DE1917069A1

DE1917069A1 - Oil gusher shut-off valve with positive cam - control of seating action

Info

Publication number: DE1917069A1
Application number: DE19691917069
Authority: DE
Inventors: Pinkenzon Daniil B; Potechin Lev F; Baboskin Nikolaj N
Original assignee: VOLG NII NEFTJANOJ I GAZOVOJ P
Current assignee: VOLG NII NEFTJANOJ I GAZOVOJ P
Priority date: 1969-04-02
Filing date: 1969-04-02
Publication date: 1970-10-15

Abstract

Continuous zigzag cam track is provided on both sides of the valve housing for a pin fixed to the outer stationary casing or vice versa. The zigzags differ in dimension towards the axis of the valve and are designed so that when the sliding housing moves, the pin at the tip of the curve track can only move from one part to the next. The tips in the curve track can be offset from part to part thus assuring the pin progress. This ensures positive seating of the valve despite high pressures.

Description

STEUERWERK FÜR VENTIL ZUM UBERDECKEN DES FLUID-STROMS VORZUGSWEISE IN SPRINGERSONDEN Die Erfindung bezieht sich auf den Bergbau oder genauer auf Steuerwerke für Ventile, die beispielsweise in Erdöl- und Gasbohrungen zum Uberdecken ihres filtrierenden Teils eingesetzt werden. CONTROL UNIT FOR VALVE TO COVER THE FLUID FLOW PREFERABLY IN SPRINGER PROBES The invention relates to mining, or more precisely to control units for valves, for example in oil and gas wells to cover their filtering part are used.

Es ist das Werk für ein Ventil angegebener Zweckbestimmung bekannt, das aus mit dem Ventilabsperrteil verbundenem Kopf besteht. Zum Schlieren des Ventils wird an einem Draht ein Greif er in die Bohrung herabgelassen, der den Ventilkopf erfabt. Dann wird bei in Betrieb befindlicher Bohrung der Draht hochgezogen. Hierbei setzt sich der Ventilabsperrteil auf den Ventilsitz und überdeckt die Ventilsitzbohrung, wodurch das Bohrloch abgeschaltet wird. Bei weiterem Anziehen des Drahts wird die Verbindung zwischen Kopf und Greifer gelöst. The factory for a valve of the specified purpose is known, which consists of a head connected to the valve shut-off part. For streaking the valve a gripper is lowered into the hole on a wire that holds the valve head acquired Then the wire is pulled up while the bore is in operation. Here the valve shut-off part sits on the valve seat and covers the valve seat bore, thereby shutting down the wellbore. As the wire is tightened further, the Connection between head and gripper released.

Zum Steuern eines solchen Ventils sind jedoch eine Winde mit antrieb und mittel zu deren Beförderung sowie eine Schmiereinrichtung mit Xolle zur Führung des Drahts in der Bohrung erforeerlich. Außerdem sind zum Schließen des Ventils viel Zeit und zusätzliches Bedienungspersonal nötig. Ventile mit derartiger Steuerung sind nicht für Bohrungen mit hohem Schicht. To control such a valve, however, a winch is required and means for their transport as well as a lubrication device with Xolle for guidance of the wire in the hole. They are also used to close the valve a lot of time and additional operating personnel are required. Valves with such control are not for drilling with a high layer.

druck geeignet, da die Kräfte, welche den Draht durch die Stopfbüchse herausschieben bedeutend größer sind als das Gewicht des herabgelassenen Greifers.pressure, as the forces which the wire through the stuffing box are significantly greater than the weight of the lowered gripper.

Es sind auch Ventile bekannt, die mittels erhöhtem bluiddurchstrom (Produktdurchstrom) durch die Rohre gesteuert werden. Der hbsperrteil eines solchen Ventils wird durch eine Feder vom Ventilsitz weggedrückt. Bei erhöhtem Fluiddurchstrom wird jedoch der Federwiderstand überwunden und der Absperrteil an den VentilsitzX gepreßt, wobei die Ventilbohrung überdeckt wird. Das Steuerwerk eines solchen Ventils kann auch nur in beschränktem Umf'ange eingesetzt werden, da es folgende lQachteile besitzt: es erschwert das Regeln der Produktentnahme aus der Bohrung, es ist bei Ausfall des Schichtdrucks nicht betriebsfähig und kann nicht bei einer großen Gruppe von Bohrungen mit schwachen, wenig festen Kollektoren verwandt werden. Valves are also known which, by means of an increased flow of fluid (Product flow) controlled by the pipes. The shut-off part of such a valve is through a spring pushed away from the valve seat. With increased fluid flow, however, the spring resistance is overcome and the shut-off part is pressed against the valve seat X, with the valve bore is covered. The control unit of such a valve can also can only be used to a limited extent, as it has the following disadvantages: it makes it difficult to regulate the removal of the product from the borehole, it is in the event of a failure layer printing is inoperable and cannot be used with a large group of Holes with weak, less solid collectors can be used.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die aufgezahlten liachteile zu beseitigen. It is the aim of the present invention to remedy the listed disadvantages to eliminate.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerwerk für ein Ventil zum Uberdecken des J?luidstroms, vorzugsweise in Springersonden, zu schaffen, das in Bohrungen mit praktisch beliebigem Schichtdruck betriebsfähig ist und das im weiten Regelbereich die Durchführung der bei der Fluidentnahme erforderlichen Arbeiten ohne zusätzliche Ausrüstung und ohne zusätzliches Bedienungspersonal sicherstellt. The invention is based on the object of a control unit for a To create a valve to cover the J? Luid flow, preferably in spring probes, that is operable in bores with practically any layer pressure and that In the wide control range, the implementation of the fluid withdrawal required Ensures work without additional equipment and without additional operating personnel.

Diese Aufgabe wird durch Schaffung eines Steuerwerks für ein Ventil zum Überdecken des Fluidstroms, vorzugsweise in Springersonden, geschaffen. Erfindungsgemäß besitzt bei diesem Werk der verschieb- und drehbare Teil (oder das ortsfeste Werkgehäuse) eine zweiwandige Führung mit geschlossener zicK-zackförmiger Bahnkurve für mindestens einen Zapfen, der am ortsfesten Werkgehäuse (oder am verschieb- und drehbaren Teil) befestigt ist, wobei die Bahnkurvenzickzacke unterschiedliche Abmessungen in Richtung der Werkachse besitzen und an den Bahnkurvezickzackspitzen die Führung so ausgeführt ist, daß bei Längsverschiebung des verschieb- und drehbaren Teils der Zapfen, der sich an einer Spitze der zickzackförmigen Bahnkurve befindet, sich nur aus einem Teil derseloen in den folgenden verschieben kann. This task is accomplished by creating a control unit for a valve created to cover the fluid flow, preferably in spring probes. According to the invention possesses in this work the movable and rotatable part (or the stationary Movement case) a double-walled guide with a closed zigK-zag-shaped trajectory for at least a pin that is attached to the stationary movement housing (or to the movable and rotatable part) is attached, the path curve zigzags different dimensions in the direction of the work axis and the guidance is carried out at the zigzag tips of the trajectory is that with longitudinal displacement of the displaceable and rotatable part of the pin, the is at a tip of the zigzag trajectory, consists of only one Part derseloen can move into the following.

Das Werk kann einen verschieb- und drehbaren Teil, der in Form einer Hülse ausgeführt ist, und eine zweiwandige Führung, die aus einer Nut in dieser Hülse besteht, besitzen. The work can be a movable and rotatable part in the form of a Sleeve is executed, and a double-walled guide, which consists of a groove in this Sleeve consists, own.

Das Werk kann auch eine zweiwandige Führung mit zickzackrörmiger Bahnkurve besitzen, wobei die Führung aus geknickten Stäben besteht, die am verschieb- und drehbaren Teil (oder am Werkgehäuse) befestigt sind. The work can also have a double-walled guide with a zigzag shape Have a trajectory, whereby the guide consists of kinked rods that are attached to the and rotatable part (or on the movement housing) are attached.

Das Werk kann auch so ausgeführt sein, daß innerhalb der zickzackförmigen rührung an jeder ihrer Spitzen ledern angebracht sind, welche die Verschiebung des Zapfens in den schon von ihm durchfahrenen Führungsteil verhindern. The work can also be carried out so that within the zigzag Touch is attached to each of their tips of leather, which the displacement of the Prevent pin in the guide part already passed through by him.

Das werk kann auch so ausgeführt sein, daß die Spitzen zweier einander gegenüberliegender Führungswände an jener Enickstelle der zickzackförmigen Bahnkurve relativ zueinander in ¢uerrichtung auf eine Seite zu versetzt sind. The work can also be designed so that the tips of two each other opposite guide walls at the corner of the zigzag-shaped trajectory are to be offset relative to one another in the uerrichtung on one side.

Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel des durch Zeichnungen erläuterten Ventilsteuerwerks beschrieben; es zeigt Fig. 1 das mit Federn in den Hülsenuten versehene Ventilsteuerwerk mit teilweisem Längsausschnitt; Fig. 2 die Außenflächen-Abwicklüng der Hülse des in Fig. 1 dargestellten Werkg und Fig. 3 die Außenflächen-Abwicklung des verschiebbaren Steuerwerkteils mit aus Stäben bestehender Führung, bei der die Wandspitzen gegeneinander versetzt sind. An exemplary embodiment is described below to explain the invention of the valve control mechanism explained by drawings; it shows Fig. 1 the valve control mechanism provided with springs in the sleeve grooves with partial longitudinal cutout; Fig. 2 shows the outer surface development of the sleeve of the Werkg shown in Fig. 1 and Fig. 3 shows the outer surface development of the displaceable control unit part with rods existing leadership in which the wall tips are offset from one another.

Das Ventilsteuerwerk besitzt Gehäuse 1 (Fig. 1),- in dessen Oberteil sich Ventilsitz 2 mit Bohrung 3 befindet, und Hülse 4 (Fig. 2), die mit dem Absperrkegel 5 des Ventils-verbunden ist. An der Hülse 4 befinden sich di Nuten 6,7,8,9, 10,11,12 und 13. Hierbei bilden die Nuten 6 und 7 sowie auch 10 und 11 lange Zickzacke mit den Spitzen 14 und 15; dagegen bilden die Nuten 8 und 9 sowie auch 12 und 13 kurze Zickzacke mit den Spitzen 16 und 17. The valve control unit has housing 1 (Fig. 1), - in its upper part there is valve seat 2 with bore 3, and sleeve 4 (Fig. 2), which is with the shut-off cone 5 of the valve is connected. On the sleeve 4 there are grooves 6,7,8,9, 10,11,12 and 13. The grooves 6 and 7 as well as 10 and 11 also form long zigzags tips 14 and 15; on the other hand, the grooves 8 and 9 as well as 12 and 13 are short Zigzags with tips 16 and 17.

Kurze und lange Nuten schneiden sich am HülsenoberteiI und bilden die vier Spitzen 18, 19, 20 und 21. An den Übergangsstellen zwischen einem Nutteil und dem folgenden sifld- Blattfedern 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 und 29 angebracht. In die Nut greifen zwei Zapfen 30 ein, die starr am Gehäuse befestigt sind. Das Ventil mit dem Steuerwerk ist am Anker 31 in der Futterrohrtur oder in der Springerrohrtour montiert, wobei zwischen Hülse und Rohren Packung 32 eingelegt ist. Short and long grooves intersect and form on the upper part of the sleeve the four tips 18, 19, 20 and 21. At the transition points between a groove part and the following sifld leaf springs 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 and 29 attached. Two pins 30, which are rigidly attached to the housing, engage in the groove. That The valve with the control unit is on the armature 31 in the Casing door or Mounted in the springer tube tour, with packing 32 inserted between the sleeve and tubes is.

Das Ventilsteuerwerk arbeitet folgendermaßen. In der in Betrieb befindlichen Bohrung ist das Ventil geöffnet, da die an den Spitzen 16 und 17 der kurzen Zickzacke aufliegenden Zapfen 30 den durch den Strom nach oben getriebenen Kegel 5 mit der Hülse 4 festhalten. Hierbei überdeckt Kegel 5 nicht die Bohrung im Ventilsitz 3 und das Ventil bleibt geöffnet. The valve control works as follows. In the in-service Bore the valve is open because the tips 16 and 17 of the short zigzags resting pin 30 the cone 5 driven up by the current with the Hold the sleeve 4. Here, the cone 5 does not cover the hole in the valve seat 3 and the valve stays open.

Es wird, um das Ventil in der in betrieb befindlichen Bohrung zu schließen, zuvor einer der Schieber am Bohrungsmund geschlossen. Der Fluidstrom (Flüssigkeits- oder Gasstrom) hört auf-und Hülse 4 mit Kegel 5 fällt herab. Hierbei gleiten die Zapfen 30 längs den Nuten 9 und 13, drücken die Federn 25 und 29 zur Seite und erreichen die Spitzen 19 und 21 der zickzackförmigen ituhrung. Danach wird der (aus der Zeichnung nicht ersichtliche) Schieber geöffnet, was zur wiederaufnahme des Fluidstroms führt, der die Hülse 4 mit Kegel 5 erfaßt und nach oben schiebt. hierbei gleiten die Zapfen 30 längs den lmutenabschnitten 6 und 10, schieben die Federn 22 und 26 zur Seite und erreichen die Spitzen 14- und 15 (Knickpunkte der zickzackformigen Führung). Dabei erreicht Kegel 5 den Ventilsitz 2, während- die Zapfen 30 noch nicht ganz bis zu den Spitzen 14 und 15 der iNhrungsnut gelangt sind. Jetzt ist das Ventil geschlossen. Dieses wird, um seine Steuerung zu erleichtern, nicht ganz dicht geschlossen, sondern läßt eine sehr geringe Fluidmenge durchfließen.It is used to close the valve in the operating bore, one of the slides at the mouth of the bore was closed beforehand. The fluid flow (liquid or gas flow) stops and sleeve 4 with cone 5 falls down. Here the slide Pins 30 along the grooves 9 and 13, push the springs 25 and 29 to the side and reach the tips 19 and 21 of the zigzag ituhrung. Then the (from the drawing not visible) slide open, which leads to the resumption of the fluid flow, which detects the sleeve 4 with the cone 5 and pushes it upwards. the pegs slide here 30 along the lute sections 6 and 10, push the springs 22 and 26 to one side and reach the tips 14 and 15 (break points of the zigzag guide). In the process, the cone 5 reaches the valve seat 2, while the pin 30 is not yet completely as far as the tips 14 and 15 of the groove. Now is the valve closed. To make it easier to control, this is not completely closed, but allows a very small amount of fluid to flow through.

Zum Offen des Ventils wird einer der am Bohrungsmund befindlichen Sciiieber geschlossen. Über das undicht geschlosse ne Ventil wird der Druck über und unter dem Ventil ausgeglichen. To open the valve, one of the ones located at the mouth of the bore is used Gate closed. The pressure is over the leaky closed valve and balanced under the valve.

Sobald der Druck auf beiden Seiten gleich groß wird- dies wird durch das am Bohrungsmund befindliche Manometer angezeigtfällt Hülse 4 mit Kegel 5 herab. Hierbei gleiten die Zapfen 30 längs der Teile 7 und 11 und erreichen die Spitzen 98 und 20.As soon as the pressure on both sides becomes the same - this will be through the pressure gauge located at the mouth of the bore is displayed, sleeve 4 with cone 5 falls down. Here, the pins 30 slide along the parts 7 and 11 and reach the tips 98 and 20.

Nach dem Offnen des Schiebers gleiten die Zapfen längs den Teilen längs den Nutenteilen 8 und 12, passieren die Federn 24 und 28 und stoßen auf die Spitzen 16 und 17 der zickzackförmigen Führungsnut. In dieser Stellung erreicht der Kegel 5 nicht den Ventilsitz 2 und das Ventil ist geöffnet.After opening the slide, the pins slide along the parts along the groove parts 8 and 12, the springs 24 and 28 pass and hit the Tips 16 and 17 of the zigzag guide groove. Reached in this position the cone 5 not the valve seat 2 and the valve is open.

Die zickzackförmige Nut an der Hülse hat geschlossene Form, so daß das Ventil vielfach geöffnet und geschlossen werden kann. The zigzag groove on the sleeve has a closed shape so that the valve can be opened and closed many times.

Das Ventil kann, wenn es in Springerrohre eingesetzt ist, zum Herablassen von Untersuchungsgeräten durch Ausgleichen des Drucks in den Rohren und im Hinterrohrraum mittels Verbindung derselben am Bohrungsmund geöffnet werden. The valve can, when it is inserted into springer tubes, for lowering of examination devices by equalizing the pressure in the pipes and in the space behind the pipe be opened by connecting the same at the mouth of the bore.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiels des Ventilsteuerwerks ist die Führung aus Stäben, beispielsweise aus Draht, gefertigt, der zickzackförmig gebogen ist (Fig. 3). Drähte 33 und 34 dienen als Führungswände, die durch Radialstäbe 35 und 36 mit dem Zentralstab 37 des Absperrkegels 5 verbunden sind. In another embodiment of the valve control unit is the guide made of rods, for example made of wire, the zigzag shape is bent (Fig. 3). Wires 33 and 34 serve as guide walls through radial rods 35 and 36 are connected to the central rod 37 of the shut-off cone 5.

Die Rolle der Federn spielen bei diesem beispiele die Spitzen, die andersartig ausgeführt sind und zwar ist deren aubenseitige Spitze 38 in bezug auf die Spitze 39 um das Maß n verschoben. Auf diese Weise wird die Verschiebung des Zapfens 30 in den folgenden Zickzackteil bei seiner Weiterbewegung sichergestellt. Daher erfolgt bei Hin- und Herverschiebung der Hülse oder des Stabtejis eine Drehung um die Längsachse, die durch die Lage der Zapfen in der Bohrung hervorgerufen wird.In this example, the role of the feathers is played by the tips, the are designed differently and that is the outside tip 38 with respect to the tip 39 shifted by the amount n. In this way, the displacement of the Pin 30 ensured in the following zigzag part during its further movement. Therefore, when the sleeve or the rod part is moved back and forth, it rotates around the longitudinal axis, which is caused by the position of the pin in the bore.

Das Ventilwerk wird auf ähnliche Weise wie in dem obenbeschrie-Denen Beispiel mit Hülse gesteuert.The valve mechanism is operated in a manner similar to that described above Example controlled with sleeve.

-Die Nuten der geschlossenen zickzackförmigen Bohrung können sich auch am Gehäuse und die in sie eingreifenden Zapfen dementsprechend am verschieb- und drehbaren Teil befinden. -The grooves of the closed zigzag hole can become also on the housing and the pins engaging in it accordingly on the sliding and rotatable part.

Die aus Stäben gefertigte, geschlossene, zickzackförmige Fülirung kann ebenfalls am Werkgehause montiert und die lappen können dementsprechend am verschieb- und drehbaren leil befestigt sein. Es können ein oder mehrere Zapfen, die in die (aus Stäoen gefertigte oder aurch eine Nut gebildete) Führung eingreifen, verwandt werden. Das werk arbeitet in allen Fällen wie in dem beschriebenen Beispiele. The closed, zigzag-shaped filling made of rods can also be mounted on the factory housing and the lobes can be installed accordingly on the slidable and rotatable leil be attached. One or more tenons, engage in the guide (made of steel or formed by a groove), be used. The work works in all cases as in the examples described.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E:

1. Control unit for valve to cover the fluid stiom preferably in spring probes, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the one with the valve body connected movable and rotatable part (4) (or the stationary movement housing) a two-walled guide (6. ..13) with a closed zigzag curve for at least has a pin (30) which is attached to the stationary movement housing (1) (or to the sliding and rotatable part (4)), wherein the path curve zigzags (9 and 10) have different dimensions in the direction of the movement axis and at the trajectory curve zigzag tips the hole is designed so that the longitudinal displacement of the movable and rotatable Part (4) of the pin (30), which is at the top of the zigzag trajectory is located, just move from one part (9) of the same to the following (10) can.

2. Work according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the displaceable and rotatable part is designed in the form of a sleeve (4) and the double-walled guide consists of a groove (6 ... 13) in this sleeve.

3. Work according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the two-walled guide with a zigzag-shaped trajectory curve made of kinked rods (35, 36) exists on the movable and rotatable part (37) (or on the movement housing (1) are attached.

4. Work according to claim 1 ... 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c n e t that inside the zigzag guide (6 ... 13) at each of its tips Springs (22 ... 29) are attached, which the displacement of the pin (30) in prevent the guide part that he has already passed through.

5. Work according to claim 1 ... 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the tips of two opposing guide walls (35, 36) at each kink of the zigzag-shaped trajectory relative to one another in the transverse direction are offset to one side.

L e r s e i t e