DE1917069C - Steuenverk fur Ventile zum Überdecken des Fluidstroms, insbesondere in Spnngson den - Google Patents

Description

sten Ventilgehäuse (1) bzw. am verschieb- und Greifers.

drehbaren Teil (4) befestigt ist, wobei die Bahn- 15 Es sind auch Ventile bekannt, die mittels erhöhtem kurvenackzackformen (9,10) unterschiedliche Fluiddurchstrom (Produktdurchstrom) durch die Abmessungen in Richtung der Ventilachse besit- Rohre gesteuert werden. Der Absperrteil eines solzen und an den Bahnkurvenzickzackspitzen die chen Ventils wird durch eine Feder vom Venlilsalz Führung so ausgeführt ist, daß der an der Spitze weggedrückt. Bei erhöhtem Fluiddurchstrom wird je der zickzackförmigen Bahnkurve befindliche 20 doch der Federwidersland überwunden und der Ab-Zapfen (30) bei Längsverschiebung des ver- sperrieil an den Ventilsitz gepreßt, wobei die Venü!- schieb- und drehbaren Teils (4) nur aus dem bohrung überdeckt wird. Das Steuerwerk eines soleinen Teil (9) in den folgenden (10) der Bahn- chen Ventils kann auch nur in beschränktem Umkurve verschieblich ist. fange eingesetzt werden, da es folgende Nachteile bc-

2. Steuerwerk nach Anspruch 1, dadurch ge- »5 sitzt: es erschwert das Regeln der Produktenentkennzeichnet, daß der verschieb- und drehbare nähme aus der Bohrung, es ist bei Ausfall de;, Teil (4) in Form einer Hülse ausgeführt ist und Schichtdrucks nicht betriebsfähig und kann nicht bei die zweiwandige Führung (6 bis 13) aus einer Nut einer großen Gruppe von Bohrungen mit schwachen, in dieser Hülse besteht. wenig festen Kollektoren verwandt werden.

3. Steuerwerk nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 Es ist das Ziel der Erfindung, die aufgezählten kennzeichnet, daß die zweiwandige Führung mit Nachteile zu beseitigen.

sickzackförmigcr Bahnkurve aus geknickten Stä- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

ben (35, 36) besieht, die am verschieb- und dreh- Steuerwerk für ein Ventil zum Überdecken des Fluidbaren Teil (37) oder am Werkgehäuse (1) befe- Stroms, vorzugsweise in Springsonden, zu schaffen, stigt sind. 35 das in Bohrungen mit praktisch beliebigem Schicht-

4. Steuerwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, druck betriebsfähig ist und das im weiten Regelbe dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung reich die Durchführung der bei der Fluidentnahme der Verschiebung des Zapfens (30) in den schon erforderlichen Arbeiten ohne zusätzliche Ausrüstung von ihm durchfahrenen Führungsteil innerhalb und ohne zusätzliches Bedienungspersonal sicherder zickzackförmigen Führung (6 bis 13) an jeder 40 stellt.

ihrer Spitzen Federn (22 bis 29) angebracht Diese Aufgabe wird durch Schaffung eines Steuersind, werks für ein Ventil zum Überdecken des Fluid-

5. Steuerwerk nach den Ansprüchen 1 bis 3, Stroms, insbesondere in Springsondmi, gelöst. Erfindadurch gekennzeichnet, daß die Spitzen zweier dungsgemäß besitzt bei diesem Steuerwerk der vereinander gegenüberliegender Führungswände art 45 schieb- und drehbare Teil oder das ortsfeste Ventilgejeder Knickstelle der zickzackförmigen Bahn- häuse eine zweiwandige Führung mit geschlossener kurve relativ zueinander in Querrichtung auf eine zickzackförmiger Bahnkurve für mindestens einen Seite zu versetzt sind. Zapfen, der am ortsfesten Ventilgehäuse bzw. am

verschieb- und drehbaren Teil befestigt ist, wobei die 50 Bahnkurvenzickzackformen unterschiedliche Abmes-

sungen in Richtung der Ventilachse besitzen und an

den Bahnkurvenzickzackspitzen die Führung so ausgeführt ist, daß der an der Spitze der zickzackförmi-

Dic Erfindung bezieht sich auf Steuerwerke für gen Bahnkurve befindliche Zapfen bei Längsver-Ventile mit einem Gehäuse mit Ventilsitz und einem 55 Schiebung des verschieb- und drehbaren Teils nur aus im Gehäuse längsverschieblichen Teil mit Ventilkegel dem einen Teil in den folgenden der Bahnkurve verzum Überdecken des Fluidstroms, insbesondere in schieblich ist.

Springsonden; solche Ventile werden beispielsweise Das Werk kann einen verschieb- und drehbaren

in Erdöl- und Gasbohrungen zum Überdecken ihres Teil, der in Form einer Hülse ausgeführt ist, und eine filtrierenden Teils eingesetzt. 60 zweiwandige Führung, die aus einer Nut in dieser

Es ist ein Steuerwerk für ein Ventil angegebener Hülse besteht, besitzen.

Zweckbestimmung bekannt, das aus mit dem Ventil- Das Werk kann auch eine zweiwandige Führung

absperrteil verbundenem Kopf besteht. Zum Schlie- mit zickzackförmiger Bahnkurve besitzen, wobei die ßen des Ventils wird an einem Draht ein Greifer in Führung aus geknickten Stäben besteht, die am verdie Bohrung herabgelassen, der den Ventilkopf er- 65 schieb- und drehbaren Teil oder am Werkgehäuse befaßt. Dann wird bei in· Betrieb befindlicher Bohrung festigt sind.

der Draht hochgezogen. Hierbei setzt sich der Ventil- Das Werk kann auch so ausgeführt sein, daß inner-

absperrteil auf den Ventilsitz und überdeckt die halb der zickzackförmigen Führung an jeder ihrer

Spitzen Federn angebracht sind, welche die Verschiebung des Zapfens in den schon von ihm durchfahrenen Führungsteil verhindern.

Das Werk kann auch so ausgeführt sein, daß die Spitzen zweier einander gegenüberliegender Führungswände an jeder Knickstelle der zlekzackförmigen Bahnkurve relativ zueinander in Querrichtung auf eine Seite zu versetzt sind.

Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel des durch Zeichnungen erläuterten Ventilsteuerwerks beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 das mit Federn in den Hülsennuten versehene Ventilsteuerwerk mit teilweisem Längsausschnitl,

Fig. 2 die Außenflächen-Abwicklung der Hülse des an F i g. 1 dargestellten Werks und

Fig. 3 die Außenflächen-Abwicklung des verschiebbaren Steuerwerkteils mit aus Stäben bestehender Führung, bei der die Wandspilzen gegeneinander versetzt sind. ■

Das Ventilsteuerwerk besitzt ein Gehäuse 1 (Fig. 1), in dessen Oberteil sich Ventilsitz2 mit Bohrung 3 befindet, und einen verschieb- und drehbaren Teil 4 in Form einer Hülse (F i g. 2), die mit dem Absperrkegel 5 des Ventils verbunden ist. An der Hülse befinden sich Nuten 6 bis 13. Hierbei bilden die Nuten 6 und 7 sowie auch 10 und 11 längere Längsteile einer Zickzackform mit den Spitzen 14 und 15; dagegen bilden die Nuten 8 und 9 sowie auch 12 und 13 kürzere Längsteile der Zickzackform mit den Spitzen 16 und 17.

Kurze und lange Nuten schneiden sich am Hülsenoberteil und bilden die vier Spitzen 18 bis 21. An den Übergangsstellen zwischen einem Nutteil und dem folgenden sind Blattfedern 22 bis 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 FuUerrohrtour oder in der Springrohrtour montiert, wobei zwischen Hülse und Rohren eine Packung 32 eingelegt ist.

Das Ventilsteuerwerk arbeitet folgendermaßen. In der in Betrieb befindlichen Bohrung ist das Ventil geöffnet, da die an den Spitzen 16 und 17 der kurzen Zickzackteile aufliegenden Zapfen 30 den durch den Strom nach oben getriebenen Kegel 5 mit der Hülse festhalten. Hierbei überdeckt der Kegel 5 nicht die Bohrung im Ventilsitz 3, und das Ventil bleibt geöffnet. Es wird, um das Ventil in der in Betrieb befindlichen Bohrung zu schließen, zuvor einer dtr Schieber am Bohrlochkopf geschlossen. Der Fluidstrom (Flüssigkeits- oder Gasstrom) hört auf, und die Hülse mit Kegel S fällt herab. Hierbei gleiten die Zapfen 30 längs der Nuten 9 und 13, drücken die Federn 25 und 29 zur Seite und erreichen die Spitzen 19 und 21 der zickzackförmigen Führung. Danach wird der (aus der Zeichnung nicht ersichtliche) Schieber geöffnet, was zur Wiederaufnahme des Fluidstroms führt, der die Hülse mit Kegel 5 erfaßt und nach oben schiebt. Hierbei gleiten die Zapfen 30 längs den Nutenabschnitten 6 und 10, schieben die Federn 22 und 26 zur Seite und erreichen die Spitzen 14 und 15 (Knickpunkte der zickzackförmigen Führung). Dabei erreicht der Kegel 5 den Ventilsitz 2, während die Zapfen 30 noch nicht ganz bis zu den Spitzen 14 und 15 der Führungsnut gelangt sind. Jetzt ist das Ventil, um seine Steuerung zu erleichtern, nicht ganz dicht abgeschlossen; es läßt dabei eine sehr geringe Fluidmenge durchfließen.

Zum öffnen des Ventils wird einer der am Bohr-

iö lochkopf befindlichen Schieber geschlossen. Über das undicht geschlossene Ventil wird der Druck über und unter dem Ventil ausgeglichen. Sobald der Druck auf beiden Seiten gleich groß wird (dies wird durch das am Bohrlochkopf befindliche Manometer angezeigt),

J₅ fällt die Hülse mit dem Kegel 5 herab. Hierbei gleiten die Zapfen 30 längs der Teile 7 und 11 und erreichen die Spitzen 18 und 20. Nach dem öffnen des Schiebers gleiten die Zapfen längs den Nutenteilen 8 und 12, passieren die Federn 24 und 28 und stoßen auf

ao die Spitzen 16 und 17 der zickzackförmigen Führungsnut. In dieser Stellung erreicht der Kegel 5 nicht den Ventilsitz 2, und das Ventil ist geöffnet.

Die zitkzackförmige Nut in der Hülse hat geschlossene Form, so daß das Ventil vielfach geöffnet und

as geschlossen werden kann.

Das Ventil kann, wenn es in Springrohre eingesetzt ist, zum Herablassen von Untersuchungsgeräten durch Ausgleichen des Drucks in den Rohren und im äußeren Ringraum durch Verbindung derselben am Bohrlochkopf geöffnet werden.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des Vcntilsteuerwerks ist die Führung aus Stäben, beispielsweise aus Draht, gefertigt, der zickzackförmig gebogen ist (F i g. 3). Stäbe 33 und 34 dienen als Füh-

rungswände, die durch Radialstäbe 35 und 36 mit dem Zentralstab 37 des Absperrkegels 5 verbunden sind. Die Rolle der Fede.n spielen bei diesem Beispiel die Spitzen der Zickzackform, die andersartig ausgeführt sind, und zwar ist deren eine Spitze 38 in

bezug auf die andere Spitze 39 jeweils um das Maß η verschoben. Auf diese Weise wird die Verschiebung des Zapfens 30 in den nachfolgenden Zickzackteil sichergestellt. Daher erfolgt bei Hin- und Herverschiebung der Hülse oder des Stabteiles eine Drehung derselben um die Längsachse, die durch die Lage der Zapfen in der Führung hervorgerufen wird. Das Ventilwerk wird auf ähnliche Weise wie in dem oben beschriebenen Beispiel mit Hülse gesteuert.
. Die Nuten der geschlossenen zickzackförmigen Führung können sich auch am Gehäuse und die in sie eingreifenden Zapfen dementsprechend am verschieb- und drehbaren Teil befinden.

Die aus Stäben gefertigte, geschlossene zickzackförmige Führung kann ebenfalls am Werkgehäuse montiert und die Zapfen können dementsprechend am verschieb- und drehbaren Teil befestigt sein. Es können ein oder mehrere Zapfen, die in die (aus Stäben gefertigte oder durch eine Nut gebildete) Führung eingreifen, verwandt werden. Das Werk arbeitet in allen Fällen wie in dem beschriebenen Beispiel.

Hierzu 1 Blatt Zeichnuneen

Claims (1)

Ventilsitzbohrung, wodurch das Bohrloch abgescha!- Patentansprüche: let wird. Bei weiterem Anziehen des Drahtes wird die Verbindung zwischen Kopf und Greifer gelost,

1. Steuerwerk für Ventile mit einem Gehäuse Zun, Steuern eines solchen Ventils sind jedoch eine

mit Ventilsitz und einem im Gehäuse längsver- 5 Winde mit Antrieb und Mittel zu deren BetoraeruHg

schieblichen Teil mit Ventilkegel zum Überdek- sowie eine Schmiereinrichtung mit Rolle zur führung

ken des Fluidstroms, insbesondere in Springson- des Drahts in der Bohrung erforderlich. AuUerdem

den, dadurchgekennzeichnet.daßder sind zum Schließen des Ventils viel Zeit und zusatzli-

mit dem Ventilkörper verbundene verschieb- und ches Bedienungspersonal nötig. Ventile mit derartiger

drehbare Teil (4) oder das ortsfeste Ventilgehäuse io Steuerung sind nicht für Bohrungen mit hohem

eine zweiwandige Führung (6 bis 13) mit ge- Schichtdruck geeignet, da die Kräfte, welche den

schlossener zickzackförmiger Bahnkurve für min- Draht durch die Stopfbuchse herausschieben bedeu-

destens einen Zapfen (30) besitzt, der am ortsfe- tend größer sind als das Gewicht des herabgelassenen