NO843901L - Styreinnretning for en borebroennstroem. - Google Patents

Abstract

En styreinnretning for en borebrønnstrøm (10) for bruk i en olje og/eller gassbrønns produksjonsrørstreng (18) for kommunikasjon mellom produksjonsrørstrengen. (18) og et ringkammer (26). Et rørformet legeme (12) har et flertall av åpninger (24) med en hylse (30) teleskopisk bevegbar i det indre av legemet (12) og som til å begynne med dekker og lukker åpningene (24). Et flertall av knær (32) blir båret ved hylsen (30). i vinduer som skråner oppad og innad. Knærne (32) innbefatter en kule (40) som samvirker med en støtte-skulder (42) i legemet (12) for å holde knærne (32) innad når hylsen (30) dekker åpningene (24). Hylsen (30) innbefatter en skulder (44) for samvirke med kulene (4 0) for å begrense lengden av innadbevegelsen av knærne (32) og legemet (12) innbefattende en forsenkning til å motta knærne (32) når hylsen (30) beveges til en åpnende posisjon. Mekaniske eller hydrostatiske sikringsfrigjørere er forsynt.

Description

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot en styreinnretning

for en borebrønnstrøm for bruk i en olje og/eller gassbrønns produksjonsrørstreng for kommunikasjon mellom rørstrengen og ringrommet. En hylse er teleskopisk posisjonert i et legeme for til å begynne med ikke å lukke legemeåpningen og for å åpne legemeåpninger når dette ønskes. Det er ønskelig å tilveiebringe en minimal friksjon mens hylsen skifter. Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot en glidende hylsetype av styreinnretning for strømmer som er lett opererbar og tilveie-bringer en innretning for kommunikasjon mellom produksjonsrør-strengen og brønnens ringrom og som kan bli frigjort for ope-rering på enten en mekanisk eller hydraulisk måte.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot en styreinnretning for borebrønnstrøm for bruk i en olje og/eller gassbrønns produksjonsrørstreng for kommunisering mellom produksjonsrør-strengen og ringrommet og innbefatter et rørformet legeme anordnet for å kunne koples i en produksjonsrørstreng i en brønn. Legemet innbefatter et flertall av åpninger for kommunikasjon mellom det indre av legemet og utsiden av legemet. En hylse er teleskopisk bevegbar i legemet i det indre av legemet og til å begynne med dekker og lukker åpningen. I det minste et kne blir båret av hylsen og knærne er bevegabre utad fra hylsen mot legemet. Legemet innbefatter en støtteskulder plassert for å holde knærne innad når hylsen dekker åpningen for å tillate et verktøy å engasjere knærne, bevege hylsen, og avdekke åpningene. Legemet innbefatter en forsenkning plassert for å motta knærne når hylsen blir beveget til en posisjon som avdekker åpningene. Frigjørbare innretninger slik som sikringsinnret-ninger er forsynt mellom hylsen og legemet som til å begynne med hindrer bevegelse av hylsen relativt til legemet.

Nok et formål med foreliggende oppfinnelse er at hylsen innbefatter et vindu for hvert kne og vinduene innbefatter topper og bunner som avsmalner oppad og innad for å understøtte knærne.

Nok et formål er at hvert kne innbefatter en kule på utsiden av kneet og at kulen til å begynne med samvirker med støtte-skulderen for å holde knærne innad og minimalisere friksjonen når hylsen beveges. Hylsen innbefatter en skulder som samvirker med kulen for å begrense utstrekningen av innvendig bevegelse av knærne. Fortrinnsvis er kulene av et mykere metall enn legemet for å skape en opplagervirkning.

Noke et mål med den foreliggende oppfinnelse er at legemet innbefatter en tetning omkring hver åpning og at legemet er forsenket vekk fra hylsen unntatt omkring tetningene og den frigjørbare innretning begrenser dermed friksjonsmessig kontakt mellom legemet og hylsen når hylsen beveges.

Nok et formål med foreliggende oppfinnelse er tilveiebring-elsen av et hydraulisk stempel og en passasje i legemet som gir kommunikasjon for trykk på utsiden av legemet til stempelet. Stempelet er posisjonert til å samvirke og aktivere den fri-gjørbare innretning slik som en sikringsstift når strømnings-styreinnretningen blir beveget ned i hullet og møter et tilstrekkelig hydrostatisk trykk til å aktivere den frigjør-

bare innretning.

Andre og ytterligere mål, trekk og fordeler vil komme frem

fra den følgende beskrivelse av de for tiden foretrukne ut-førelser av oppfinnelsen, gitt for beskrivelsesformål og

tatt i forbindelse med de vedlagte tegninger.

Fig. 1 er en sideprojeksjon, delvis i snitt av en utførelse

av den foreliggende oppfinnelse vist i lukket posisjon,

fig. 2 er et sidesnitt i kvart snitt som viser anordningen

i fig. 1 i stilling i-- en produksjonsrørstreng og i åpen stilling,

fig. 3 er et tverrsnitt tatt langs linjen 3-3 i fig. 1

fig. 4 er et tverrsnitt tatt på tvers av linjen 4-4 i

fig. 1,

fig. 5 er et sideriss, delvis i tverrsnitt, av en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse vist i lukket

posisjon, og

fig. 6 er et tverrsnitt tatt langs linjen 6-6 i fig. 5.

j<y>iens den foreliggende styreinnretning for en borebrønnstrøm vil bli beskrevet i forbindelse med dens bruk og anvendelse som en perforerende produksjonshylse, er dette kun for illu-stasjonsformål, da den foreliggende oppfinnelse er nyttig i mange slags anvendelser.

Idet det nå vises til tegningene, og særlig til fig. 1 og 2, indikerer referansenummer 10 generelt styreinnretningen for en brønnborestrøm av den foreliggende oppfinnelse som i hoved-sak innbefatter et legeme 12 med en øvre 14 og en nedre 16 gjenget forbindelse for forbindelser til en produksjonsrør-streng 18 som i sin tur er anordnet i et foringsrør 20 i en brønn. Legemet 12 innbefatter en boring 22 og en eller flere åpninger 2 4 som kommuniserer mellom den indre boring 2 2 av legemet 12 og utsiden av legemet 12 slik som ringrommet 26 mellom produksjonsrørstrengen 18 og foringsrøret 20. En hylse 30 er teleskopisk bevegbar i det indre av legemet 12 og til å begynne med dekker og lukker åpningene 2 4 hvorved det ikke er noen kommunikasjon mellom boringen 2 2 og utsiden av legemet 12. Bevegelse av hylsen 30 nedad, som ses best i fig. 2, åpner kommunikasjon mellom innsiden og utsiden av legemet 12.

I deg minste et og fortrinnsvis et flertall av knær 32 blir båret av hylsen 30. Knærne 32 innbefatter en skulder 34 som forløper innad fra hylsen 30 inn i boringen 22 for samvirke med et aktiveringsverktøy for å bevege knærne 32 og således hylsen 30 nedad. Knærne 32 blir bevegbart båret i vinduer i hylsen 30 i hvilke vinduene innbefatter topper 36 og bunner 38 som skråner oopad og innad for å støtte et kne 32. Den skrånende topp og bunn 36 og 3 8 hjelper i å understøtte knærne 32 og i å bevege hylsen 30 nedad ved støt av et verk-tøy på skulderen 34. Det er ønskelig at en minimal friksjon påstøtes ved skifing av hylsen 30. Således innbefatter hvert kne 32 en kule 40 på utsiden av kneet 32. Kulen 40 som best ses i fig. 1 samvirker til å begynne med med en støtteskulder 42 i legemet 12. Støtteskulderen 42 er plassert for å holde knærne 32 innad når hylsen 30 dekker åpningene 24 for å sikre at skulderen 34 er forlenget inn i boringen 22 slik at et verktøy kan engasjere^skulderen 34, bevege hylsen 30, og avdekke åpningene 24. Videre reduserer samvirket av kulen 40 på skulderen 42 friksjonen for bevegelsen av hylsen 30. Hylsen 30 innbefatter også en skulder 4 4 som samvirker med kulen 40 for å begrense utstrekningen av innadbevegeisen av knærne 32 og forhindre dem fra å falle ut av hylsen 30 og inn i boringen 22.

Frigjørbare innretninger slik som en sikringsstift 46 er tilveiebragt mellom hylsen 30 og legemet 12 for til å begynne med forhindre bevegelse av hylsen 3 0 relativt til legemet etter hvert som produksjonsrørstrengen 18 blir beveget ned i hullet i foringsrøret 20. Etter at et hvert egnet konvensjonelt verktøy er beveget ned boringen 2 2

for å samvirke med skulderen 3 4 og avskjære stiften 3 0

blir hylsen 30 beveget nedad som best vist i fig. 2 inntil kulene 40 og knærne 32 beveger seg av støtteskulderen 42

og er posisjonert i en forsenkning 50. Forsenkningen er posisjonert til å motta knærne 32 når hylsen 30 blir beveget til posisjon som avdekker åpningene 24. Dette tillater også skulderne 34 av knærne 32 å bevege seg utad og unngå hindringer i boringen 22 etter at strømningsstyreinnretningen 10 er åpnet.

Fortrinnsvis innbefatter legemet 12 tetninger 52 og 5 4 omkring åpningene 24. Det skal bemerkes at det er fordelaktig at legemet 12 blir forsenket vekk fra hylsen 30 unntatt inntil tetningene 52 og 54 og forbindelsen av sikringsstiften 46. Dette reduserer den glidende friksjonsmessige kontakt mellom hylsen 30 og legemet 12. I tillegg er lageret eller kulen 40 fortrinnsvis av et mykere materiale enn legemet 12 slik som ved at den er en messingkule mens legemet 12 er av stål for derved å tilveiebringe et bedre opplager og mindre frik-sjonsflate når hylsen 30 blir aktivert.

Idet det nå vises til fig. 5, er en annen utførelse vist hvor like karakteristiske henvisninger vist i fig. 1 referer til like deler med tillegget av etterstavelsen "a". Generelt er styreinnretningen 10a for en borebrønnstrøm lik med innretningen 10 med unntak av at mens sikringsstiften 46 i innretningen 10 blir avskåret mekanisk med et verktøy som kontakter skulderen

34 på knærne 32, blir sikringsstiften eller stiftene 46a avskåret ved hydrostatiske hydrauliske krefter. Det betyr at en eller flere stempler 60 er forsynt i legemet 12a med stempel-tetninger 62. Stempelet 60 blir utsatt for fluidtrykk i ringrommet 26 gjennom en passasje 64 og til trykket i boringen 22. Kraftens størrelse som utøves ved stempelet 60 avhenger av

de hydrostatiske krefter i ringrommet 26 av brønnen og avhenger således av dybden ved hvilke innretningen 10a er anbragt. Derfor det å velge størrelsen av en stift eller stifter 46a

som vil avskjæres ved en ønsket dybde, vil stempelet 60 avskjære stiften ved den ønskede dybde og det mekanisme verk-

tøy trenger kun å skrifte eller bevege hylsen 30a og behøver ikke for å avskjære stiften 46a.

I drift som en perforerende produksjonshylse, er styreinnretningen 10 eller 10a anbragt i produksjonsrørstrengen 18

like under en pakning (packer) og over en perforeringsinn-retningen (ikke vist). Produksjonsrørstrengen 18 blir ført inn i foringsrøret 20 i en lukket posisjon og boringen 22

er tørr siden fluid blir forskjøvetmens produksjonsrør-strengen 18 senkes på grunn av en strengplate (ikke vist) anbragt mellom styreinnretningen 10 og perfoerseringsinn-

retningen. Således er boringen 22 ved atmosfærisk trykk. Denne type av kompletteringsteknikk blir brukt for å forhindre kompletteringsfluid fra å entre brønnformasjonen etter perforering av foringsrøret 20. Pakningen (pavker) er stilt inn og anordningen 10 er i lukket posisjon med hylsen 30 som låser åpningene 24. Når det er ønsket å åpne åpningene

24 for å tillate permanent produksjon fra ringrommet 26 å strømme gjennom åpningene 24 og inn i boringen 22 slippes et aktiveringsverktøy eller stang fra overflaten og punkterer platen etter at den passerer gjennom hylsen 30< og kontakter skulderen 34 av knærne 32 for å avskjære sikringsstiften 46

i utførelsen vist i fig. 1 og 2 og beveger hylsen 30 nedad til dens åpne stilling som best er vist i fig. 2. I utførelsen av fig. 5, vil innretningen 10a ha sin sikringsstift 46a avskåret ved stempelet 60 i respons til hydrostatiske krefter som eksisterer i ringrommet på grunn av differansetrykket som skapes ved fluidsøylen i ringrommet 26 og det atmosfær-iske trykk i boringen 22. Hylsen 30a vil imidlertid 'ikke blir vekslet inntil den beveges mekanisk ved et aktiverings-verktøy som beveger skulderne 34a til knærne 32a.

Claims (8)

1. Styreinnretning for en borebrønnstrøm for bruk i en olje og/eller gassbrønns produksjonsrørstreng for kommunika-sjonsdannelse mellom produksjonsrørstrengen og et ringrom, karakterisert ved at det innbefatter: et rørformet legeme anordnet for forbindelse i en produk-sjonsrørstreng i en brønn, hvor nevnte legeme har et flertall av åpninger for kommunikasjon mellom det indre av legemet og det ytre av legemet, en hylse teleskopisk bevegbar i det indre av legemet og som til å begynne med dekker og stenger nevnte åpninger, i det minste et kne som bæres av hylsen, hvor nevnte knær er bevegbare utad fra hylsen mot legemet, og hvor nevnte legeme innbefatter en støtteskulder posisjonert til å holde knærne innad når hylsen dekker nevnte åpninger for å tillate et verktøy å samvirke med nevnte knær, bevege hylsen, og avdekke åpningene, og hvor nevnte legeme innbefatter en fordypning posisjonert til å motta knærne når hylsen blir beveget til en posisjon som avdekker nevnte åpninger, og frigjørbare innretninger mellom hylsen og legemet som til å begynne med forhindrer bevegelse av hylsen relativt til legemet.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at hylsen innbefatter et vindu for hvert kne, hvor nevnte vinduer har topper og bunner som skråner oppad og innad for å understøtte nevnte knær.

3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den innbefatter et hydraulisk stempel, og en passasje i legemet som kommuniserer trykk fra utsiden av legemet til stempelet, hvor nevnte stempel er posisjonert til å samvirke og aktivere den frigjø rbare innretning når strømnings-styreinnretningen blir beveget ned i hullet og påstøter et tilstrekkelig hydrostatisk trykk for å aktivere den frigjør-bare innretning.

4. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at hylsen innbefatter et vindu for hvert kne, hvor hvert vindu har topper og bunner som skråner oppad og innad for understøttelse av nevnte knær.

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at hylsen innbefatter en skulder som samvirker med kuler for å begrense lengden av ibnad bevegelse av nevnte kne.

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at kulen er av et mykere materiale enn legemet.

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at legemet innbefatter en tetning omkring hver åpning og at legemet er forsenket vekk fra hylsen unntatt ved tetningene og den frigjørbare innretning for å begrense den friksjonsmessige kontakt mellom legemet og hylsen når hylsen beveges.

8. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den innbefatter: et rørformet legeme anordnet for forbindelse i en produk-sjonsrørstreng i en brønn, hvor nevnte legeme har et flertall av åpninger for kommunikasjon mellom det indre av legemet og det ytre av legemet, en hylse teleskopisk bevegbar i det indre av legemet og som til å begynne med dekker og lukker nevnte åpninger, et flertall av knær båret av hylsen, hvor nevnte hylse innbefatter et vindu for hvert kne, og hvor nevnte vindu har topp og bunn som skråner oppad og innad for å understøtte nevnte knær, og hvert ben innbefatter en kule på utsiden av kneet, og hvor nevnte legeme innbefatter en støtteskulder posisjonert for å samvirke med kulene og holde knærne innad når hylsen dekker nevnte åpninger for å tillate et verktøy å samvirke med nenvte knær, bevege hylsen, og avdekke åpningene, nevnte hylse innbefatter en skulder som samvirker med nevnte kuler for å begrense lengden av innadbevegelsejiav nevnte kne, nevnte legeme innbefatter en forsenkning posisjonert til å motta knærne når hylsen blir beveget til en posisjon som avdekker nevnte åpninger, og frigjørbare innretninger mellom hylsen og legemet som til å begynne med forhindrer bevegelse av hylsen relativt til legemet.