NO20101151A1

NO20101151A1 - Fremgangsmater og systemer for anvendelse av en mellomleggsplate for okt styrke

Info

Publication number: NO20101151A1
Application number: NO20101151A
Authority: NO
Inventors: Leonard Childers
Original assignee: Hydril Usa Mfg Llc
Priority date: 2009-09-03
Filing date: 2010-08-16
Publication date: 2011-03-04
Also published as: SG169309A1; US8166993B2; BRPI1002882A2; NO334853B1; US20110048185A1

Abstract

Utblåsingssikring (BOP) og fremgangsmåte for tetning av en brønn. BOP'en (400) omfatter en legeme som har første og andre ledningsrør, idet det første ledningsrør er hovedsakelig perpendikulært på det andre ledningsrør; et stempel (402) som strekker seg gjennom det første ledningsrør og som er konfigurert til å bevege seg frem og tilbake inni det første ledningsrør, idet stempelet (402) har en hoveddel (404), en halsdel (514) og en hodedel (512) i denne rekkefølge; en lukkehodeblokk (408) anordnet på stempelet (402) og konfigurert til å bevege seg med stempelet (402) inni det første ledningsrør for lukking av det andre ledningsrør; og en mellomleggsplate (602) konfigurert til å fylle et gap (502) mellom et baksideområde av lukkehodeblokken (408) og hoveddelen (404) av stempelet (402).

Description

-L

FREMGANGSMÅTER OG SYSTEMER FOR ANVENDELSE AV EN MELLOMLEGGSPLATE FOR ØKT STYRKE

Teknisk område

Utførelsesformer av gjenstanden omhandlet heri vedrører generelt fremgangsmåter og innretninger og, mer spesielt, mekanismer og teknikker for å redusere et gap mellom komponenter av en ram-utblåsingssikring (BOP).

Bakgrunn

Et apparat for tetning av en brønn er BOP'en. BOP'en er en sikkerhetsmekanisme som anvendes ved et brønnhode i en olje- eller gassbrønn. BOP'en kan anvendes for offshore-boring og også for landbasert boring. BOP'en er konfigurert til å stenge strømningen fra brønnen når visse hendelser inntreffer. En slik hendelse kan være ukontrollert strømning av gass, olje eller andre brønnfluider fra en undergrunnsforma-sjon inn i brønnen. En slik hendelse refereres enkelte ganger til som et "brønnspark"

("kick") eller en "(ukontrollert) utblåsing" ("blowout") og kan inntreffe når formasjons-trykk overstiger trykket frembrakt av kolonnen av borefluid. Denne hendelsen er uforutsigbar, og hvis det ikke treffes noen foranstaltninger for å hindre og/eller kontrollere den, kan brønnen og/eller det tilknyttede utstyr skades.

BOP'en kan installeres på toppen av brønnen for å tette brønnen i tilfellet at en av de ovennevnte hendelser truer integriteten til brønnen. En type BOP, en ringformet BOP, implementeres konvensjonelt som en ventil for å frigjøre trykket enten i ringrommet mellom et foringsrør og et borerør i det åpne hullet (dvs. hull uten noe foringsrør) under bore- eller kompletteringsoperasjoner. En annen type BOP, en ram-BOP, kan være lokalisert under den ringformede BOP og over brønnhodet. Disse ram-BOP'er kan generelt brytes ned til fem kategorier: (1) blind-ram'er (blind rams) for tetning av et åpent hull, (2) omslutningshoder (pipe rams) for tetning av et hull med borerør i bruk, (3) kutteventiler (shear rams) for tetning av hullet og skjæring av borerøret, etc.

Figur viser en brønn 10 lokalisert i et offshore-miljø. Et brønnhode 12 i brønnen 10 festet til sjøbunnen 14. En ram-BOP 16 er sikret til brønnhodet 12. Figur 1 viser, for klarhetens skyld, BOP'en 16 løsgjort fra brønnhodet 12. BOP'en 16 er imidlertid fastgjort til brønnhodet 12 eller en annen del av brønnen 10. Det er vist et borerør 18 som traverserer ram-BOP'en 16 og kommer inn i brønnen 10. Ram-BOP'en 16 kan ha to lukkehodeblokker 20 fastgjort til de korresponderende stempler 22. Stemplene beveger seg integrert med lukkehodeblokkene 20 langs retninger A og B for å lukke brønnen.

Et snittriss av ram-BOP'en 16 som viser lukkehodeblokkene 20 er vist i figur 2. Lukkehodeblokkene 20 er vist lukket inni et hulrom 24. Hulrommet 24 kan være avgrenset, ved en ende, av en topptetning 26 og en slitasjeplate 28. Lukkehodeblokkene 20 kan inkludere et tetningsstykke 30 (som kan være en elastomer) og en topptetning 31, som tetter brønnen 10 når lukkehodeblokkene 20 er lukket.

I situasjoner når ram-BOP'en er en omslutningshode-BOP anvendt for kutting av bore-røret eller andre verktøy i hullet ved tetning av brønnen, er det ønsket å ha den ønskede skjærfasthet og delt belastning gjennom de ønskede lastbærende overflater. Dette kan kompliseres ved variable krefter som virker på systemet, slik som reaksjons-kraften frembrakt av borevaieren når anordnet asymmetrisk i forhold til skjæroverflat-en av lukkehodeblokken 20, og kraft frembrakt av variabelt oppoverrettet trykk fra brønnsparket eller ytterligere gjenstander inni borerøret som også behøver å kuttes av for å tette brønnen, f.eks. en kabel fastgjort til en nedihulls utstyrsdel, for å navngi kun noen få eksempler.

I tillegg kan stempel 22 innsnevres ned i en stempelstangdel 302 som inkluderer en halsseksjon 304 og hodeseksjon 306 som vist i figur 3. I figur 3 er en del av stempelstangen 302 vist som stiplede linjer som representerer delen av stempelstangen 302 som er dekket av lukkehodeblokken 20 når betraktet ovenfra og ned. Stempelstang hodeseksjonen 306 har en flate 308 som er i kontakt med lukkehodeblokken 20. Denne kontaktoverflaten av flaten 308 er hvor kraften påføres fra stempelet 22 til lukkehodeblokken 20 ved lukking av BOP'en for å kutte, f.eks., en belastning 314. Også vist er et gap 310 som eksisterer mellom stempelstangen 302 og lukkehodeblokken 20 når lukkehodeblokken 20 er installert. Siden der er et gap 310, påfører skuldre 312 av stempelstangen 302 ikke kraft fra stempelstangen 302 til lukkehodeblokken 20. I tillegg kan dette gapet tillate at uønskede vridningskrefter utøves på stempelstanghalsen 304. Hvis f.eks. belastningen 314 er asymmetrisk fordelt i forhold til lukkehodeblokken 20, som vist i figur 3, ville en ikke-ensartet kraft virke på hodeseksjonen 306, som igjen vil forsøke å bøye halsseksjonen 304 langs retning A.

Det ville følgelig være ønskelig å tilveiebringe systemer og fremgangsmåter som kan oppnå tetningen av en brønn og skjære materialer i brønnen men også unngå de ytterligere utfordringer som er beskrevet ovenfor.

Oppsummering

I samsvar med en eksempelmessig utførelsesform er der en ram-BOP for tetning av en brønn. Ram-BOP'en inkluderer et legeme som har første og andre ledningsrør, idet det første ledningsrøret er hovedsakelig perpendikulært på det andre ledningsrøret; et stempel som strekker seg gjennom det første ledningsrøret og som er konfigurert til å bevege seg frem og tilbake inni det første ledningsrøret, idet stempelet har en hoveddel, en halsdel og en hodedel i denne rekkefølge; en lukkehodeblokk anordnet på stempelet og konfigurert til å beveges med stempelet inni det første ledningsrøret for å lukke det andre ledningsrøret, hvor lukkehodeblokken har en utsparing i et baksideområde konfigurert til å motta halsdelen og hodedelen av stempelet slik at det dannes et gap mellom halsområdet av lukkehodeblokken og hoveddelen av stempelet tvers over en del av halsområdet av stempelet; og en mellomleggsplate konfigurert til å fylle gapet mellom baksideområdet av lukkehodeblokken og hoveddelen av stempelet.

I samsvar med en annen eksempelmessig utførelsesform, er der en fremgangsmåte for å sammenstille en lukkehodeblokk med et stempel for anvendelse i en ram-BOP. Fremgangsmåten omfatter: å trekke stempelet til en delvis åpen posisjon langs en akse; å anbringe en lukkehodeblokk på en stempelstang av stempelet slik at en flate av en hodeende av stempelstangen er i kontakt med lukkehodeblokken; å måle, i en retning hovedsakelig parallell med aksen til stempelstangen, et gap mellom lukkehodeblokken og stempelstangen; å fjerne lukkehodeblokken; å tilføre material til lukkehodeblokken slik at når lukkehodeblokken reinstalleres blir gapet redusert; og å reinstallere lukkehodeblokken.

I samsvar med en annen eksempelmessig utførelsesform, er der en fremgangsmåte for kutting av material i en brønn ved hjelp av en ram-BOP. Fremgangsmåten omfatter: å bringe i inngrep med en stempelstang, fastgjort til et stempel, en lukkehodeblokk på to hovedsakelig parallelle overflater av lukkehodeblokken, hvor en første parallell overflate er mellom en skulder av stempelstangen og en mellomleggsplate festet til lukkehodeblokken, og en andre parallell overflate er mellom en flate av stempelstangen og lukkehodeblokken; å påføre en kraft på stempelet i en første retning slik at aksialkrefter på hver av de to hovedsakelig parallelle overflater er hovedsakelig ekvivalente; og å bevege stempelstangen langs den første retningen mot brønnhullet for å kutte verktøyet.

I samsvar med en annen eksempelmessig utførelsesform, er der en mellomleggsplate for fylling av et gap mellom en lukkehodeblokk og et stempel. Mellomleggsplaten inkluderer en råmaterialtykkelse som ikke er større enn en tykkelse av gapet. En form av mellomleggsplaten er slik at ytre kanter av mellomleggsplaten i alt vesentlig matcher en form av en baksideflate av lukkehodeblokken og indre kanter av mellomleggsplaten er dimensjonert til passe rundt en innsnevret del av stempelet, og mellomleggsplaten kan festes til lukkehodeblokken.

Kort beskrivelse av tegningene

De ledsagende tegninger illustrerer eksempelmessige utførelsesformer, hvori:

Figur 1 er et skjematisk diagram som illustrerer en ram-utblåsingssikring (BOP) anordnet oppå brønnen; Figur 2 er et skjematisk diagram av en konvensjonell ram-BOP; Figur 3 viser et forhold mellom en stempelstang og en lukkehodeblokk; Figur 4 viser et snittperspektiv av en ram-BOP i samsvar med eksempelmessige ut-førelsesformer; Figur 5 viser et forhold mellom en stempelstang, en lukkehodeblokk og påførte krefter assosiert med kutting av en usentrert gjenstand i en brønn i samsvar med eksempelmessige utførelsesformer; Figur 6 illustrerer en mellomleggsplate i samsvar med eksempelmessige utførelses-former; Figur 7 viser en mellomleggsplate festet til en lukkehodeblokk i samsvar med eksempelmessige utførelsesformer; Figur 8 viser relative overflatearealer av stempelstangflaten, stempelstanghalsen og mellomleggsplaten i samsvar med eksempelmessige utførelsesformer; Figur 9 viser en delvis åpnet BOP i samsvar med eksempelmessige utførelsesformer; Figur 10 viser et sideriss av en stempelstang, deksel og lukkehodeblokk før fjerning av lukkehodeblokken i samsvar med eksempelmessige utførelsesformer; Figur 11 viser et stempel, festet stempelstang og en løsgjort lukkehodeblokk i samsvar med eksempelmessige utførelsesformer; Figur 12 illustrerer et flytskjema for en fremgangsmåte for sammenstilling av en lukkehodeblokk i samsvar med eksempelmessige utførelsesformer; og Figur 13 viser et flytskjema for en fremgangsmåte for kutting av et verktøy i en brønn i samsvar med eksempelmessige utførelsesformer.

Detaljert beskrivelse

Den etterfølgende detaljerte beskrivelse av de eksempelmessige utførelsesformer refererer til de ledsagende tegninger. De samme referansetallene i forskjellige tegninger identifiserer de samme eller lignende elementer. I tillegg er ikke tegningene nødvendigvis tegnet i målestokk. Videre begrenser ikke den etterfølgende detaljerte beskrivelse oppfinnelsen. I stedet er rammen av oppfinnelsen definert ved de ved-føyde krav.

Referanse gjennom hele beskrivelsen til "én utførelsesform" eller "en utførelsesform" betyr at et spesielt trekk, struktur eller karakteristikk beskrevet i forbindelse med en utførelsesform er inkludert i minst en utførelsesform av den omhandlede gjenstanden. Forekomsten av uttrykkene "i én utførelsesform" eller "i en utførelsesform" på ulike steder gjennom hele beskrivelsen refererer således ikke nødvendigvis til den samme utførelsesformen. Videre kan de spesielle trekk, strukturer eller karakteristikker være kombinert på hvilken som helst passende måte i en eller flere utførelsesformer.

Systemer og fremgangsmåter i samsvar med eksempelmessige utførelsesformer kan forbedre lastdeling på enden av stempelstangen i en ram-BOP og redusere den assosi-erte belastning av en gitt last. For å tilveiebringe bakgrunn for denne diskusjonen vil en eksempelmessig gruppering av komponenter inni en ram-BOP 400 som kan dra for-del av eksempelmessige utførelsesformer beskrevet heri, nå beskrives med hensyn til figurer 4 og 5.

Figur 4 viser et snittperspektiv av en ram-BOP-400 og figur 5 viser forholdet, når man ser nedover, mellom stempelstangen 404 og lukkehodeblokken 408 når lukkehodeblokken 408 er installert. Ram-BOP 400 omfatter et stempel 402 som har en stempelstangseksjon 404 som omfatter en halvseksjon 514, en hodeseksjon 512 og en sliss 406 (også en andre sliss, vist i figur 5, av en lignende form og størrelse er på den mot-satte siden av stempelstangen 404). En lukkehodeblokk 408 anvendt for kutting av material i brønnen, f.eks. borerør, kabel, verktøy og lignende, kan beveges når kraft tilføres til stempelet 402 i den ene eller den andre retning langs en X-akse 410. Når tilstrekkelig kraft er tilført til stempelet 402, kan det beveges langs X-aksen 410 for enten å åpne eller lukke lukkehodeblokken 408.

Ram-BOP'en 400 har også et deksel 412 som kan avboltes og svinges opp på hengselet 414. I en anvendelse skrus dekselet 412 løs eller skyves bort fra ram-BOP'en 400. Dette gir adgang til lukkehodeblokken 408 for fjerning, utskifting og vedlikehold av lukkehodeblokken 408 etter ønske. I samsvar med en eksempelmessig utførelsesform vist i figurer 4 og 5, er lukkehodeblokken 408 anbrakt over en topp av stempelstangen 404 for å festes til stempelet 402. Lukkehodeblokken 408 vil forbli festet til stempelet 402 på grunn av den store vekten av lukkehodeblokken 408 (mellom 100 og 400 kg). Når lukkehodeblokken 408 er anbrakt over toppen av stempelstangen 404, f.eks. mot-tar stempelstangen et hulrom 516 i lukkehodeblokken 408, en del av lukkehodeblokken 408 passer i slissene 406 i stempelstangen 404. Når stempelstangen 404 beveges frem og tilbake bringes stempelstangen 404 fysisk i inngrep med lukkehodeblokken 408, f.eks. overflaten 520 ved en kant av hulrommet 516, og lukkehodeblokken 408 beveger seg sammen med stempelet 402.

Som vist i figur 5, eksisterer det imidlertid når lukkehodeblokken 408 er anbrakt på stempelstangen 404 et gap 502 mellom lukkehodeblokken 408 og stempelstangen 404. Dette gapet 502 har en tykkelse som kan måles langs X-aksen 410. Delen med stiplet linje av stempelstangen 404 representerer generelt dens lokalitet inni lukkehodeblokken 408. I samsvar med rent illustrerende utførelsesformer, kan tykkelsen av gapet 502 være mindre enn en halv tomme (1,27 cm), f.eks. 0,125 tomme (0,3175 cm), og slissen(e) 406 kan være i området 1-10 tommer (2,54-25,4 cm), f.eks. 3,25 tommer (8,255 cm), idet andre dimensjoner imidlertid kan anvendes. Dette gapet 502 er tilstede fordi tunge og store komponenter kan være vanskelige å maskinere nøyak-tig, etc.

I generell drift kan stempelet 402, stempelstangen 404 og lukkehodeblokken 408 beveges langs X-aksen 410 for å enten åpne eller lukke lukkehodeblokken 408. For å lukke lukkehodeblokken 408, utøves en kraft på stempelet 402 for å bevege lukkehodeblokken 408. Siden stempelstangen 404 er innsnevret, kombinert med gapet 502 mellom lukkehodeblokken 408 og stempelstangen 404, overføres ingen kraft fra stempelstangskuldrene 504 til lukkehodeblokken 408 siden de ikke er i kontakt med lukkehodeblokken 408. I det tilfellet hvor lukkehodeblokken 408 lukkes for å kutte noe i brønnen, f.eks. en kabel 506, og kabelen 506 er usentrert i hullet, tilføres ulike krefter til hodedelen 512 av stempelstangen 404. Disse ulike kreftene er vist ved en kraft F 508 og en kraft f 510. Siden en kant av stempelstanghodet 512 er nærmere kontaktpunktet(-punktene) mellom lukkehodeblokken 408 og kabelen 506, er kraft F 508 større enn kraft f 510. Denne forskjellen i kraft kan frembringe en uønsket vrid-ning til den innsnevrede delen 514 av stempelstangen 404.

I samsvar med eksempelmessige utførelsesformer, kan det anvendes ulike systemer og fremgangsmåter for å fylle gapet 502 mellom lukkehodeblokken 408 og stempelstangen 404 slik at aksialbelastningen initialt utøvet på stempelet 402 overføres tvers over skuldrene 504 av stempelstangen 404 til lukkehodeblokken 408. I tillegg redu-serer fjerningen av gapet 502 den potensielle vridningen tilført til stempelstanghalsen 514. I samsvar med en eksempelmessig utførelsesform, kan mellomleggsplaten være formet til å passe i alt vesentlig rundt halsdelen av stempelstangen 404 og mellomleggsplaten har en radius langs ytterkanten av mellomleggsplaten som er større enn eller lik en radius av en flate av hodedelen av stempelstangen 404. I samsvar med eksempelmessige utførelsesformer, kan f.eks. en mellomleggsplate 602 som vist i figur 6 anvendes til å fylle gapet 502. Mellomleggsplate 602 er vist her som en "hestesko-" formet mellomleggsplate som kan være festet til lukkehodeblokken 408. I en eksempelmessig utførelsesform, kan mellomleggsplaten 602 være boltet til lukkehodeblokken 408 (bolthull ikke vist). Andre valg med hensyn til festing slik som adhesjonsmidler eller sveising vil imidlertid kunne anvendes. Ved festing til lukkehodeblokken 408 er flaten av mellomleggsplaten 602 hovedsakelig parallell med flaten 518 av stempelstanghodet 512 og kontaktpunktene på mellomleggsplaten 602, f.eks. skuldrene 504 av stempelstangen 404 og lukkehodeblokken 408. Størrelsen og formen av mellomleggsplate 602 er en funksjon av tykkelsen av gapet 502, størrelsen og formen av stempelstanghodet 512 og størrelsen og formen av stempelstanghalsen 514. Mens en hesteskoformet mellomleggsplate 602 er vist i figurer 6 og 7 kan andre former anvendes etter ønske, f.eks. to halvmåneformede mellomleggsplater. I samsvar med eksempelmessige utførelsesformer har mellomleggsplate 602 flytegrense lik, eller større enn den for stempelstangen 404, f.eks. omtrent 135K psi (930,8 KPa). I samsvar med en eksempelmessig utførelsesform kan i tillegg mellomleggsplate 602 være konstruert av 4340 legert stål som deretter varmebehandles for å oppnå den ønskede styrke.

Mellomleggsplaten 602 er konfigurert til å passe tett rundt stempelstanghalsen 514 uten å fullstendig omgi den som vist ved den åpne delen 604 av mellomleggsplaten 602. Ytterdelen 606 av mellomleggsplaten 602 er dimensjonert til å nærme seg formen av stempelstanghodet 512 slik at når mellomleggsplaten 602 er på plass rundt stempelstanghalsen 514 ligner den resulterende formen på formen av stempelstanghodet 512. I en eksempelmessig utførelsesform oppnås den ønskede tykkelse av mellomleggsplaten ved å male eller maskinere bort råmaterial fra mellomleggsplaten 602 inntil mellomleggsplaten 602 grovt sett har tykkelsen av gapet, f.eks. en eller to tusendeler av en tomme (0,01 mm eller 0,0508 mm) tynnere enn gapet 502, eller til å ha en tykkelse i området 2,54 cm til 25,4 cm, eller når det er mulig å drive tykkelsen av gapet til null, f.eks. 0,01 mm eller mindre. Dette tillater nær kontakt av stempelstangen 404, mellomleggsplaten 602 og lukkehodeblokken 408 som resulterer i økt lastdeling langs X-aksen 410. I samsvar med andre eksempelmessige utførelses-former, kan også andre former og konfigurasjoner av mellomleggsplate 602 anvendes etter ønske. Et eksempel på mellomleggsplate 602 festet til lukkehodeblokk 408 er vist i figur 7 som oppnår dette formålet, dvs. mellomleggsplate 602 fyller i alt vesentlig gapet 502. I samsvar med en eksempelmessig utførelsesform har i tillegg mellomleggsplate 602 huller 702 for å tillate at mellomleggsplate 602 boltes (eller skrus inn i) lukkehodeblokken 408, imidlertid kan i samsvar med andre eksempelmessige utførel-sesformer mellomleggsplaten eventuelt ikke ha huller og kan være festet til lukkehodeblokk 408 ved hjelp av andre midler.

Mengden av lastdeling fra stempelet 402 til lukkehodeblokken 408 i en konvensjonell

ram-BOP er begrenset av overflatearealet av stempelstanghalsen 514 langs en plan YZ perpendikulært på X-retningen 410. I samsvar med eksempelmessige utførelsesform-er, når den ønskede mellomleggsplate 602 anvendes (eller annen metode for fylling av gapet 502) kan lasten deles tvers over det nye større overflatearealet beskrevet av overflatearealet av stempelstanghalsen 514 langs YZ-planet og overflatearealet av mellomleggsplaten 602, som nærmer seg overflatearealet av stempelstanghodet 512. For eksempel, som illustrert i figur 8, er overflatearealet av stempelstanghalsen 514 vist som overflate Al 802, overflatearealet av mellomleggsplaten 602 er vist som A2 804 og overflatearealet av flaten 518 av stempelstangen 404 er vist som overflate A3 806. Alle disse overflatene er hovedsakelig parallelle (innenfor produksjonstoleranser) med YZ-planet. Kombinering av overflatearealet Al 802 med overflatearealet A2 804 resulterer i et totalt overflateareal som, i samsvar med en eksempelmessig utførelses-form, i alt vesentlig kan være lik overflatearealet A3 806. Det skal forstås av de almin-nelige fagkyndige i teknikken at mellomleggsplaten 602 kan være en enkelt mellomleggsplate, f.eks. en hesteskoformet mellomleggsplate med ønsket tykkelse, multiple mellomleggsplater, f.eks. to halvmåneformede mellomleggsplater med ønsket tykkelse, eller stabler av mellomleggsplater og kombinasjoner derav.

I samsvar med eksempelmessige utførelsesformer som beskrevet ovenfor, som beskrevet ovenfor, kan gapet 502 måles mellom lukkehodeblokken 408 og stempelstangen 404 som nå vil bli diskutert. Som vist i figurer 9-11 kan ram-BOP'en 400 åpnes opp for å tillate enkel måling av gapet 502 og fjerning og installering av lukkehodeblokken 408. Etter at dekselet 412 til ram-BOP'en 400 er åpnet, beveges lukkehodeblokken 408 med stempelveien 402 til en delvis åpen posisjon, som tillater klare-ring for fjerning av lukkehodeblokken 408. Dekselet 412 avboltes fra ram-BOP'en 400 og svinges opp på hengselet 414 som vist i figur 9. Lukkehodeblokken 408 under-støttes hovedsakelig av dekselet 414 og en basisdel 902 festet til dekselet 412. En sideriss vist i figur 10, som viser stempelet 402 som går igjennom dekselet 412 med stempelstangen 404 som kommer inn i lukkehodeblokken 408. I tillegg er basisdelen 902 og gapet 502 vist her. På dette tidspunkt måles gapet 502 mellom stempelstangskuldrene 312 og lukkehodeblokken 408. Deretter kan lukkehodeblokken 408 løftes av fra stempelstangen 404 langs retning B, som vist i figurer 10 og 11. Figur 11 viser et riss hvor man ser ned ovenfra på stempelet 402 og stempelstangen 404 så vel som et riss som ser ned ovenfra på lukkehodeblokken 408, fjernet fra stempelstangen 404. En seksjon med stiplet linje som viser et hulrom 1102 hvor stempelstangen 404 ligger inni/under lukkehodeblokken 408 er også vist. Som det kan ses fra figur 11, kan lukkehodeblokken 408 behøve og løftes vertikalt (langs retning B) i det minste inntil den klarer stempelstanghodet 512 for fjerning. I samsvar med andre eksempelmessige ut-førelsesformer, kan imidlertid forskjellige konfigurasjoner for ram-BOP 400 anvendes slik at lukkehodeblokken 408 fjernes på en horisontal måte. I tillegg viser figur 11 hvilke overflater som er i kontakt når stempelstangen 404 bringes i inngrep med lukkehodeblokken 408 for bevegelse for enten å åpne eller lukke lukkehodeblokken 408. Basert på målegapet 502, maskineres en passende mellomleggsplate 602 til korrekte dimensjoner og festes til en baksidedel av lukkehodeblokken 408 som vist i figur 7. Deretter posisjoneres lukkehodeblokken 408 tilbake på stempelstangen 404.

I samsvar med en eksempelmessig utførelsesform, kan en mellomleggsplate for fylling av et gap mellom en lukkehodeblokk og et stempel i en utblåsingssikring omfatte et råmaterial som har en tykkelse som ikke er større enn en tykkelse av gapet. Formen av mellomleggsplaten er slik at ytterkanter av mellomleggsplaten hovedsakelig matcher en form av en baksideflate av lukkehodeblokken, og innerkanter av mellomleggsplaten er dimensjonert til å passe rundt en innsnevret del av stempelet, og mellomleggsplaten kan festes til lukkehodeblokken.

Som beskrevet ovenfor kan gapet 502 fylles for å gi kontakt mellom stempelstangen 404 og lukkehodeblokken 408 i denne lokaliteten, dvs. å øke et kontaktareal mellom stempelstangen 404 og lukkehodeblokken 408. I samsvar med eksempelmessige ut-førelsesformer, vil en fremgangsmåte for sammenstilling av en lukkehodeblokk 408, som fyller dette gapet nå beskrives med hensyn til flytskjemaet i figur 12. Fremgangsmåten for å sammenstille en lukkehodeblokk med et stempel 402 for anvendelse i en ram-BOP 400 omfatter: å trekke stempelet 402 til en delvis åpen posisjon langs en akse i trinn 1202; å anbringe en lukkehodeblokk 408 på en stempelstang 404 av et stempel 402 slik at en flate av en hodeende 512 av stempelstangen 404 bringes i kontakt med lukkehodeblokken 408 i trinn 1204; å måle, i en retning hovedsakelig parallell med aksen av stempelstangen 404, et gap 502 mellom lukkehodeblokken 408 og stempelstangen 404 i trinn 1206; å fjerne lukkehodeblokken 408 i trinn 1208; å til-føre material til lukkehodeblokken 408 slik at når lukkehodeblokken 408 reinstalleres reduseres gapet 502 i trinn 1210; og å reinstallere lukkehodeblokken 408 i trinn 1212.

Mens de eksempelmessige utførelsesformer beskrevet ovenfor kan anvende en mellomleggplate 602 eller lignende for fylling av gapet 502, kan andre eksempel messige fremgangsmåter anvendes. I samsvar med en eksempelmessig utførelses-form kan lukkehodeblokken 408 være dannet til en viss størrelse slik at det ikke eksisterer noe gap 502 (eller kun tilstrekkelig gap 502 for å tillate installering). Lukkehodeblokken 408 kan deretter, etter behov, maskineres eller slipes ned til den ønskede størrelse for installering som fremdeles tillater at de ønskede aksiallast-delende evner beskrevet ovenfor finner sted. Alternativt kan materialet avsettes på den ønskede overflate av lukkehodeblokken for å bygge det opp til den ønskede størrelse for å fjerne gapet 502. Dette avsatte materialet kan også maskineres av eller slipes ned hvis for mye er avsatt. I tillegg kan de sammenpassende overflater av stempelstangen 404 og/eller lukkehodeblokken 408 slipes eller poleres til en ønsket overflatekarakteri-stikk, f.eks. overflatefinish, parallellitet mellom trekk og lengde, begge å bistå ved installering for å resultere i de ønskede aksiallast-delende evner.

Det noteres at lukkehodeblokker 408 generelt er utbyttbare deler for en ram-BOP 400. Det vil si at lukkehodeblokker 408 kan fjernes og erstattes på en eksisterende ram-BOP 400 ved ønskede intervaller. I tillegg kan en spesiell type av lukkehodeblokk 408 tilpasses til å passe inn i mer enn en ram-BOP 400. Det er f.eks. vanlig å installere multiple BOP'er i en BOP-stabel. Ved anvendelse av lignende ram-BOP'er 400 gjøres det mulig å anvende en lukkehodeblokk 408 i mer enn en ram-BOP 400. Det er således sannsynlig at et gap 502 er tilstede mellom lukkehodeblokken 408 og stempelstangen 404 uavhengig av hvor nøyaktig disse delene er maskinert og fremgangsmåten beskrevet ovenfor korrigerer dette problemet.

I samsvar med en annen eksempelmessig utførelsesform, vil en fremgangsmåte for kutting av et verktøy i en brønn nå beskrives med hensyn til flytskjemaet vist i figur 13. En fremgangsmåte for kutting av verktøyet i en brønn ved hjelp av en ram-BOP 400 omfatter: å bringe i inngrep med en stempelstang 404, festet til et stempel 402, en lukkehodeblokk 408 på to hovedsakelig parallelle overflater av lukkehodeblokken 408, hvor en første parallell overflate er mellom en skulder av stempelstangen 404 og en mellomleggsplate 602 festet til lukkehodeblokken 408 og en andre parallell overflate er mellom en flate av stempelstangen 404 og lukkehodeblokken 408 i trinn 1302; å tilføre en kraft til stempelet 402 i en første retning slik at aksialkrefter på hver av de to hovedsakelig parallelle overflater er hovedsakelig ekvivalente i trinn 1304; og å bevege stempelet i den første retningen mot brønnhullet for kutting av verktøyet i trinn 1306.

Det ovenfor beskrevede eksempelmessige utførelsesformer er ment å være illustrerende i alle henseender, snarere enn begrensende, for den foreliggende oppfinnelse. Den foreliggende oppfinnelse er således i stand til å romme mange variasjoner i detaljert implementering som kan utledes fra beskrivelsen inneholdt heri av en fagperson i teknikken. Eksempelmessige utførelsesformer beskrevet ovenfor sørger f.eks. for å motstå vridningen og komprimeringen av en halsdel 514 av stempelstangen 404 ved virkning på et verktøy ved å ha mellomleggsplaten 602 fylt i gapet. Alle slike variasjoner og modifiseringer er ansett for å være innenfor rammen og tanken av den foreliggende oppfinnelse som definert ved de etterfølgende krav. Intet element, handling eller instruksjon anvendt i beskrivelsen av den foreliggende søknad skal opp-fattes som kritisk eller essensiell for oppfinnelsen med mindre det er eksplisitt beskrevet som sådan. Videre, som anvendt heri, er artikkelen "en/ett" ment å omfatte en eller flere gjenstander.

Denne skriftlige beskrivelsen anvender eksempler for å omtale oppfinnelsen, inkluderende den beste modus, og også for å gjøre det mulig for enhver fagperson i teknikken å utføre oppfinnelsen, inkluderende fremstilling og anvendelse av hvilke som helst innretninger eller systemer og å utføre hvilke som helst innlemmede fremgangsmåter. Den patenterbare rammen av oppfinnelsen er definert ved kravene, og kan omfatte andre eksempler som faller de fagkyndige i teknikken inn. Et slikt annet eksempel er ment å være innenfor rammen av kravene hvis de har strukturelle elementer som ikke skiller seg fra det ordrette språket i kravene, eller hvis de inkluderer ekvivalente strukturelle elementer innenfor det ordrette språket i kravene.

Claims

1. Ram-utblåsingssikring (BOP) (400) for tetning av en brønn, idet ram-BOP'en (400) omfatter: et legeme (400) som har første og andre ledningsrør, idet det første ledningsrør er hovedsakelig perpendikulært på det andre ledningsrør; et stempel (402) som strekker seg gjennom det første ledningsrør og som er konfigurert til å bevege seg frem og tilbake inni det første ledningsrør, idet stempelet (402) har en hoveddel (404), en halsdel (514) og en hodedel (512) i denne rekkefølge, hvori en tykkelse av halsdelen (514) langs en retning hovedsakelig perpendikulært på de første og andre ledningsrør er mindre enn en tykkelse av hoveddelen (404) og hodedelen (512) langs den samme retning; en lukkehodeblokk (408) anordnet på stempelet (402) og konfigurert til å bevege seg med stempelet (402) inni det første ledningsrør for å lukke det andre ledningsrør, hvori lukkehodeblokken (408) har en utsparing (406) i et baksideområde konfigurert til å motta halsdelen (514) og hodedelen (512) av stempelet (402) slik at et gap (502) dannes mellom baksideområdet av lukkehodeblokken (408) og hoveddelen (404) av stempelet (402) tvers over en del av halsområdet (514) av stempelet (402); og en mellomleggsplate (602) konfigurert til å fylle gapet (502) mellom baksideområdet av lukkehodeblokken (408) og hoveddelen (404) av stempelet (402).

2. Ram-BOP som angitt i krav 1, hvori mellomleggsplaten er avtakbar.

3. Ram-BOP som angitt i krav 1, hvori mellomleggsplaten har en tykkelse i området 2,54 cm til 25,4 cm.

4. Ram-BOP som angitt i krav 1, hvori mellomleggsplaten er formet til å passe hovedsakelig rundt halsdelen av stempelstangen, og mellomleggsplaten har en radius langs en ytterkant av mellomleggsplaten som er større enn eller lik en radius av en flate av hodedelen av stempelstangen.

5. Ram-BOP som angitt i krav 4, hvori mellomleggsplaten er hesteskoformet.

6. Ram-BOP som angitt i krav 1, hvori mellomleggsplaten er skrudd inn i lukkehodeblokken.

7. Fremgangsmåte for å sammenstille en lukkehodeblokk (408) med et stempel (402) for anvendelse i en ram-utblåsingssikring (BOP) (400), idet fremgangsmåten omfatter: å trekke stempelet (402) til en delvis åpen posisjon langs en akse (410); å anbringe en lukkehodeblokk (408) på en stempelstangseksjon (404) av stempelet (402) slik at en flate (518) av en hodeende av stempelstangseksjonen (404) bringes i kontakt med lukkehodeblokken (408); å måle, i en retning hovedsakelig parallell med aksen (410) til stempelstangen (402), et gap (502) mellom lukkehodeblokken (408) og stempelstangen (404); å fjerne lukkehodeblokken (408); å tilføre material (602) til lukkehodeblokken (408) slik at når lukkehodeblokken (408) reinstalleres reduseres gapet (502); og å reinstallere lukkehodeblokken (408).

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, hvori trinnet med å tilføre material omfatter: å fjerne material fra en mellomleggsplate; og å feste mellomleggsplaten til lukkehodeblokken.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, hvori mellomleggsplaten er en hesteskoformet mellomleggsplate eller en todelt halvmåneformet mellomleggsplate.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, hvori trinnet med å feste mellomleggsplaten til lukkehodeblokken utføres ved hjelp av minst en av bolting, sveising eller hefting.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, hvori den reduserte gapstørrelse er innenfor området 0,01 mm til 0,0508 mm.

12. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, hvori trinnet med anbringelse omfatter: å aktuere stempelet for å forskyve lukkehodeblokken i en forutbestemt avstand før måling av gapet slik at et hodeområde av stempelstangen bringes i kontakt med lukkehodeblokken.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, hvori en sliss dannet i halsområdet av stempelstangen er fullstendig fylt med en baksidedel av lukkehodeblokken og mellomleggsplaten slik at gapet er hovedsakelig eliminert.

14. Fremgangsmåte for kutting av et verktøy i en brønn ved hjelp av en ram-utblåsingssikring (BOP) (400), idet fremgangsmåten omfatter: å bringe i inngrep med en stempelstang (404), festet til et stempel (402), en lukkehodeblokk (408) på to hovedsakelig parallelle overflater av lukkehodeblokken (408), hvori en første parallell overflate er mellom en skulder (504) av stempelstangen (404) og en mellomleggsplate (602) festet til lukkehodeblokken (408) og en andre parallell overflate er mellom en flate av stempelstangen (404) og lukkehodeblokken (508); å tilføre en kraft til stempelet (402) i en første retning (410) slik at aksialkrefter på hver av de to hovedsakelig parallelle overflater er hovedsakelig ekvivalente; og å bevege stempelstangen (404) langs den første retning (410) mot brønnhullet for kutting av verktøyet.

15. Mellomleggsplate (602) for fylling av et gap (502) mellom en lukkehodeblokk (408) og et stempel (402) i en utblåsingssikring (400), idet mellomleggsplaten (602) omfatter: en stamme med en tykkelse ikke større enn en tykkelse av gapet (502), hvori en form av mellomleggsplaten (602) er slik at ytterkanter av mellomleggsplaten (602) hovedsakelig matcher en form av en baksideflate av lukkehodeblokken (408) og innerkanter av mellomleggsplaten (602) er dimensjonert til å passe rundt en innsnevret del (514) av stempelet (402), og mellomleggsplaten (602) kan festes til lukkehodeblokken (408).