranordning 67. Sistnevnte anordning 67 er i sin tur løsbart sammenkoplet med den nedre, avleverte del 5027 av verktøystrengen 11 som fortrinnsvis omfatter krysstrøms-sperrepluggen 6000.

Fig. 3 viser et lengde-kvartsnitt av den foretrukne versjon av trekk-utløser-anordningen 5000 ifølge oppfinnelsen. I denne anordning 5000 inngår en øvre, sylindrisk muffe 5045 for sammenkopling med yttergjenger 4143 (vist i fig. 2) på underenden av den tilbakehentbare del 5025 av kabelverktøyet 11 (vist i fig. 2), og den nedre, sylindriske muffe 5047 med yttergjenger 5039 for sammenkopling med den hydrauliske utløseranordning 5067 (vist i fig. 2).

Det fremgår videre av fig. 2 at den øvre, sylindriske muffe 5045 innbefatter øvre innergjenger 5049 og nedre innergjenger 5051. De øvre innergjenger 5049 overensstemmer med yttergjenger 2022a på den kabelmonterte pumpe 2000 som drives gjennom rørstreng. En innerskulder 5053 er anordnet mellom nedre innergjenger 5051 og de øvre innergjenger 5049. Den nedre sylindriske muffe 5047 er videre forsynt med yttergjenger 5055 og innergjenger 5057 på motsatte sider av skulderen 5059.

Komponentene av trekk-utløseranordningen 5000 er plassert mellom den øvre sylindriske muffe 5045 og den nedre sylindriske muffe 5047. I den foretrukne versjon av trekk-utløseranordningen 5000 ifølge oppfinnelsen samvirker syv hovedkomponenter, hvorav en øvre innerstamme 5061, en nedre innerstamme 5063, en øvre ytterdelseksjon 5065, en nedre ytterdelseksjon 5067, en låsdel 5069, en låsekile 5071 og en hydraulisk drevet, glidbar hylse 5073. Bortsett fra låsekilen 5071 er disse hovedkomponenter i form av sylindriske hylser som er sammenføyd med gjengete koplingsdeler, brytbare koplingsdeler, settskruer, skuldre, og pakninger, som samtlige er detaljert beskrevet i det etterfølgende.

Som vist i fig. 3 er den øvre innerstamme 5061 og den nedre innerstamme 5063 plassert radialt innenfor den øvre ytterdelseksjon 5065 og den nedre ytterdelseksjon 5067. Låsdelen 5069 er i hvert fall delvis plassert mellom den øvre og den nedre innerstamme 5061 og 5063 og den øvre og den nedre ytterdelseksjon 5065 og 5067. Låsdelen 5069 kan forbindes med låsekilen 5071. Sistnevnte holdes i stilling ved hjelp av den hydraulisk drevne, glidbare hylse 5073, til brønnfluid under trykk bringer den hydraulisk drevne, glidbare hylse 5073 til å beveges nedad i forhold til den nedre innerstamme 5063 og den nedre ytterdel-seksjon 5067.

Den øvre innerstamme 5061 er i sin øvre ende og i midtsonen forsynt med yttergjenger henholdsvis 5075 og 5077. Yttergjengene 5075 kan forbindes med innergjenger 5051 på den øvre, sylindriske muffe 5045. Yttergjengene 5077 kan forbindes med innergjenger 5093 på den øvre ytterdelseksjon 5065. Yttersiden av den øvre innerstamme 5061 er likeledes utstyrt med et pakningsspor 5079 som opptar en O-ringpakning 5081 ved grenseflaten med den øvre, sylindriske muffe 5045. ..Ytterveggen av den øvre innerstamme 5061 er også utstyrt med en ytter-skulder 5083 og en innerskulder 5085. Ytterskulderen 5083 kan sammenpasses med en innerskulder 5095 på den øvre ytterdelseksjon 5065 ovenfor gjengeforbindelsessonen med yttergjenger 5077 og innergjenger 5093.

Settskruen 5089 er innskrudd gjennom den øvre ende av den øvre ytterdel-seksjon 5065 direkte over gjengeforbindelsessonen med yttergjenger 5077 og innergjenger 5093. Settskruen 5089 ligger an mot ytterveggen av den øvre innerstamme 5061. Et koplingsdelspor 5087 er anordnet direkte under innerskulderen 5085 på den øvre innerstamme 5061, for å oppta en brytbar koplingsdel 5091 som er innmontert i et koplingsdelspor 5097 som omslutter den øvre ende av låsdelen 5069. Den brytbare koplingsdel 5091 ligger an mot låsstykket 5069 som derved forankres til den øvre innerstamme 5061.

Et øvre parti av låsdelen 5069 befinner seg følgelig mellom den øvre innerstamme 5061 og den øvre ytterdelseksjon 5065. Låsdelen 5069 innbefatter videre en innerskulder 5099 som opptar underenden 5101 av den øvre innerstamme 5061. Låsdelen 5069 er også utstyrt med et pakningsspor 5103 med en innmontert O-ringpakning 5105 som fastholdes i tettende anlegg mot ytterveggen av den nedre ende 5101 av den øvre innerstamme 5061. Innerskulderen 5107 befinner seg på yttersiden av låsdelen 5069 i en posisjon litt under innerskulderen 5099 som er plassert på innersiden av låsdelen 5069. Innerskulderen 5107 kan oppta den øvre ende 5109 av den nedre innerstamme 5063.

Underenden av låsdelen 5069 går over i pluggen 5115 som er utvidet for å sperre for fluidgjennomstrømning direkte nedad gjennom trekk-utløseranordnin-gen 5000. Pluggen 5115 har en ytterside som er anpasset til innersiden av den nedre innerstamme 5063 og er avtettet med en O-ring 5119 som er innført i pakningssporet 5117.

En omføringsåpning 5111 er anordnet direkte ovenfor pluggen 5115, for å oppta fluid som strømmer nedad gjennom den midtre fluidledning 5121, og leder fluidet radialt utad gjennom låsdelen 5069. Sistnevnte er også forsynt med et låsspor 5113 for opptaking av låsekilen 5071.

Den øvre ende av den nedre innerstamme 5063 er delvis innplassert mellom den radialt innenforliggende låsdelen 5069 og de radialt utenforliggende, øvre og nedre ytterdelseksjoner 5065 og 5067. Den nedre innerstamme 5063 er på yttersiden i sin øvre ende forsynt med et bruddkoplingsspor 5123 som skal oppta en brytbar koplingsdel 5125 som er innført i et koplingsspor 5127 som strekker seg radialt gjennom den øvre ytterdelseksjon 5065 og tjener for løsbar sammenkopling av den øvre ytterdelseksjon 5065 med den nedre innerstamme 5063. Et pakningsspor 5129 er anordnet på innersiden av den nedre innerstamme 5063, radialt innenfor bruddkoplingssporet 5123. Pakningssporet 5129 er tilpasset for opptaking av O-ringpakningen 5131 som ligger tettende an mot yttersiden av låsdelen 5069.

Den nedre innerstamme 5063 er videre forsynt med en omføringsåpning 5133 som er anordnet i flukt med omføringsåpningen 5111 i låsdelen 5069. Den nedre innerstamme 5063 innbefatter også et kilespor 5135. Låsekilen 5071 strekker seg radialt innad gjennom kilesporet 5135 til inngrep i låssporet 5113 i lås delen 5069. I låsekilen 5071 inngår stoppflater 5137 og 5139 som forhindrer at låsekilen 5071 passerer fullstendig gjennom kilesporet 5135.

Den nedre innerstamme 5063 er videre forsynt med et bruddkoplingsspor

5141 for opptaking av den brytbare kopling 5143 som strekker seg gjennom koplingssporet 5145, for å sammenføye den hydrualisk drevne bruddhylse 5073

med den nedre innerstamme 5063 i en fiksert stilling mellom nevnte innerstamme og den nedre ytterdelseksjon 5067. Den hydraulisk drevne, glidbare hylse 5073

hviler i et omføringskammer 5147 i form av en spalte som avgrenses mellom den nedre innerstamme 5063 og den nedre ytterdelseksjon 5067. I sin øvre ende innbefatter den hydraulisk drevne, glidbare hylse 5073 et kileholdersegment 5149 som kan innpasses mellom låsekilen 5071 og den nedre ytterdelseksjon 5067, for å fastholde låsekilen 5071 i stilling.

Den hydraulisk drevne, glidbare hylse 5073 er på sin ytterside utstyrt med

øvre og nedre O-ringpakninger 5151 og 5153 i øvre og nedre pakningsspor 5155

og 5157. En O-ring-pakning 5159 er innført i et pakningsspor 5161 på innersiden av den hydraulisk drevne, glidbare hylse 5073. Den indre grenseflate mellom den hydraulisk drevne, glidbare hylse 5073 og ytterveggen av den nedre innerstamme 5063, er underskåret i soner henholdsvis 5163 og 5165, for å sikre at O-ringpakningen 5159 ikke bringes i tettende anlegg mot ytterveggen av nedre innerstam-

me 5063, når den hydraulisk drevne, glidbare hylse 5073 tvinges nedad i omfø-ringskammeret 5147 under påvirkning av brønnfluid av høyt trykk som strømmer gjennom den midtre fluidledning 5121 og omføringsåpningene 5111 og 5113. Brønnfluidet av høyt trykk vil følgelig strømme mellom innerveggen av den hydraulisk drevne, glidbare hylse 5073 på ytterveggen av den nedre innerstamme 5063. Høytrykksfluidet vil atter innstrømme i den midtre fluidledning 5121 gjennom åpningen 5167 som tjener for overføring av fluid mellom omføringskammeret 5147

og den midtre fluidledning 5121 under nedadgående bevegelse av den hydraulisk drevne, glidbare hylse 5073.

Gjennom innergjenger 5169 er den nedre ytterdelseksjon 5067 forbundet

med yttergjenger 5065 på den nedre sylindriske muffe 5047. Muffen 5047 gjen-

nom en O-ringpakning 5171 i et pakningsspor 5173 på yttersiden av den nedre sylindriske muffe 5047 ligger sistnevnte tettende an mot den nedre ytterdelseksjon 5067. I sin øvre ende er den nedre ytterdelseksjon 5067 forsynt med en O-ring-

pakning 5175 som er innført i et pakningsspor 5177 som er anordnet på innersiden av den nedre ytterdelseksjon 5067 i tettende anlegg mot den nedre innerstamme 5063.

Den nedre ytterdelseksjon 5067 ligger an mot underenden av den øvre ytterdelseksjon 5065. Disse to ytterdelseksjoner 5065 og 5067 danner i forening et beskyttende ytterhus for trekk-utløseranordningen 5000. Videre er den nedre ytterdel-seksjon 5067 utstyrt med en trykkutjevningsåpning 5179 for fluidoverfø-ring mellom omføringskammeret 5147 og yttersiden av trekk-utløseranordningen 5000. Når sistnevnte plasseres i et brønnhull, vil trykkutjevningsåpningen 5179 tjene for overføring av brønnfluid gjennom brønnhullet 5017 og omførings-kamme-ret 5147. En liknende trykkutjevningsåpning 5181 er anordnet i den nedre innerstamme 5063, i tilnærmet flukt med trykkutjevningsåpningen 5179. Gjennom trykkutjevningsåpningen 5181 kan brønnfluid overføres mellom omføringskamme-ret 514/ og deo,midtre fluidledning 5121. Brønnfluid kan bare overføres mellom brønnhullet 5017 og den midtre fluidledning 5121, når den hydraulisk styrte, glidbare hylse 5073 befinner seg i sin øvre posisjon. Når denne hylse 5073 tvinges nedad av brønnfluid undertrykk, vil den øvre og den nedre O-ringpakning 5151 og 5153 plasseres på hver sin side av trykutjevningsåpningen 5179 og derved forhindre brønnfluidgjennomstrømning mellom brønnhullet 5017 og den midtre fluidledning 5121.

Trekk-utløseranordningen 5000 ifølge fig. 3 er i det etterfølgende beskrevet i mer generelle, funksjonsmessige uttrykk. Det kan i dette øyemed antas at et fluidlednings-system består av den midtre fluidledning 5121, omføringsåpningen 5111, omføringsåpningen 5133, omføringskammeret 5147 og kanalåpningen 5167. Dette fluidledningssystem kan oppta brønnfluid under trykk fra en anordning for opprettelse av brønnfluidtrykk, og lede dette brønnfluid til et fluiddrevet brønnverktøy, f.eks. en utspilbar brønnpakningsanordning.

Videre kan det antas at trykkutjevningsåpningen 5179, omføringskammeret 5147 og trykkutjevningsåpningen 5181 samvirker for utjevning av trykket ved den midtre fluidledning under en nedføring i brønnhullet, når den hydraulisk drevne, glidbare hylse 5073 befinner seg i en øvre posisjon.

Den hydraulisk drevne, glidbare hylse 5073 kan betraktes som et ventilelement 5185 for drift i åpen og lukket stilling, som reagerer på brønnfluid under trykk fra en anordning for opprettelse av fluidtrykk, for å stenge en ventileringsåpning 5183 og derved forhindre overføring av brønnfluid fra en midtre fluidledning til brønnhullet 13.

Bruddkoplingsdelen 5125, koplingskammeret 5127 og plugg-koplingskammeret 5123 som danner forbindelse mellom den øvre ytterdelseksjon 5065 og låsdelen 5069, kan betraktes som et første riegelsystem 5189 som kan bringes i låst og i ulåst stilling for mekanisk sammenkopling av en innretning for opprettelse av fluidtrykk med et fluiddrevet brønnverktøy. Det første riegelsystem 5189 kan løs-gjøre innretningen for fluidtrykkopprettelse fra det fluiddrevne brønnverktøy under påvirkning av en aksialkraft av en første, forutvalgt størrelse, som overføres gjennom kabelen 27 eller en liknende opphengingsinnretning. Dette skyldes at bruddkoplingsdelen 5125 er dimensjonert for å knekkes under påvirkning av en aksial-kraft av forutvalgt størrelse. Ved den foretrukne utførelsesform er det plassert flere bruddkoplingsdeler mellom den øvre ytterdelseksjon 5065 og låsdelen 5069. Størrelsen av den oppadrettete kraft som kreves for knekking av bruddkoplingsdelen 5125, kan bestemmes på forhånd, basert på valget av antall og tverrsnitts-flatestørrelse av disse bruddkoplingsdeler 5125 og liknende koplingsdeler, samt materialet i disse.

En bruddkoplingsdel 5091 med samvirkende bruddkoplingskammer 5087 og tilkoplet låsdel 5069 og øvre innerstamme 5061 kan likeledes betraktes som et andre riegelsystem 5191 som kan bringes i låst og i ulåst stilling, for mekanisk sammenkopling av en innretning for opprettelse av fluidtrykk med et fluiddrevet brønnverktøy. Også i dette tilfellet kan det være anordnet radialt plasserte bruddkoplingsdeler 5091 av valgt antall, tversnittsstørrelse og materiale for fastsetting av den oppadrettete kraft av en andre, forutvalgt størrelse.

Låsdelen 5069, låsekilen 5071 med tilhørende låsspor 5113, kilekammer 5135 samt kileholdersegmentet 5149 på den hydraulisk drevne, glidbare hylse 5073 kan betraktes som et låssystem 5087 som kan bringes i låst og i ulåst stilling og derved, i den låse stilling, forhindre at det første riegelsystem løsgjøres før trykkfluid av et forutvalgt trykk leveres fra en innretning for opprettelse av fluidtrykk til den midtre fluidledning.

Den fluiddrevne, glidbare hylse 5073 kan betraktes som et ventilelement 5185. Når trykket av forutvalgt størrelse er oppnådd, vil bruddkoplingsdelen 5143 knekkes, og den fluiddrevne, glidbare hylse 5073 tvinges nedad i omføringskam-meret 5147, for å lukke ventilasjonsåpningen 5183 og muliggjøre forbistrømming av brønnfluid rundt pluggen 5115 og gjennom omføringskammeret 5147, og samtidig utstrømming av brønnfluid undertrykk til brønnhullet 13 (vist i fig. 1) gjennom trykk-utjevningsåpningen 5179.

Trekk-utløseranordningen 5000 som er vist i fig. 1 er særlig egnet for anvendelse ved fastspenning av verktøystrenger, eksempelvis den kabelbårne monteringsverktøystreng 11, omfattende en nedre avleveringsdel 5027 med en bæreanordning, sperrepluggen 6000, for fastholding av den nedre, avleverte del 5027 av monteringsverktøystrengen 11 i brønnhullet 13, uavhengig av kabelen 27, eller lignende oppheng så som en driftsstreng eller en kveilet rørstreng.

Den foretrukne versjon av trekk-utløseranordningen 5000 ifølge oppfinnelsen kan fungere på flere måter med tanke på forskjellige problemer og forhold i brønnhullet. Under nedføring i brønnhullet vil trekk-utløseranordningen 5000 forhindre utilsiktet påvirkning av den nedre avleveringsdel 5027 av monteringsverktøystrengen 11. Under nedføring i brønnhullet vil dessuten trekk-utløseranordningen 5000 forhindre utilsiktet løsgjøring av den øvre, tilbakehentbare del 5025 fra den nedre, avleverte del 5027 av monteringsverktøy-strengen 11 .Under fastspenning vil trekk-utløseranordningen 5000 tillate at den nedre avleveringsdel 5027 av monterings-verktøystrengen 11 aktiveres av den øvre, tilbakehentbare del 5025. . JJnder en første løsgjøringsprosess vil trekk-utløseranordningen 5000 frigjøre den øvre, tilbakehentbare del 50255 av monteringsverktøystrengen 11 fra den nedre avleveringsdel 5027, dersom den hydrauliske hovedutløseranordning 67 ikke fungerer tilfredsstillende. Under en andre (nød)løsgjøringsprosess vil trekkk-utløseranordningen 5000 frigjøre den øvre, tilbakehentbare del 5025 av monteringsverktøystrengen 11 fra den nedre avleveringsdel 5027, dersom moteringsverktøystrengen 11 blirfastkilt i brønnhullet 13 eller, nærmere bestemt, dersom monteringsverktøystrengen 11 fastkiles i en rørstreng, for eksempel rørstrengen 19.

Trekk-utløseranordningen 5000 ifølge oppfinnelsen er særlig egnet for anvendelse ved heving og senking av monteringsverktøystrengen 11 gjennom midtkanalen av rørstrengen 19 i brønnhullet 13. I slike tilfeller er klareringen små

og risikoen for fastkiling stor.

Som det vil være kjent for den fagkyndige, er sperrepluggen 6000 tilpasset for å oppta brønnfluid under trykk fra en trykkfluidkilde, eksempelvis kabelpumpen 2000, og innbefatter et ventilsystem for leding av trykkfluid til et ekspanderingskammer for radialt utadrettet ekspandering av fleksible elementer som bringes i låsende og tettende anlegg mot innerveggen av eksempelvis en rørstreng 19 eller et foringsrør 17 i brønnhullet (vist i fig. 2).Sperrepluggen 6000 er derfor konstruert fro å forankre seg selv i en brønnhull 19 uten medvirkning av kabelen 27 eller et annet oppheng.

Når sperrepluggen 6000 er fast forankret i brønnhullet 19, er hovedsaken at den kostbare brønnpumpen 2000 for drift gjennom rørstreng tilbekehentes fra brønnhullet 19 ved hjelp av kabelen 27 eller annet oppheng. Trekk-utløseranordningen 5000 kan gjennomføre løsgjøring på flere måter for å sikre at brønnhullspumpen 2000 faktisk adskilles eller frigjøres fra sperrespluggen 6000. Hvis både trekk-utløseranordningen 5000 og den hydrauliske utløseranordningen 67 svikter, vil brønnhullspumpen 6000 være ugjenkallelig plassert i brønnhullet 19, hvilket medfører betydelig kostnad da slike spesial-brønnpumper ofte koster titusener av dollars.

De forskjellige funksjonsmåter ved trekk-utløseranordningen 5000 ifølge oppfinnelsen fremgår tydeligere av fig. 4-7 som viser lengdedelsnitt av den foretrukne trekk-utløseranordningen 5000 ifølge oppfinnelsen under forskjellige driftsfoFskjeller, deriblant nedføring i brønnhullet, fastspenning, vanlig trekk-utløsing og nød-utløsing.

Fig.4 viser et lengde-delsnitt av den foretrukne trekk-utløseranordning 5000 under innføring i brønnhullet 19.Som det fremgår er den øvre sylindermuffe 5045 plassert til venstre og den nedre sylindermuffe 5047 til høyre i figurene. Som vist er den øvre sylindermuffe 5045 forbundet gjennom gjenger med den øvre innerstamme 5061. Av illustrasjonsmessige grunner er settskruen 5089 vist med en brutt linje. Gjennom den første skralldel 5189 er den øvre ytterdelseksjon 5065 forbundet med den nedre innerstamme 5063. I den første skralldel 5189 inngår en brytbar koplingsdel 5125 som fro tydelighetens skyld er vist med en punkt-streklinje. Gjennom den andre skralldel 5191 er den øvre innerstamme 5061 forbundet med låsedelen 5069. Den andre skralldel 5091 innbefatter en brytbar

koblingsdel 5091 som er vist med en punkt-streklinje.

Den nedre innerstamme 5063 og låsdelen 5069 er sammenføyd med låsekilen 5071. Sistnevnte fastholdes i stilling av den hydraulisk styrte glidehylse 5073. Glidehylsen 5073 fastholdes i stilling i forhold til den nedre innerstamme 5063 ved hjelp av den brytbare koplingsdel 5143 som er vist ved en punkt-streklinje. Trekk-utløseranordningen 5000 er også forsynt med en kanalåpning 5167 og trykkutjevningsåpninger 5179 og 5181 som samvirker for utjevning av trykket i trekk-utløseranordningen 5000 og de underliggende, fluiddrevne verktøy.

Under innføring i brønnhullet vil trekk-utløseranordningen 5000 tjene to formål. For det første er låsekilen 5071 mekanisk forbundet i parallell med en første skralldel 5189, for å forhindre utilsiktet åpning av denne ved tilfeldig knekking av den brytbare koblingsdel 5125. For det andre vil ventileringssystemet 5183 i samvirkning med kanlaåpningen 5167 samt trykkutjevningsåpningene 5179 og 5181 forhindre at det eller de fluiddrevne verktøy i verktøystrengen bringes utilsiktet i funksjon av gass som er avsperret i trekkutløseranordningen 5000.

Hvert av disse to problemer krever ekstra oppmerksomhet.I den foretrukne versjon er trekk-utløseranordningen 5000 ifølge oppfinnelsen innkoblet i en streng av undermontasjer, som vist i fig. 1 og 2, og beskrevet i den ovenstående. Strengen heves og senkes i brønnhullet 13 med en kabel 27 eller med en driftsstreng av rørledningsseksjoner. Under heving og senking av monteringsverktøystrengen 11 i brønnhullet kan det forekomme at det til trekk-utløseranordningen 5000 overføres aksialkraft av en størrelse som overstiger kraftterskelen for den brytbare koplingsdel 5125 eller gruppen av tilsvarende koplingsdel 5125 eller gruppen av tilsvarende koplingsdeler.

Ved en foretrukken utførelsesform vil den første skralledel 5189 skifte mellom låst og ulåst stilling under påvirkning av en oppadrettet kraft av en størrelse som overstiger størrelsen av en første, forutvalgt kraft. Som tidligere omtalt.opprettes kraften ved valg av en av flere brytbare koplingsdleer 5125 som i den foretrukne versjon splittes ved overføring av en oppadrettet kraft til trekk-utløseranordningen 5000. Ved alternative utførelsesformer er det imidlertid mulig å anvende en første skralledel 5189 som beveges mellom låst og ulåst stilling under styring av en oppadrettet kraft som overstiger en forutvalgt kraftgrenseverdi. Ved en foretrukken utførelsesform kan denne kraften innstilles for å utgjøre ca 817 kg. Låsdelen 5187 med låsekilen 5071 som er løsgjørbart sammenpresset med låsdelen 5069 gjennom den nedre innerstamme 5063, er fortrinnsvis tilpasset for å oppta krefter over ca. 117 kg. Låsdelen 5187 vil derfor forebygge uforutsett knekking av den brytbare koplingsdel 5125 under heving og senking av monteringsverktøystrengen 11 i brønnhullet 13.

Ventileringssystemet 5183 er særlig nyttig ved å forebygge utilsiktet igangsetting av hydraulisk drevne brønnverktøy.En slik utilsiktet igangsetting av brønnverktøy, så som brønnpakninger, foringshengere og sperreplugger, er mest kritisk når monteringsverktøystrengen 11 heves i brønnhullet 13. Naturgass kan avsperres i monteringsverktøystrengen 11 i en dyptliggende høyttrykkssone. Når monteringsverktøystrengen 11 heves i brønnhullet 13 til en mer høytliggende lavtrykkssone, kan den avsperrede naturgass i monteringsverktøystrengen 11 ekspanderre og bevirke uforutsett igangsetting av fluiddrevne verktøy.

Et særlig problem oppstår i forbindelse med drift gjennom rørstreng, hvor klaringen er ganske liten mellom moteringsverktøystrengen, så som kabelverktøystrengen 19 (se fig.1). Monteringsverktøystrengen 11 kan heves i brønnhullet 13 av forskjellige grunner, deriblant manglende evne til å plassere monteringsverktøystrengen 11 i en ønsket sone i brønnhullet 13. Hvis en brønnpakning elle sperreplugg uheldigvis ekspanderer og fastspennes for eksempel i rørstrengen 19 mens monteringsverktøystrengen 11 kan fjernes fra brønnhullet 13.

JJlgur 5 er den foretrukne trekk-utløseranordning 5000 ifølge oppfinnelsen vist i lengde-delsnitt under igangværende montering. I dette tilfellet ledes brønnfluid av høyt trykk nedad gjennom trekk-utløseranordningen 5000.Nåærmere bestemt strømmer trykkfluid gjennom den midtre fluidledning 5121 og videere gjennom omføringsåpningene 5111 og 5133 til overføringskammeret 5147. Dette brønnfluid under høyt trykk utøver en nedadrettet kraft mot den hydraulisk styrte hylse nedad ved et trykk av 105 kg/cm<2>i motsvarighet til dimensjonen og styrken av den brytbare koplingsdel 5143. Følgelig tvinges den hydraulisk styrte glidehylse 5073 nedad i omføringskammeret 5147.1 den lukkede stilling har «ventileringssystemet» 5183 som omfatter disse komponenter, skiftet fra en åpen til en lukket stilling hvori den hydraulisk styrte glidehylse 5073 stenger for overføring av brønnfluid gjennom kanalåpningen 5167 samt trykkutjevnings-åpningen 5171 og 5181. Videre avledes høytrykksfluid gjennom omføringskammeret 5147 langs grenseflaten mellom den hydraulisk styrte glidehylse 5073 og den endre innerstamme 5063. Gjennom kanalåpningen 5167 og trykkutjevningsåpningen 5181 tilbakeføres høytrykksfluidet til den midtre fluidledning 5121.

En annen følge av den nedadgående bevegelse av den hydraulisk styrte glidehylse 5073 er at kileholdersegmentet 5149 på den fluidstyrte glidehylse 5073 ikke lenger fastholder låsekilen 5071 i låsesporet 5113. Den første skralldel 5189 kan derfor beveges mellom låst og ulåst stilling ved overføring av aksialkraft av den-forutvalgte størrelse.

I lengde-delsnittet i figur 6 er den foretrukne trekk-utløseranodning 5000 ifølge oppofinnelsen vist i en vanlig løsgjøringsprosess. Som tidligere nevnt er utløseranordningen 5000 særlig nyttig som supplement til den hydrauliske hoved-utløseranordning 19 i monteringsverktøystrengen 11. Det vil vanligvis anvendes en fluiddrevet anordning. Ved andre versjoner av oppfinnelsen kan det imidlertid benyttes hovedutløseranordninger av andre typer, deriblant trekk-utløseranordningen 5000. Ved funksjonssvikt hos hovedutløseranordningen, kan trekk-utløseranordningen 5000 anvendes for frigjøring, ved mekaniske midler, av en øvre, tilbekehentbar del 5025 av mekaniske midler, av en øvre, tilbakehentbar del 5025 av monteringsverktøystrengen 5013 fra en nedre avleveringsdel 5027.

Brønnfluidet av høyt trykk som ledes nedad gjennom trekk-utløseranordningen 5000, utnyttes for fastspenning av den nedre avleveringsdel 5027 i fiksert stilling i brønnhullet 13.Som følge av denne fastspenning tvinges den hydraulisk styrte glidehylse 5073 nedad i omføringskammeret 5147. Kileholdssegmentet 5149 på den hydraulisk styrte glidehylse 5073 vil derfor ikke lenger fastholde låsekilen 5071 i løst stilling i låsesporet 5113 i låsedelen 5069. Følgelgi vil låsekilen 5071 beveges radialt innad og derved tillate at den brytvbare koplingsdel 5125 knekkes ved overføring av aksial-kraft til trekk-utløseranordningen 5000. Som tidligere omtalt er den brytbare koplingsdel 5125 fortrinnsvis dimensjonert for en aksialkraft av kejtn størrelse, eksempelvis 817 kg, som selektivt kan overføres til monteringsverktøystrengen 11 gjennom kabelen 27 eller lignende oppheng.

Den foretrukne trekk-utløseranordning 5000 ifølge oppfinnelsen er i lengde- delsnittet i figur 2 vist i en nød-løsgjøringsprosess. Nød-løsgøringen er en reaksjon på en situasjon som er oppstått fordi den hydraulisk styrte glidehylse 5073 ikke har kunnet gli nedad i omføroingskammeret 5147 under påvirkning av høytrykksfluid som ledes nedad gjennom den midtre fluidledning 5121.1 dette tilfellet er låsedelen 5069 forankret i stilling i forhold til den nedre sylindermuffe 5047, og kan ikke fjernes fra brønnhullet.I denne situasjon blir en større og fortrinnsvis oppadrettet aksialkraft som overføres gjennom kabelen 27 eller et annet, lignende oppheng, overført til monteringsverktøystrengen 11 og bevirker derved at den brytbare koplingsdel 5125 og den brytbare koplingsdek 5091 knekkes.

I den foretrukne versjon er den brytbare koplingsdel 5091 beregent for knekking under påvirkning av en aksialkraft av ca. 1816 kg. Av den grunn vil den andre skralledel 5191 beveges mellom åpen og lukket stilling samtidig med den første skralledel 5189, når en aksialkraft av ca. 2633 kg overføres til trekk-utløseranordningen 5000. Nød-løsgjøringsprosessen som er vist i figur 7, er særlig nyttig hvis monteringsverktøystrengen 11 blir fasthengende i en uønsket posisjon under nedføring i brønnhullet eller opptrekking fra det.

Selv om det bare er vist en enkelt utføringsform.e r oppfinnelsen ikke begrenset til denne, idet det kan gjennomføres ulike forandringer og modifiseringer innefor oppfinnelsens ramme.

Claims

1. Trekk-utløseranordning for anvendelse i et brønnhull (17), i innkoplet stilling mellom en ekspanderbar pakningsinnretning av den type som vil ekspandere radialt utad til anlegg mot en brønnhullflate under påvirkning av trykk fra et brønnfluid, og som innbefatter en kilde av brønnfluid under trykk, hvor trekk-utløseranord-ningen, den ekspanderbare brønnpakning og kilden av brønnfluid under trykk, er forbundet med en opphengningsinnretning som strekker seg fra overflaten,karakterisert ved en midtre fluidkanal (5121) for opptaking av trykkfluid fra kilden av brønn-fluid under trykk og leding av dette til den ekspanderbare brønnpakning, en ventileringsåpning (5183) for kommunisering av et brønnfluid mellom den midtre fluidkanal (5121) og brønnhullet (17), en ventilinnretning (5185) som kan bringes i åpen og i lukket stilling under påvirkning av brønnfluid under trykk fra trykkfluidkilden, for å stenge ventileringsåpningen og forhindre overføring av brønnhullfluid fra den midtre fluidkanalen til brønnhullet, en riegelinnretning (5191) som kan bringes i låst og i ulåst stilling, for mekanisk sammenkopling av kilden av brønnfluid under trykk med den ekspanderbare brønnpakning, og som vil løsgjøre brønnpakningen fra trykkfluidkilden under påvirkning av aksialkraft av en første, forutvalgt størrelse, som overføres gjennom opphengningskabelen, og en låsinnretning (5087) som kan bringes i låst og i ulåst stilling for, i den låste stilling, å forhindre løsgjøring av riegelinnretningen (5191), inntil brønnfluid av et første, forutvalgt trykk overføres fra kilden av brønnfluid under trykk til den midtre fluidkanalen, hvor trekk-utløseranordningen har flere funksjonsinnstillinger, deriblant en for innføring i brønnhullet med ventilinnretningen (5185) i åpen stilling for over-føring av brønnfluid gjennom ventilinnretningen, for å forhindre utilsiktet ekspandering av den utspilbare brønnpakningen, hvor låsinnretningen (5087) befinner seg i låst stilling for å forhindre utilsiktet løsgjøring av kilden av brønnfluid under trykk fra den utspilbare brønnpakning, og annen funksjonsinnstilling for fastspenning av den ekspanderbare pakningen, mens ventileringsåpningen (5185) befinner seg i lukket stilling, for å forhindre overføring av brønnfluid gjennom ventilinnretningen og tillate ekspandering av den utspilbare brønnpakning, og hvor låsinnretningen befinner seg i ulåst stilling for å tillate løsgjøring av kilden av brønnfluid under trykk fra den utspilbare brønnpakning etter fullført ekspandering.

2. Trekk-utløseranordning ifølge krav 1,karakterisert veden reserve-riegelinnretning (5191) som, uavhengig av trykkfluidkilden, kan bringes i låst-og i ulåst stilling, for mekanisk sammenkopling av trykkfluidkilden med den ekspanderende brønnpakningen som vil løsgjøre den ekspanderende brønnpakningen fra trykkfluidkilden under påvirkning av aksialkraft av en andre, forutvalgt størrelse større enn den første, forutvalgte størrelse, som overføres gjennom opphengningskabelen.

3. Trekk-utløseranordning ifølge krav 1,karakterisert vedat ventileringsåpningen (5185) er innrettet til å blokkere den midtre fluidkanal (5121) og derved hindre gjennomstrømning av brønnhullfluid fra trykkilden til den ekspanderbare pakningsinnretning, idet brønnhullfluid undertrykk fra trykkilden samtidig lukker ventileringsinnretningen (5183) og åpner den midtre fluidkanal (5121).

4. Trekk-utløseranordning ifølge krav 1,karakterisert vedat ventileringsåpningen (5183) strekker seg mellom den midtre fluidkanal og brønnhullet, og at den forskyvbare hylse (5073) er festet i stilling i forhold til trekk-utløseranordningen ved hjelp av en bruddkopling, idet påføring av brønnhullfluid under trykk fra kilden av brønnhullfluid under trykk til den forskyvbare hylse bevirker avskjæring av bruddkoplingen og bringer den forskyvbare hylse til å forskyves til en stilling som blokkerer åpningen.

5. Trekk-utløseranordning ifølge krav 1,karakterisert vedat låseinnretningen (5087) forblir i låst stilling inntil ventilinnretningen (5185) er i en lukket stilling.

6. Trekk-utløseranordning ifølge krav 1,karakterisert vedat låseinnretningen (5087) omfatter en låsekile som virker parallelt med riegelinnretningen (5191) for å hindre frigjøring av kilden av trykksatt brønnhullfluid fra den ekspanderbare pakningsinnretning, men som beveger seg mellom låst og ulåst stilling når ventilinnretningen beveges mellom åpen og lukket stilling.

7. Fremgangsmåte for plassering av et fluiddrevet brønnhullverktøy i et brønn-hull ved hjelp av en opphengingsinnretning som strekker seg fra overflaten, a) - tilveiebringelse av en opphentbar trykkfluidkilde; b) tilveiebringelse av en trekk-utløseranordning innbefattende en midtre fluidkanal for mottak av trykkfluid fra trykkfluidkilden, et riegelelement som kan bringes i låst og i ulåst stilling og som beveger seg mellom låst og ulåst stilling som reaksjon på aksialkraft av minst en første forutvalgt utløsningsstørrelse påført trekk-utløseranordningen, og et låseelement som kan bringes i låst.og ulåst stilling og hindrer frigjøring av riegelelementet inntil trykkfluid er levert til trekk-utløser-anordningen ved det første forutvalgte trykknivå; c) sammenkopling av det fluiddrevne brønnhullverktøy, trykkfluidkilden, og trekk-utløseanordningen i en streng, med trykkfluidkilden anordnet ved toppen av strengen og det fluiddrevne brønnhullverktøy anordnet ved bunnen av strengen, med trekk-utløseranordningen anordnet mellom trykkfluidkilden og det fluiddrevne brønnhullverktøy; karakterisert vedat det omfatter følgende trinn: d) nedsenking av strengen i brønnhullet ved hjelp av opphengningsanordningen; e) fremføring av trykkfluid fra trykkfluidkilden til det fluiddrevne brønnhullverk-tøy gjennom den midtre fluidkanal, for derved å bringe låselementet til å bevege seg fra en låst til en ulåst stilling; f) aktivering av det fluiddrevne brønnhullverktøy med trykkfluid fra trykkfluidkilden; g) påføring av aksialkraft av minst den første forutvalgte utløsningsstørrelse til trekk-utløseranordningen gjennom opphengningsanordning, for derved å frigjøre trykkfluidkilden fra strengen; og h) opphenting av trykkfluidkilden fra brønnhullet med opphengningsanordningen, idet det fluiddrevne brønnhullverktøy etterlates i brønnhullet.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7,karakterisert vedat trekk-utløseranordningen videre omfatter et andre riegelelement som kan bringes i låst og ulåst stilling og som beveges mellom låst og ulåst stilling som reaksjon på aksialkraft av minste en andre forutvalgt utløsningsstørrelse som overskrider den første forutvalgte utløsningsstørrelse, og videre omfatter påføring av aksialkraft av minst en andre forutvalgte utløsningsstørrelse på trekk-utløseranordningen gjennom opphengningsanordningen, i det tilfelle at låseelementet unnlater å bevege seg mellom låst og ulåst stilling som reaksjon på trykkfluid, for å skille trykkfluidkilden fra strengen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, hvor trekk-utløseranordningen omfatter et ventileringselement for utligning av trykk i den midtre fluidkanal med brønnhullet, og et ventilelement for åpning og lukking av ventileringselementet,karakterisert vedat den videre omfatter følgende trinn: a) opprettholdelse av ventileringselementet i en åpen stilling under nedsenking og trykkutligning i den midtre fluidkanal med brønnhullet for å hindre utilsiktet aktivering av det fluiddrevne brønnhullverktøy; og b) - Jaeveging av ventilelementet mellom åpnet og lukket stilling for å lukke ventileringselementet samtidig med trinnet for fremføring av trykkfluid fra trykkfluidkilden til det fluiddrevne brønnhullverktøy.