Håbamyrå Sandnes. Lasse Haugland Pastellveien Bryne. Postboks SANDNES

Transkript

1 OPPFINNELSENS BENEVNELSE: Nedihulls aktuator SØKER: Aker Well Service AS Postboks STAVANGER OPPFINNER: Espen Osaland Håbamyrå Sandnes Lasse Haugland Pastellveien Bryne FULLMEKTIG: Håmsø Patentbyrå ANS Postboks SANDNES Vår ref: P2799NO00

2 1 NEDIHULLS AKTUATOR Denne oppfinnelse vedrører en aktuator. Nærmere bestemt dreier det seg om en aktuator for tilkopling til og forskyvning av en komponent i et brønnrør, idet aktuatoren omfatter en drivanordning og en verktøystamme. Under arbeider i et borehull, for eksempel i en petroleumsbrønn, er det ofte nødvendig å kunne forskyve en komponent som befinner seg i brønnen. Komponenten kan typisk være et betjeningsorgan for en ventil. Betjeningsorgan av denne art utgjøres typisk av en konsentrisk hylse i et brønnrør hvor det i hylseveggen er anordnet gripeåpninger for tilkopling av betjeningsutstyr, og hvor betjeningsutstyret er innrettet til å kunne forskyve betjeningsorganet. Betjeningsutstyr ifølge kjent teknikk er tilpasset betjeningsorganets innvendige diameter og forsynt med gripere som passer i gripeåpningene. 1 Av ulike brønntekniske årsaker kan det være anordnet restriksjoner oppstrøms ventilen i brønnrøret. Restriksjonen kan være utformet med en vesentlig mindre innvendig diameter enn brønnrøret. For eksempel kan det i et brønnrør med 118 mm innvendig diameter være en restriksjon som har 71 mm innvendig diameter. Restriksjonen forhindrer at ventilen kan betjenes ved hjelp av kjent betjeningsutstyr, idet tilkomsten til ventilen er hindret av restriksjonen. 2 Patentskrift US,242,1 beskriver et fiskeverktøy for tilkobling til en komponent i et brønnrør. Fiskeverktøyet omfatter en stammeseksjon og en fjær som spenner aksialt mot en aksialt forskyvbar hylse. Hylsen omgir en krage som forskyves sammen med hylsen. Kragen er forsynt med en flerhet fingre som i sitt frie endeparti omfatter et gripeorgan. Fingrene og gripeorganet har samme posisjon i fiskeverktøyet før og etter at verktøyet har grepet tak i komponenten i brønnrøret. I én utførelsesform føres fingrene radielt innover mot senteraksen idet fiskeverktøyet føres inn i et endeparti på komponenten. I en andre utførelsesform føres fingrene radielt utover idet fiskeverktøyet føres utenpå et endeparti på komponenten. Patentskrift WO 07/ viser

3 2 et nedihullsverktøy med en gripeinnretning for kontakt med en formasjonsvegg eller et fôringsrør. Gripeorganer er festet på bladfjærer som fører gripeorganene når verktøyet passerer innsnevringer i brønnen. Bladfjærene er forbundet med en sentral verktøystamme, og bladfjærene er operert av en tilkoplings- og frigjøringsinnretning som er koplet til en driver. Driveren kan holde gripeorganene i en passiv stilling. Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk. Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav. 1 Oppfinnelsen vedrører en anordning for tilkopling til og forskyvning av en komponent i et brønnrør; anordningen omfatter en aktuator hvor aktuatoren omfatter en drivanordning og en verktøystamme, kjennetegnet ved at anordningen videre omfatter: - minst to i radial utover-retning fjærforspente gripeorganer, hvor hvert gripeorgan er festet til en bladfjær, og gripeorganene passer komplementært inn i gripeutsparinger i komponenten; og - et utløserorgan som utgjøres av en hylse som ligger an mot og er aksialt forskyvbar relativt bladfjæren slik at bladfjæren er inntrukket i utløserorganet i gripeorganets passive posisjon, og bladfjæren er i det minste delvis forskjøvet ut av utløserorganet i gripeorganets aktive posisjon, og utløserorganet er koplet til drivanordningen og bladfjæren er koplet til verktøystammen. Anordningen er på i og for seg kjent måte koplet til for eksempel en kabel, en wirelinetraktor eller et kveilerør. 2 Det fjærforspente gripeorganet har en radial forskyvningslengde som muliggjør passering av en restriksjon og etterfølgende tilkopling til og forskyvning av komponenten som har en vesentlig større innvendig diameter enn restriksjonen. Gripeorganet kan befinne seg nærmere brønnrørets senterakse i sin passive posisjon enn i sin aktive posisjon. Ved tilbakeføring av utløserorganet til sin passive stilling, forskyves gripeorganet ut fra sitt inngrep i komponenten. 30 Ved å tilpasse utløserorganets innvendige diameter, holder utløserorganet bladfjæren og gripeorganet i sin passive stilling når utløserorganet omkranser bladfjæren.

4 3 Når drivanordningen forskyver verktøystammen relativt drivanordningen, forskyves bladfjæren først ut av utløserorganet, hvorved bladfjæren forskyver gripeorganet radialt til inngrep i komponenten. En ytterligere forskyvning av verktøystammen relativt drivanordningen bevirker at komponenten forskyves relativt brønnrøret. Gripeorganets bakparti kan ha en vinkel i forhold til brønnrørets senterakse som er mindre enn 90 grader. Derved kan aktuatoren trekkes tilbake ut gjennom restriksjonen selv om drivanordningen skulle svikte. En aktuator i overensstemmelse med oppfinnelsen muliggjør betjening av komponenter i et brønnrør selv om komponenten befinner seg lenger inne i brønnen enn en restriksjon. Det er innlysende at det er teknisk-økonomisk meget fordelaktig å kunne betjene komponenten uten først å måtte fjerne restriksjonen. I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: 1 Fig. 1 viser en aktuator i overensstemmelse med oppfinnelsen som er under forskyvning i en restriksjon i et brønnrør; Fig. 2 viser aktuatoren hvor aktuatorens gripeorgan er i inngrep med en komponent; Fig. 3 viser aktuatoren etter at komponenten er forskjøvet; Fig. 4 viser et utsnitt av aktuatoren i større målestokk; Fig. viser et snitt VI-VI i fig. 4; og Fig. 6 viser et utsnitt av aktuatoren i en alternativ utførelsesform. På tegningene betegner henvisningstallet 1 aktuator som er koplet til en wirelinetraktor 2 og som befinner seg i et brønnrør 4. Brønnrøret 4 har en senterakse 6. 2 Aktuatoren 1 omfatter en drivanordning 8 for eksempel i form av en elektrisk eller hydraulisk kraftmaskin som på i og for seg kjent måte er innrettet til å kunne forskyve en verktøystamme i retning langs brønnrørets 4 senterakse 6. Verktøystammen er i sitt frie endeparti forsynt med en styreføring 12 som er innrettet til å kunne styre aktuatoren 1 under forskyvning i brønnrøret 4.

5 4 Fire utoverbuede bladfjærer 14 er ved sine første endepartier 16 leddbart koplet til et til verktøystammen fast forbundet første feste 18, se fig. 3 og 4. I sine motstående, andre endepartier er bladfjærene 14 leddbart koplet til et andre feste 22 som er forskyvbart på verktøystammen. Ved sitt midtparti er bladfjærene 14 tildelt hvert sitt gripeorgan 24 i form av en gripevulst 26 som er innrettet til å kunne komme til inngrep i en komponent 28 sine gripeutsparinger 30, se fig. 2. Gripeorganet 24 er også forsynt med en styrevulst 32 som er innrettet til å kunne forhindre at gripeorganet 24 utilsiktet kommer i inngrep under forskyvning i brønnrøret 4. Styrevulsten 32 må anbringes i en styreutsparing 34 i komponenten 28 for at gripe- vulsten 26 skal komme i inngrep i gripeutsparingene 30. Gripeorganets 24 bakparti 36 har en vinkel 38 mot senteraksen 6 som er mindre enn 90 grader og helst mindre enn 4 grader. 1 Et utløserorgan 40 i form av en hylse omkranser verktøystammen. Utløserorganet 40 er koplet til drivanordningen 8. Når bladfjærene 14 er trukket inn i utløserorganet 40, se fig. 1, befinner gripeorganene 24 seg i sin passive posisjon nær senteraksen 6. Når bladfjærene 14 er forskjøvet i det minste delvis ut av utløserorganet 40, befinner gripeorganene 24 seg i sin aktive posisjon, se fig. 2 og 3. I fig. 1 er aktuatoren 1 under forskyvning gjennom en restriksjon 42 i brønnrøret 4. Bladfjærene 14 befinner seg innskjøvet i utløserorganet 40. I fig. 2 er bladfjærene 14 ved hjelp av verktøystammen forskjøvet ut av utløserganet 40. Bladfjærene 14 har forskjøvet gripeorganene 24 inn i inngrep med komponenten I fig. 3 har verktøystammen forskjøvet gripeorganene 24 og derved komponenten 28 innover i brønnrøret 4. Ved å trekke bladfjærene 14 inn i utløserorganet 40 deaktiveres gripeorganene 24 hvoretter aktuatoren 1 kan forskyves tilbake gjennom restriksjonen Skulle aktuatorens 1 drivanordning 8 svikte, kan likevel aktuatoren 1 trekkes ut gjennom restriksjonen 42. Dersom aktuatoren 1 trekkes ut gjennom restriksjonen 42 uten at gripeorganene 24 er tilbakeført til sin passive posisjon, vil gripeorganene 24 fjærende forskyves ut fra sitt inngrep i komponenten 28, hvoretter bladfjærene 14 kommer til anslag mot restriksjonen 42. Dette bevirker at gripeorganene 24 forskyves i

6 retning mot brønnrørets 4 senterakse 6. Grunnet sin form vil gripeorganet 24 forskyves ytterligere i samme retning når det kommer til anslag mot restriksjonen 42. I en alternativ utførelsesform, se fig. 6, befinner gripeorganene 24 seg på sine respektive fjærers 44 frie endeparti. Fjærene 44 er fast koplet til det første festet 18. Denne forenklede utførelsesform har imidlertid ikke samme styrke som den foretrukne utførelsesform, men kan i noen tilfeller være aktuell grunnet sin reduserte byggelengde.

7 6 Patentkrav 1 1. Anordning for tilkopling til og forskyvning av en komponent (28) i et brønnrør (4); anordningen omfatter en aktuator (1); aktuatoren (1) omfatter en drivanordning (8) og en verktøystamme (), karakterisert ved at anordningen videre omfatter: - minst to i radial utover-retning fjærforspente gripeorganer (24), hvor hvert gripeorgan (24) er festet til en bladfjær (14), og gripeorganene (24) passer komplementært inn i gripeutsparinger (30) i komponenten (28); og - et utløserorgan (40) som utgjøres av en hylse som ligger an mot og er aksialt forskyvbar relativt bladfjæren (14) slik at bladfjæren (14) er inntrukket i utløserorganet (40) i gripeorganets (24) passive posisjon, og bladfjæren (14) er i det minste delvis forskjøvet ut av utløserorganet (40) i gripeorganets (24) aktive posisjon, og utløserorganet (40) er koplet til drivanordningen (8) og bladfjæren (14) er koplet til verktøystammen (). 2. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at gripeorganet (24) i sin passive posisjon befinner seg nærmere brønnrørets (4) senterakse (6) enn i sin aktive posisjon. 3. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at gripeorganets (24) bakparti (36) har en vinkel (38) i forhold til brønnrørets (4) senterak- se (6) som er mindre enn 90 grader.