DE2220403A1 - Speed sensitive valve - Google Patents
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Classifications
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Description
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.-lJXOr. K. b PAKlN tr postfacd.-lJXOr. K. b PAKlN tr postfacd
PATENTANWÄLTE telefon (0211) 07 22 doPATENT LAWYERS phone (0211) 07 22 do
22. 605/612 12. April 197222. 605/612 April 12, 1972
Beschreibung
zum Patentgesuchdescription
to the patent application
der Firma Schlumberger Technology Corporation,
277 Park Avenue, New York, N.Y. 10017the company Schlumberger Technology Corporation,
277 Park Avenue, New York, NY 10017
BETREFFEND:CONCERNING:
Geschwindigkeitsempfindliches VentilSpeed sensitive valve
Die Erfindung betrifft allgemein Sicherheitsventile und insbesondere
einen Sicherheitsventilmechanismus, der den Strom ■
der geförderten Strömungsmittel abhängig von der Geschwindigkeit der Strömungsmittel hindurchströmen läßt und diesen Strom
vollständig unterbricht, falls er wenigstens unter eine untere Geschwindigkeitsgrenze fällt.The invention relates generally to safety valves and, more particularly, to a safety valve mechanism that controls the flow
allows the conveyed fluid to flow through depending on the speed of the fluid and completely interrupts this flow if it falls below at least a lower speed limit.
In den Anfängen der Entwicklung der Petroleumindustrie hat man üblicherweise unter Druck stehende Petroleumvorkommen dadurch
angezapft, daß man sie anbohrte und den möglicherweise im Bohrloch enthaltenen Gasdruck auf einen regelbaren Wert oder einen
Wert entweichen ließ, bei dem die Petroleumprodukte durch Pumpen wiedergewonnen werden können. Das während dieser besonderen
Verfahrensperiode ausströmende Gas war im wesentlichen nutzlos
und wurde Im allgemeinen vergeudet. Wo das Öl aus dem BohrlochIn the early stages of the development of the petroleum industry, it was common to have pressurized petroleum deposits through it
tapped, that they were drilled and allowed the gas pressure possibly contained in the borehole to escape to a controllable value or a value at which the petroleum products can be recovered by pumping. The effluent gas during this particular period of operation was essentially useless and was generally wasted. Where the oil from the well
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zusammen mit dem entweichenden Gas herausgeblasen wurde, sammelte man das Öl in Oberflächenkanälen, die um den Bohrschacht herum aufgebaut wurden. Als sich die Petroleumindustrie schnell entwickeltejentdeckte man, daß das unter Druck* stehende Gas in den Erdformationen wirksam dazu verwendet werden kann, um andere Petroleumprodukte zu erzeugen, die darin enthalten sind, und daß das Gas selbst in seinem natürlichen Zustand oder in anderen physikalischen Zuständen, beispielsweise im flüssigen Zustand, verkauft werden konnte. Es wurden verschiedene Entwicklungen durchgeführt, um sich gegen den Verlust des Gasdrucks in den Petroleumvorkommen zu schützen, aber die meisten der frühen Entwicklungen bezogen sich auf Oberflächenregelventile und dergleichen, welche manuell oder mechanisch zur Durchflußregelung gehandhabt werden konnten.was blown out along with the escaping gas, the oil was collected in surface channels around the wellbore were built around. As the petroleum industry developed rapidly, it was discovered that under pressure stagnant gas in the earth formations can be effectively used to produce other petroleum products that contained therein, and that the gas itself in its natural state or in other physical states, for example in the liquid state, could be sold. Various developments have been made to it to protect against the loss of gas pressure in the petroleum deposits, but most of the early developments related on surface control valves and the like, which are handled manually or mechanically for flow control could.
Obgleich Bohrlöcher jetzt wirksam geregelt werden können, um ein unnötiges Entweichen von Gas aus dem Vorkommen zu vermeiden, entwickeln sich gelegentlich unvorhergesehene Ereignisse, die das unkontrollierte Ausblasen eines Bohrloches hervorrufen. Die an der Oberfläche befindlichen Produktionsanlagen können durch mechanische Vorrichtungen beschädigt werden, die in der Nähe des Bohrloches arbeiten, und es können andere Beeinträchtigungen durch die Umgebung der Bohrlochoberfläche zum Ausblasen des Bohrloches führen.Although wellbores can now be effectively controlled to prevent unnecessary gas escaping from the deposit, Occasionally, unforeseen events develop which cause the uncontrolled blowing out of a borehole. The production facilities located on the surface can be damaged by mechanical devices that work in the vicinity of the borehole, and there may be other adverse effects from the environment of the borehole surface Blow out the borehole.
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Wenn sich der Bohrschacht außerhalb der Küste, beispielsweise auf einer Plattform befindet, ist das Auftreten einer Explosion oder von Feuer und dergleichen besonders gefährlich für das Leben der Bedienungspersonen, da es schwierig ist, von der Produktionsstätte zu entfliehen. Küstenferne Explosionen und Feuer sind auch bezüglich der Zerstörung der Anlagen besonders kostspielig wegen der extrem hohen Erstellungskosten küstenferner Produktionsstätten. Auch kann ein Ölausbruch, der auf eine,: Beschädigung der Regeleinrichtung an der Bohrlochoberfläche zurückgehe bei einer küstenfernen Produktionsstätte zu einer Verunreinigung eines extrem großen Gebietes der Küstenlinie führen und dadurch zu beträchtlichen Schaden für Freigehege und dergleichen führen.If the well is offshore, for example on a platform, the occurrence is one Explosion or fire and the like are particularly dangerous to the life of the operators as it is difficult is to escape from the production site. Offshore explosions and fires are also related to destruction of the plants are particularly expensive because of the extremely high construction costs of production facilities away from the coast. Also can an oil outbreak, which is due to damage to the control device on the surface of the borehole in the case of a distant one Production facility lead to pollution of an extremely large area of the coastline and thereby lead to cause considerable damage to outdoor enclosures and the like.
Explosionen an der Oberflächenregeleinrichtung und innerhalb des Bohrschachtes unter der Oberfläche können zu einer beträchtlichen Beschädigung führen und insbesondere das unkontrollierte Ausströmen aus dem Bohrschacht ermöglichen.Explosions on the surface control device and within of the well below the surface can lead to considerable damage and especially the uncontrolled one Allow outflow from the well.
Bohrlöcher können auch wegen der Verwerfung von Erdschichten ausblasen, durch welche das Bohrloch eingebracht ist, und derartige Beschädigungen können auf eine unzureichende Verbindung zwischen dem Bohrlochzement in dem Bohrloch und der Erdschicht zurückzuführen sein, durch welche das Bohrloch gelangt, so daß unter Druck stehende Strömungsmittel außerhalb des Bohrlochgehäuses zur Oberfläche heraufströmen können.Boreholes can also blow out due to the faulting of earth strata through which the borehole is made, and the like Damage can result from an inadequate connection between the borehole cement in the borehole and the soil layer through which the borehole passes, so that pressurized fluids outside the borehole casing can flow up to the surface.
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Wenn ein Bohrloch aus irgendeinem Grunde ausbläst, so können die Kosten für die Bohr- und Erzeugergesellschaften extrem groß werden. Derartige Kosten können durch Produktionsverluste während der Zeit bedingt sein, in der das Bohrloch ausbläst. Erhebliche Kosten werden auch durch den Druckverlust des Erdölvorkommens hervorgerufen, der eine zukünftige Produktion von Petroleumerzeugnissen verhindern kann. Der Verlust des Drucks im Erdölvorkommen kann auch die Produktion beträchtlich verlangsamen oder verteuern, indem Gashebevorgänge und Hilfsfördermaßnahmen zur wirksamen Produktion erforderlich werden.If for any reason a borehole blows out, so the costs to the drilling and producing companies can become extremely large. Such costs can by Production losses may be caused during the time the well is blowing out. Significant costs are also due caused the pressure loss of the oil deposit, the may prevent future production of petroleum products. The loss of pressure in the oil field can also slow down production considerably or make it more expensive by gas lifting processes and relief measures become necessary for effective production.
Es ist offensichtlich erforderlich, unterirdische Regelmechanismen für den Durchfluß vorzusehen, die automatisch oder gewünschtenfalls wahlweise betätigbar sind, um das Ausblasen von Bohrlöchern zu verhindern, selbst wenn die an der Oberfläche befindliche Anlage zur Regelung des Stromes beschädigt wird oder nicht im Betrieb ist. Unterirdische Regeleinrichtungen dieser Art können in der Lage sein, Explosionen und Feuer zu verhindern, welche anderenfalls bei der Beschädigung oder Fehlfunktion der Regelsysteme an der Oberfläche auftreten wurden. Darüber hinaus können unterirdische Regel-Sicherheitseinrichtungen wirksam die Verunreinigung der Umgebung verhindern, welche anderenfalls auftreten würde, wenn ein küstenfernes Bohrloch unkontrolliert ausbläst. Da unterirdische Sicherheitsventile viele derartige Unglücksfälle ver-Obviously, there is a need for underground control mechanisms to provide for the flow, which can be actuated automatically or, if desired, optionally, in order to blow out of boreholes, even if the surface-mounted equipment regulating the current is damaged is or is not in operation. Underground control systems of this type can be capable of explosions and prevent fire, which would otherwise result in damage or malfunction of control systems on the surface occur. In addition, underground control safety devices can be used effectively prevent the pollution of the environment which would otherwise occur if blows out a borehole far from the coast in an uncontrolled manner. Since underground safety valves prevent many such accidents
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meiden können und die Steuerung der Verunreinigung für die Landschaftserhaltung derart wichtig ist, ergibt sich, daß für einen wirkungsvollen Betrieb der Petroleumindustrie unterirdische Sicherheitsmechanismen erforderlich sind.can shun and control the pollution for that So important is landscape conservation, it turns out that underground security mechanisms are required for effective operation of the petroleum industry.
Es sind verschiedene Bohrlochsicherheitssysteme entwickelt worden, welche sowohl überirdische als auch unterirdische Sicherheitseinrichtungen aufweisen, die entweder automatisch durch Pilotmechanismen oder durch entfernte Meßfühler oder wahlweise beim Aufkommen gefährlicher Bohrlochzustände geregelt werden bzw« ansprechen, um den Strom des Fördergutes anzuhalten, bis die Produktionsstätte für den weiteren Betrieb wieder sicher gemacht worden ist.Various well safety systems have been developed, both above ground and underground Have safety devices that are either automatic by pilot mechanisms or by remote sensors or, alternatively, when dangerous borehole conditions arise, they can be regulated or respond to the flow of the material being conveyed to stop until the production facility has been made safe for further operation.
Küstenferne Bohrlöcher können Produktionsanlagen aufweisen, die einen Sicherheitsbetrieb vorsehen, der die Erzeugung oder das Unterbrechen im Bohrloch bei Stürmen oder anderen widrigen Ereignissen gestattet, welche anderenfalls die Produktion beeinträchtigen würden.Boreholes distant from the coast can have production facilities that provide a safety operation that takes care of the production or interruption in the borehole in the event of storms or other adverse events which would otherwise stop production would affect.
Es sind oberirdische und unterirdische Sicherheitsventile entwickelt worden, welche das Schließen oberirdischer oder unterirdischer Regeleinrichtungen für den Produktionsstrom bewirken, um den Strom zu unterbrechen, falls sich ein zu hoher Bohrlochdruck entwickelt und falls die Stromregeleinrichtung einem. zu hohen Produktionsstrom ausgesetzt seinAbove-ground and underground safety valves have been developed which permit the closing of above-ground or cause underground control devices for the production flow to interrupt the flow in the event that it becomes too high downhole pressure developed and if the flow control device one. be exposed to excessive production flow
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sollte. Die meisten der gegenwärtig erhältlichen im Bohrloch befindlichen Sicherheitsventileinrichtungen sprechen lediglich auf die Geschwindigkeit an und bleiben geöffnet, so daß sie das Strömungsmittel während der Zeitdauer des normalen oder niedrigen Durchsatzes hindurchströmen lassen, und sie werden durch Kräfte betätigt, die bei hoher Strömungsgeschwindigkeit auftreten, um die Ventilanordnung in die Schließstellung zu bewegen und dadurch den Strom zu unterbrechen. Falls die Geschwindigkeit des Strömungsmittels abnormal tief werden sollte, würde ein lediglich auf die Empfindlichkeit ansprechendes Ventil das System nicht sichern. should. Most of the downhole safety valve devices currently available speak just adjust the speed and stay open so that they can keep the fluid flowing for the duration of the normal or low flow throughput, and they are actuated by forces that occur at high flow rates occur to move the valve assembly into the closed position and thereby interrupt the flow. If the velocity of the fluid were to become abnormally low, a response would only be given to the Sensitivity sensitive valve does not secure the system.
Ein Nachteil aller Arten von bekannten Sicherheitsventilen besteht darin, daß der Ventilsitz und der andere Ventilverschluß zu allen Zeiten den widrigen Bohrlochbedingungen unterworfen sind, so daß durch die BohrlochflUssigkeit Korrosion und Erosion auftritt, die durch Sand oder andere Fremdteile verursacht werden, welche mit dem Produktionsstrom zusammen hochgespült werden. Falls das Sicherheitsventil durch den Produktionsstrom erodiert oder korrodiert wird, kann es nicht einwandfrei arbeiten, falls nachfolgend Notsituationen auftreten sollten. Ein anderer Nachteil der bekannten geschwindigkeitsempfindlichen Sicherheitsventile besteht darin, daß es nicht möglich ist, die Sicherheitsmechanismen zu prü-A disadvantage of all types of known safety valves is that the valve seat and the other valve closure are subject to adverse borehole conditions at all times, so that corrosion through the borehole fluid and erosion occurs caused by sand or other foreign matter that coexists with the production stream be flushed up. If the safety valve is eroded or corroded by the production stream, it can do not work properly in the event of subsequent emergency situations. Another disadvantage of the known speed-sensitive Safety valves consists in the fact that it is not possible to check the safety mechanisms.
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fen, um die richtige Funktion sicherzustellen, ohne das Ventil aus dem Bohrloch zu entnehmen. Auch kann es erforderlich sein, das Bohrlochgestänge aus dem Bohrloch zu entfernen, was natürlich .extrem teuer und unerwünscht ist·to ensure correct function without removing the valve from the borehole. It may also be required remove the drill string from the borehole, which of course is extremely expensive and undesirable.
Über eine längere Zeitdauer kann die Produktion eines bestimmten Vorkommens den Druck und damit die Strömungsgeschwindigkeit derart herabsetzen, daß die dadurch hervorgerufenen Kräfte nicht ausreichen, um ein wirkungsvolles Schließen eines auf die Geschwindigkeit ansprechenden Sicherheitsventiles sicherzustellen, selbst wenn das Bohrloch unbeschränkt weiter fördern kann.Over a longer period of time, the production of a certain Occurrence reduce the pressure and thus the flow rate so that the thereby caused Forces are not sufficient to effectively close a speed responsive Ensure safety valve, even if the borehole can continue to promote unrestricted.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Sicherheitsventileinrichtung zu schaffen, die im Bohrloch eingebracht ist und den Strömungsmittelfluß wirksam unterbindet, falls die Geschwindigkeit des Produktionsstromes unter einen vorbestimmten Betriebspegel fallen sollte. The invention is therefore based on the object of creating a new type of safety valve device, which in the Is drilled and effectively disrupts the flow of fluid should the speed of the production stream fall below a predetermined operating level.
Auch soll der Produktionsstrom unterbrochen werden, falls die Geschwindigkeit oberhalb oder unterhalb bestimmter Grenzen eines vorbestimmten Betriebsbereichs fallen sollte.The production flow should also be interrupted if the speed is above or below certain limits should fall within a predetermined operating range.
Ausgehend von einem Sicherheitsventil zum Schutz eines Bohr-Based on a safety valve to protect a drilling
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loches mit einem Gehäuse und einem Strömungsdurchgang, welches in einer Förderleitung angeschlossen werden kann, die sich durch ein Bohrloch erstreckt, und einem normalerweise geöffneten Ventil in dem Gehäuse, wobei das Ventil zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen bewegt werden kann und einen durch den Strömungsdurchgang geförderten Strom regelt, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Gehäuse eine Niederstromeinrichtung auf eine Strömungsabnahme unter einer vorbestimmten Geschwindigkeit anspricht und bei einer derartigen Abnahme das Ventil schließt und somit den Strömungsmittelfluß durch den Strömungsmitteldurchgang unterbindet·loches with a housing and a flow passage, which can be connected in a production line extending through a borehole and normally one open valve in the housing, the valve moving between open and closed positions can be and regulates a flow conveyed through the flow passage, this object is according to the invention solved in that in the housing a low flow device to a flow decrease below a predetermined Speed responds and with such a decrease the valve closes and thus the flow of fluid prevented by the fluid passage
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Sicherheitsventileinrichtung auch eine Hochstromeinrichtung zur Verschlußregelung des Durchgangs bei einer Zunahme des Stromes durch den Strömungsdurchgang über eine vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeit hinaus aufweisen, um den Produktstrom durch den Strömungsdurchgang abzusperren.According to a further embodiment of the invention, can the safety valve device also has a high-current device for regulating the closure of the passage in the event of an increase of the flow through the flow passage beyond a predetermined flow rate to the Shut off product flow through the flow passage.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Sicherheitsventilanordnung ein längsgestrecktes, im wesentlichen rohrförmiges Gehäuse aufweisen, in welchem ein Betätigungsrohrglied mit einem Strömungsdurchgang beweglich angeordnet ist. Ein Ventilelement, welches gewünschtenfalls ein kugelförmi-According to a further embodiment, the safety valve arrangement comprise an elongated, substantially tubular housing in which an actuating tubular member is movably arranged with a flow passage. A valve element which, if desired, has a spherical
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ger Ventilkörper sein kann, wird durch ein Rohrglied getragen und weist einen Ventildurchgang auf, der mit dem Produktdurchgang in der offenen Stellung des Ventiles in Verbindung steht, um den Produktstrom durch den Produktdurchgang hindurchzulassen· Das Ventilgehäuse kann eine. Einrichtung aufweisen, die mit dem Ventil-Element zusammenarbeitet, um dessen Bewegung zwischen den Stellungen "offen" und "geschlossen" entsprechend der Bewegung des Rohrgliedes in dem Gehäuse zu erreichen. Das Rohrglied kann in Verbindung stehen mit einer Einrichtung zum Antrieb des Ventiles in dessen geschlossene Stellung, indem es beispielsweise in Schließrichtung des Ventilelementes durch eine Druckfeder oder eine andere geeignete Vorspanneinrichtung vorgespannt ist, die zwischen dem Rohrglied und dem Gehäuse angeordnet ist. Ein Absperrorgan, beispielsweise eine Drossel kann in dem Rohraufbau vorgesehen werden und bewirkt den Aufbau eines differentiellen Druckes in dem Rohraufbau, der eine ausreichende Kraft erzeugt, die auf den Rohraufbau und gegen die Vorspanneinrichtung wirkt, um deren Kraft zu überwinden oder den Ventilverschluß zu verhindern und das Ventilelement in der geöffneten Lage zu halten, solange wie der Produktstrom sich über einem vorbestimmten Minimalpegel hält. Falls der Produktstrom unter ein vorbestimmtes minimales Volumen abfallen sollte, überwiegt die Kraft derger valve body may be, is supported by a tubular member and has a valve passage that with the Product passage in the open position of the valve communicates to the product flow through the product passage to let through · The valve housing can have a. Have device that cooperates with the valve element, to move it between the "open" and "closed" positions according to the movement of the To reach tubular member in the housing. The tubular member can be in communication with a device for driving of the valve in its closed position, for example by moving it in the closing direction of the valve element is biased by a compression spring or other suitable biasing device between the Tubular member and the housing is arranged. A shut-off device, for example a throttle, can be installed in the pipe structure are provided and causes the build-up of a differential pressure in the pipe structure, which is sufficient Generates force that acts on the pipe structure and against the biasing device to overcome their force or to prevent the valve from closing and to keep the valve element in the open position as long as the Product flow is kept above a predetermined minimum level. If the product flow falls below a predetermined minimum Should the volume drop, the force of the prevails
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Vorspanneinrichtung über die Kraft des Produktionsstromes, der auf das Rohrglied einwirkt, und das Ventilelement wird in die geschlossene Position bewegt, so daß der weitere Strom des Produktionsmittels unterbunden wird.Pre-tensioning device via the force of the production flow, which acts on the tubular member, and the valve element is moved to the closed position, so that the further Current of the means of production is cut off.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Hochstromeinrichtungen in dem Gehäuse angeordnet und sprechen auf ein vorbestimmtes Druckdifferential an, um ein Betätigungsorgan freizugeben, welches das Ventilbetätigungsrohr erfaßt und das Ventilelement schließt. Das Sicherheitsventil ist daher geschlossen, wenn die Geschwindigkeit des Produktionsstromes übermäßig tief oder hoch wird.In a preferred embodiment of the invention are High current devices arranged in the housing and respond to a predetermined pressure differential to a To release actuator which detects the valve operating tube and closes the valve element. The safety valve is therefore closed when the speed of the production stream becomes excessively low or high.
Durch das Ventilgehäuse und das Rohr kann eine Verriegelungseinrichtung gebildet werden, die das Verriegeln des Rohrgliedes in der Position bewirkt, die zu einem Verschließen des Ventilelementes führt, so daß wirksam eine zufällige erneute Öffnung des Ventilelementes nach dessen automatischen Irerschließen vermieden wird. Auch kann eine Einrichtung vorgesehen werden, um den Verriegelungsmechanismus zu entriegeln, wenn stromab des Ventilelementes ein ausgewählter Druck eintritt, um den Druck stromab des Ventilelementes im wesentlichen auszugleichen. Eine derartige Entriegelungseinrichtung kann die herkömmliche Form eines durch Druck betätigten Kolbens annehmen, der einen Entriegelungsnocken aufweist, welcherA locking device can pass through the valve housing and the tube are formed, which causes the locking of the tubular member in the position that leads to a closure of the Valve element leads, so that effective an accidental reopening of the valve element after it is automatically closed is avoided. A device can also be provided to unlock the locking mechanism, when a selected pressure occurs downstream of the valve element, substantially the pressure downstream of the valve element balance. Such a release mechanism may take the conventional form of a pressure actuated piston assume that has an unlocking cam, which
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den Verriegelungsmechanismus außer Kraft setzt und gestattet, daß die Vorspanneinrichtung das Rohrelement in eine Position verschiebt, so daß die Verbindungselemente zwischen dem Ventilelement und dem Gehäuse das Ventilelement in dessen geöffnete Position verschieben.overrides the locking mechanism and allows the biasing means to slide the tubular member into shifts a position so that the connecting elements between the valve element and the housing the valve element move it to its open position.
Die Betriebsgrenzen der Sicherheitsventileinrichtung können geändert werden, indem verschiedene Druckfedern ersetzt werden oder die Bemessung der Drosselöffnung verändert wird.The operating limits of the safety valve device can be changed by replacing various compression springs or the size of the throttle opening is changed will.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert; es stellen darIn the following a preferred embodiment of the Invention explained with reference to the drawings; it represent
Fig. 1 einen Teilschnitt einer unterirdischen Erdformation mit einem darin befindlichen Bohrloch, welches ein dazu ausgerichtetes Bohrgehäuse mit einem Bohrgestänge und einem Sicherheitsventilmechanismus aufweist; Fig. 2 einen Teilausschnitt des Bohrgehäuses nach Fig. 1 mit einem typischen Verbindungsstück und einem Kabeleinsatz und einer Rückzugseinrichtung mit einem Sicherheitsventilmechanismus nach der Erfindung, der an dessen unteren Ende angeschlossen ist;Fig. 1 is a partial section of a subterranean earth formation with a borehole located therein, which is aligned therewith A drill casing with a drill pipe and a safety valve mechanism; FIG. 2 shows a partial section of the drill housing according to FIG. 1 with a typical connecting piece and a cable insert, and FIG a retraction device with a safety valve mechanism according to the invention connected to its lower end is;
Fig. 3a und 3b Querschnitte der oberen bzw. unteren Teile eines Sicherheitsventilmechanismus für Hoch/Niederstrom ge-3a and 3b are cross sections of the upper and lower parts of a safety valve mechanism for high / low flow
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maß der Erfindung, wobei die beweglichen Teile sich in der normalen geöffneten Stellung befinden; Fig. 4a und 4b Schnittansichten der oberen bzw. unteren Abschnitte des 'Sicherheitsventilmechanismus nach Fig. 3a und 3b, wobei die inneren beweglichen Teile sich in der geschlossenen Position befinden;measured the invention, with the moving parts in the normal open position; Figures 4a and 4b are sectional views of the upper and lower sections, respectively of the 'safety valve mechanism according to Fig. 3a and 3b, the inner moving parts in the closed Position;
Fig. 5 eine Teilschnittansicht des Sicherheitsventilmechanismus, wobei sich der Entriegelungsmechanismus in einer Zwischenposition bei der Bewegung zur Entriegelung des Klinkenmechanismus befindet und das das Ventil betätigende Rohr und die Ventilkugel in der geöffneten Position dargestellt sind; Fig. 5a eine Teilschnittansicht des Entriegelungsmechanismus der Fig. 5, wobei die Position des Entriegelungsrohres und der Verriegelungsfinger sich in der völlig entriegelten Position befinden;5 is a partial sectional view of the safety valve mechanism, with the unlocking mechanism in an intermediate position is on the move to unlock the latch mechanism and the valve actuating tube and the valve balls are shown in the open position; Fig. 5a is a partial sectional view of the unlocking mechanism of Fig. 5, the position of the unlocking tube and locking fingers being in the fully unlocked position are located;
Fig. 6 eine Schnittansicht des oberen Abschnittes des Sicherheitsventilmechanismus, wobei sich der auf die Geschwindigkeit ansprechende das Ventil betätigende Abschnitt des Mechanismus in der verriegelten Position befindet; Fig. 7 ein Teilschnitt des oberen Abschnittes des Sicherheitsventilmechanismus der Fig. 6, bei dem sich der das Ventil betätigende Abschnitt im entriegelten Zustand befindet; Fig. 8 ein Teilschnitt des oberen Abschnittes des Sicherheitsventilmechanismus, wobei der die Verriegelung lösende Mechanismus im einzelnen dargestellt ist;6 is a sectional view of the upper portion of the safety valve mechanism; wherein the speed responsive valve actuating portion of the mechanism is is in the locked position; Fig. 7 is a partial section of the upper portion of the safety valve mechanism FIG. 6, in which the section which actuates the valve is in the unlocked state; FIG. Fig. 8 is a partial section of the upper portion of the safety valve mechanism showing the lock releasing mechanism is shown in detail;
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Fig. 9 eine Schnittansicht des unteren Teiles des Sicherheitsventilmechanismus mit Einzelteilen.Figure 9 is a sectional view of the lower part of the safety valve mechanism with individual parts.
Gemäß Fig. 1 ist ein Bohrloch 12 in eine Erdformation 10 eingebracht und zu einer Bohrleitung 14 ausgerichtet, die in üblicher Weise an Ort und Stelle einzementiert ist. Ein Förderrohr 16, welches üblicherweise als Rohrgestänge bezeichnet wird, erstreckt sich durch das Bohrgehäuse 14 und ist gegenüber dem Bohrgehäuse durch einen Packer 18 abgedichtet, der sich im Abstand über der Produktionszone der Erdformation befindet. Die rohrförmige Leitung 16 ist am unteren Ende offen, so daß der Produktstrom durch Öffnungen in dem Gehäuse 14 fließen kann und leitet den Produktstrom nach oben durch das Rohrgestänge.According to FIG. 1, a borehole 12 is in an earth formation 10 introduced and aligned with a drill pipe 14 which is cemented in place in a conventional manner. A Production pipe 16, which is commonly referred to as a pipe string, extends through the drill casing 14 and is sealed against the drill casing by a packer 18, which is at a distance above the production zone of the Earth formation is located. The tubular conduit 16 is open at the lower end, so that the product flow through openings can flow in the housing 14 and directs the product flow up through the pipe rod.
Um den Produktstrom durch das Rohr 16 im Falle einer abnormalen Abnahme des Produktstromes zu unterbrechen, ist ein Sicherheitsventilmechanismus vorgesehen, der auf eine vorbestimmte Abnahme des Strömungsmitteldurchsatzes hin schließt und den Produktstrom anhält. Gemäß der speziell dargestellten Ausführungsform spricht dieser Sicherheitsventilmechanismus auch auf eine Zunahme des Produktstromes über einen vorbestimmten zulässigen Maximalwert der Durchflußrate an, um den Strom in diesem Fall zu unterbrechen. Derartige Mechanismen können den in den Zeichnungen erläuterten Aufbau haben, woIn order to interrupt the flow of product through the pipe 16 in the event of an abnormal decrease in the flow of product, a Safety valve mechanism is provided which closes on a predetermined decrease in the fluid flow rate and stop the product flow. According to the specifically illustrated embodiment, this safety valve mechanism speaks also to an increase in the product flow above a predetermined maximum permissible value of the flow rate to the To interrupt power in this case. Such mechanisms can have the structure illustrated in the drawings, where
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der Sicherheitsventilmechanismus 20 durch eine herkömmliche Kabelzugeinrichtung 22 eingebaut und entfernt werden kann. Das Sicherheitsventil kann in dem Rohrgestänge in einer Höhe eingebaut werden, wo die Temperatur hoch genug ist, um die Verfestigung von Paraffin zu verhindern, welche anderenfalls die beweglichen Ventilteile hemmen würde.the safety valve mechanism 20 can be installed and removed by conventional cable pulling means 22. The safety valve can be installed in the pipe rod at a height where the temperature is high enough to prevent the To prevent solidification of paraffin which would otherwise inhibit the moving valve parts.
Gemäß Fig. 2 weist die Kabelzugeinrichtung 22 ein Anschluß-Stück 24 auf, das äußere Gewindeabschnitte 25 und 26 zur Aufnahme innerer Gewindeenden des Rohrgestänges 16 enthalten kann. Eine ringförmige Aufnahmeschulter 28 kann in dem unteren Vorsprung 26 des Anschlußstückes 24 zur Aufnahme durch eine Ringschulter 30 vorgesehen sein, die auf einem Kabelzugwerkzeug 32 ausgebildet ist, so daß das Werkzeug 32 nicht unter die durch die Ringschulter 28 bestimmte Höhe herunterfallen kann. Das Werkzeug 32 kann Verriegelungsklinken 34 aufweisen, die in eine ringförmige Verriegelungsnut 36 passen, welche in dem Anschlußstück 24 ausgebildet ist. Das Werkzeug 32 kann auch mit einer Ringdichtung 38 versehen sein, die im Eingriff mit der Zylinderfläche 40 steht, welche einen Teil der Aufnahmeeinrichtung für das Werkzeug bildet. Üblicherweise kann das Werkzeug 32 eine Fangrippe 42 an dessen oberem Ende aufweisen, die in eine herkömmliche Einbau- und Entnahmeeinrichtung eingreifen kann.According to FIG. 2, the cable pulling device 22 has a connecting piece 24, the outer threaded sections 25 and 26 for receiving inner threaded ends of the pipe rod 16 may contain. An annular receiving shoulder 28 can be in the lower Projection 26 of the connecting piece 24 can be provided to be received by an annular shoulder 30 on a cable pulling tool 32 is designed so that the tool 32 does not fall below the height determined by the annular shoulder 28 can. The tool 32 may have locking pawls 34 that fit into an annular locking groove 36, which is formed in the connecting piece 24. The tool 32 can also be provided with an annular seal 38, which in the Engages with the cylinder surface 40, which forms part of the receiving device for the tool. Usually, the tool 32 can have a catch rib 42 on its upper part Have end that can engage in a conventional installation and removal device.
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Während der spezielle Kabelzugaufbau und die Entnahmeeinrichtung 32 in Fig. 2 dargestellt sind, versteht es sich, daß der dargestellte Aufbau nur exemplarisch erläutert ist. Jedes geeignete Kabelzugwerkzeug herkömmlicher Art kann verwendet werden. Bas Werkzeug 32 kann einen unteren äußeren Gewindeabschnitt 44 aufweisen, der eine Gewindeverbindung zu dem Innengewinde 46 in der oberen Kappe 47 eines oberen Gehäuseabschnittes 48 des Sicherheitsventilmechanismus 20 herstellen kann, so daß das Sicherheitsventil an dem Werkzeug 32 hängt. During the special cable pull structure and the removal device 32 are shown in FIG. 2, it goes without saying that the structure shown is only explained by way of example is. Any suitable cable pulling tool of the conventional type can be used. Bas tool 32 can have a lower outer threaded portion 44 which has a threaded connection to the internal thread 46 in the upper Cap 47 of an upper housing portion 48 of the safety valve mechanism 20 can be produced so that the safety valve hangs on the tool 32.
Gemäß Fig. 3a und 3b kann der Sicherheitsventilmechanismus 20 ein durch einen Kappenabschnitt 47j einen oberen Gehäuseabschnitt 48, einen Verriegelungsabschnitt 50, einen Verbindungsabschnitt 51, einen Federgehäuseabschnitt 52, einen Ventilabschnitt 54 und einen abschließenden Kappenabschnitt 56 ausgebildetes Gehäuse aufweisen. Der Verriegelungsabschnitt 50 kann mit inneren Gewindeabschnitten 58 und 60 zur Gewindeverbindung mit dem äußeren Gewindeabschnitt 62 des oberen Gehäuseabschnittes 48 und dem äußeren Gewindeabschnitt 64 des Verbindungsabschnittes 51 versehen sein. Innengewinde 63 des Feoergehäuseabscianittes 52 können mit dem äußeren Gewindevorsprung 65 des Verbindungsabschnittes 51 verbunden sein. Der Federgaliaiiseabschnitt 5 2 kann mit einem äußeren Gewindeabschnitt 66 an dess-es unteren Ende verbunden sein, wo-3a and 3b, the safety valve mechanism 20 may include a housing formed by a cap section 47j, an upper housing section 48, a locking section 50, a connecting section 51, a spring housing section 52, a valve section 54 and a final cap section 56. The locking portion 50 may be provided with inner threaded portions 58 and 60 for threaded connection with the outer threaded portion 62 of the upper housing portion 48 and the outer threaded portion 64 of the connecting portion 51. Internal thread 63 of Feoergehäuseabscianittes 52 can be connected to the external thread projection 65 of the connecting section 51. The Federgaliaiiseababschnitt 5 2 can be connected to an outer threaded portion 66 at its lower end, where-
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ran der innere Gewindeabschnitt 68 des Ventilabschnittes 54 angeschraubt sein kann. Der Endkappenabschnitt 56 kann mit einem äußeren Gewindeabschnitt 70 versehen sein, der mit den Innengewinden 72 im unteren Ende des' Ventilabschnittes 54 verschraubt sein kann.ran the inner threaded section 68 of the valve section 54 can be screwed on. The end cap portion 56 may be provided with an external threaded portion 70 which is connected to the Internal threads 72 in the lower end of the 'valve section 54 can be screwed.
Der Gewindemechanismus 20 kann mit einem inneren Ventilbetätigungsrohr 74 versehen sein, dessen unteres Ende im einzelnen in Fig. 8 dargestellt ist. Er kann einen Abschnitt 76 mit vermindertem Durchmesser aufweisen, der eine Ringschulter 78 ausbildet, die ein Druckfederglied 80 aufnehmen kann, das in dem Federgehäuseabschnitt 52 und zwischen der Schulter 78 und der oberen Ringschulter 82 angeordnet ist, die durch das untere Ende des Verbindungsabschnittes 51 gebildet wird. Eine Druckfeder 80 spannt das Rohrglied 74 gemäß der Zeichnung nach unten vor. Obwohl die dargestellte Druckfeder 80 als metallische Schraubenfeder ausgebildet ist, kann jede geeignete Vorspanneinrichtung in dem Ventilaufbau verwendet werden, um die Vorspannung des Rohrgliedes 74 nach unten in eine Richtung zu erreichen, die dem Produktstrom entgegengesetzt ist, ohne deshalb den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es versteht sich, daß der Mechanismus, durch den dem Ventilelement eine Bewegung in dessen geschlossene Stellung mitgeteilt wird, auch anders als durch eine Federeinrichtung ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann das Schließen des VentilelementesThe threaded mechanism 20 can be provided with an internal valve operating tube 74, the lower end of which is shown in detail in FIG. He can have a section 76 have with reduced diameter, which forms an annular shoulder 78 which can receive a compression spring member 80, the is arranged in the spring housing portion 52 and between the shoulder 78 and the upper annular shoulder 82, which by the lower end of the connecting portion 51 is formed. A compression spring 80 tensions the tubular member 74 according to the drawing down forward. Although the illustrated compression spring 80 is designed as a metallic helical spring, any suitable one can be used Biasing means are used in the valve assembly to bias the tubular member 74 downward in one direction to achieve, which is opposite to the product flow, without therefore departing from the scope of the invention. It understands that the mechanism by which the valve element is notified of movement in its closed position, can also be designed differently than by a spring device. For example, closing the valve element
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bei der Erfassung der vorbestimmten für das Schließen des Sicherheitsventiles erforderlichen Strömungsbedingung durch einen Servomechanismus erreicht werden. In dem Rohr 74 kann ein Produktdurchgang ausgebildet sein und dazu dienen, den Produktstrom durch das Ventil zu leiten.upon detection of the predetermined flow conditions required for closing the safety valve a servo mechanism can be achieved. A product passage can be formed in the tube 74 and serve to convey the Direct product flow through the valve.
Das untere Ende des. Rohres 74 kann mit einem Außengewinde gemäß Fig. 9 versehen sein, mit welchem der innere Gewindeabschnitt 88 eines Ventiles und eines Drosseltragelementes 90 verschraubt ist. Das untere Ende des Rohres 74 kann auch mit einer Drosselausnehmung vergrößerten Durchmessers versehen werden, die durch eine im allgemeinen zylindrische Bohrung 92 begrenzt ist, in der ein Drosselglied 94 aufgenommen ist, das einen verengten Strömungsdurchgang 96 aufweist. Die in dem Rohr 74 ausgebildeten Ringschultern 98 und 100, das Ventil und das Drosseltragelement 90 arbeiten zusammen, um das Drosselglied 94 im wesentlichen in einer festen Be- ' Ziehung bezüglich des Rohres zu halten. Eine Ringdichtung kann vorgesehen werden, um eine Abdichtung zwischen der Zylinderfläche 92 und dem Rohr 74 vorzusehen, welche gemäß der Erfindung gewünschtenfalls als 0-Ring oder in anderer Weise ausgebildet sein kann. ιThe lower end of the tube 74 can be externally threaded be provided according to FIG. 9, with which the inner threaded portion 88 of a valve and a throttle support element 90 is screwed. The lower end of the tube 74 can also be provided with a throttle recess of enlarged diameter, which is through a generally cylindrical Bore 92 is limited, in which a throttle member 94 is received, which has a narrowed flow passage 96. The annular shoulders 98 and 100 formed in the tube 74, the valve and the throttle support element 90 work together, in order to keep the throttle member 94 substantially in a fixed relationship with respect to the pipe. A ring seal can be provided to provide a seal between the cylinder surface 92 and the tube 74 to be provided, which according to the invention, if desired, as an O-ring or in some other way can be formed. ι
Das Ventil und das Drosseltragglied 90 können mit einer Ringnut 104 versehen sein, in der Ventiltragelemente gemäß derThe valve and the throttle support member 90 can be provided with an annular groove 104 in which the valve support elements according to FIG
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unterbrochenen Linie bei 106 vorgesehen sind, die Tragvorsprünge in 108 ausbilden, mit denen die Zapfen 110 eines drehbaren kugelförmigen Ventilgliedes 112 verbunden sein können. Das Verschlußglied oder Ventilelement kann mit einem inneren Ventildurchgang 114 versehen sein, der in die geöffnete Position des Ventilelementes gebracht werden kann, um mit einem Strömungsdurchgang 116 in dem Tragelement 90 zu kommunizieren. Das Tragelement 90 kann auch mit einer ringförmigen Sitzfläche 118 versehen sein, die zur Aufnahme einer kugelförmigen Fläche 120 auf dem Ventilelement 112 geeignet ist. Das Ventilelement 112 kann auch anders als kugelförmig im Rahmen der Erfindung ausgebildet sein.Broken line are provided at 106, the support projections in 108 form, with which the pins 110 one rotatable spherical valve member 112 be connected can. The closure member or valve element may be provided with an internal valve passage 114 which extends into the open position of the valve element can be brought to a flow passage 116 in the support element 90 to communicate. The support element 90 can also be provided with an annular seat surface 118, which for receiving a spherical surface 120 on the valve element 112 is suitable. The valve element 112 can also be other than spherical be designed within the scope of the invention.
Um das Ventilelement 112 in Drehbewegung zwischen den Positionen "geöffnet" und "geschlossen" zu versetzen, kann in dem Ventilelement eine Nockenführung ausgebildet sein, wie in unterbrochenen Linien bei 122 dargestellt ist. In der Nockenführung kann ein Nockenelement 124 in der Form eines ^Stiftes aufgenommen sein, der in einem festen Abstand zu dem Ventilabschnitt 54 des Ventilgehäuses gelagert ist. Wenn das Ventilelement durch das Rohr 74 und das Ventil und das Drosseltragelement 90 unter dem Einfluß der Feder 80 in die dem Produktstrom entgegengesezte Richtung nach unten bewegt wurde, wird der Eingriff zwischen dem Nockenelement 124 und der Nockenführung 122 wirksam, um eine Drehung des Ventilelementes 112To the valve element 112 in rotary motion between the positions To offset "open" and "closed", a cam guide can be formed in the valve element, as in FIG Lines at 122 is shown. In the cam guide, a cam element 124 in the form of a pin be received, which is mounted at a fixed distance from the valve portion 54 of the valve housing. When the valve element through the pipe 74 and the valve and the throttle support element 90 under the influence of the spring 80 in the product flow is moved downward in the opposite direction, the engagement between the cam member 124 and the cam guide 122 effective to rotate the valve element 112
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um 90 von der geöffneten Position gemäß Fig. 3 und 7 in die geschlossene Position gemäß Fig. 4 zu bewirken.in order to effect 90 from the open position according to FIGS. 3 and 7 into the closed position according to FIG.
Da der Produktstrom durch den Ventildurchgang 114 sehr hoch sein kann, kann es erforderlich sein, daß eine Einrichtung zum Stabilisieren des Ventilelementes gegen Schüttelkräfte oder Vibrationen vorgesehen wird, die durch Strömungsturbulenz hervorgerufen werden könnten. Auch kann eine Einrichtung erforderlich sein, um den Flüßigkeitsstrom weich durch den Ventildurchgang 114 zu lenken. Eine derartige Stabilisationseinrichtung kann die in Fig. 9 erläuterte Form annehmen, wo ein Ventilstabilisator 126 dargestellt ist, welcher beweglich innerhalb des Ventilabschnittes 54 des Ventilgehäuses angeordnet ist und eine Sitzfläche 128 aufweist, die zur Aufnahme der kugelförmigen Arbeitsfläche 120 des Ventilelementes 112 geeignet ist. Eine Federeinrichtung 130, welche gewünschtanfalls als metallische Schraubendruckfeder ausgebildet sein kann, kann zwischen einer auf dem Ventilstabilisator 126 ausgebildeten Schulter 132 und einer Ringschulter 134 angeordnet sein, die durch das obere Ende des Abschlußkappenabschnittes 56 des Ventilgehäuses begrenzt ist. Die Druckfeder 130 ist wirksam, um den Ventilstabilisator 126 durch Federkraft in Eingriff mit dem Ventilelement 116 zu bringen und dient dadurch zur festen Verkapselung des Ventilelementes zwischen den DichtflächenSince the product flow through the valve passage 114 is very can be high, it may be necessary that some means for stabilizing the valve element against Shaking forces or vibrations is provided by Flow turbulence could be caused. A facility may also be required to control the flow of liquid to steer smoothly through the valve passage 114. Such a stabilization device can be explained in FIG Take the form where a valve stabilizer 126 is shown which is moveable within the valve portion 54 of the valve housing is arranged and has a seat surface 128 for receiving the spherical work surface 120 of the valve element 112 is suitable. A spring device 130, which if desired as a metallic Can be formed helical compression spring, can between a shoulder formed on the valve stabilizer 126 132 and an annular shoulder 134 extending through the upper end of the end cap portion 56 of the valve housing is limited. The compression spring 130 is effective to engage the valve stabilizer 126 by spring force to bring the valve element 116 and thereby serves to firmly encapsulate the valve element between the sealing surfaces
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und 118 und zur Verbesserung des Dichtvermögens des Ventilelementes sowie dazu, Vibrationen des Ventilelementes durch Strömungsturbulenzen zu verhindern. Der Ventilstabilisator 126 kann auch mit einer Verlängerung 136 versehen sein, die eine äußere Führungsfläche bildet und dazu dient, die positive Ausrichtung des Ventilstabilisators in irgendeiner besonderen Position aufrechtzuerhalten und die Bewegung des Ventilstabilisators zu gestatten, wenn das Ventilelement während der Öffnungs- und Schließbewegungen hin und her bewegt wird.and 118 and to improve the sealing ability of the valve element as well as to prevent vibrations of the valve element due to flow turbulence. The valve stabilizer 126 can also be provided with an extension 136 which forms an outer guide surface and in addition serves to maintain positive alignment of the valve stabilizer in any particular position and allowing movement of the valve stabilizer when the valve element is during the opening and closing movements is moved back and forth.
In einer ringförmigen Nut 142 in dem Abschlußkappenabschnitt 56 kann ein Dichtungsring 140 aufgenommen sein und an der zylindrischen Fläche 138 des Ventilstabilisators 126 anliegen, um zu verhindern, daß Fremdkörper, welche in dem Produktstrom enthalten sind, in den Ringraum zwischen dem Ventilgehäuse und den inneren beweglichen Teilen des Sicherheitsventiles gelangen. Das Dichtungselement 140 ist nicht dazu vorgesehen, eine Flüssigkeitsdichtung zu bilden, da in noch zu beschreibender Weise gewünscht wird, daß der Flüssigkeitsdruck für Ventilregelzwecke in den Ringraum übertragen wird. Die Flüssigkeitsverbindung von dem Endabschnitt 56 des Ventilgehäuses zu dem Ventilelement kann durch einen Flüssigkeitsdurchgang 144 hergestellt werden, der in dem Ventilstabilisator 126 ausgebildet ist, der nebenIn an annular groove 142 in the end cap portion 56, a sealing ring 140 can be received and abut the cylindrical surface 138 of the valve stabilizer 126 in order to prevent foreign objects which are in the product flow are contained in the annulus between the valve housing and the inner moving parts of the Safety valve arrive. The sealing element 140 is not intended to form a liquid seal, since it is desired in a manner yet to be described that the liquid pressure for valve control purposes in the annulus is transmitted. The fluid communication from the end portion 56 of the valve housing to the valve element can can be established by a liquid passage 144 formed in the valve stabilizer 126 adjacent to
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dem Ventildurchgang 114 in der geöffneten Position des Ventilelementes angeordnet ist.the valve passage 114 is arranged in the open position of the valve element.
Gemäß Fig. 8 kann eine Einrichtung vorgesehen werden, um das Rohrelement 74 in dessen unterer Position nach der Betätigung des Ventilelementes 112 in dessen geschlossene Stellung zu verriegeln und erfindungsgemäß kann dieses Element gemäß Fig. 8 ausgebildet sein, wo das Rohrelement 74 mit einer ringförmigen Verriegelungsnut 146 versehen ist, die eine Ringschulter 148 begrenzt. Der Verriegelungsabschnitt 50 des Gehäuses kann mehrere Verriegelungsfinger 150 aufweisen, welche jeweils Verriegelungsklinken 152 haben, die in einer Verriegelungsnut 146 bei der Bewegung des Rohrelementes 74 in dessen unterste Stellung eingreifen. Die Verriegelungsfinger 150 können derart federbelastet sein, daß die Verriegelungsschultern 154 der Klinken 152 sich bei der Verriegelung in Eingriff mit der Ringschulter 148 gelangen und das Rohrstück 74 in dessen unterer Position verriegeln. Auch können noch im Rahmen der Erfindung andere mechanische Einrichtungen vorgesehen werden, um das Ventilelement in dessen geschlossener Position zu halten, bis das Ventil geöffnet werden soll. Es können ein Servomechanismus gemäß Seite 15, Zeile 30 oder ein anderes System verwendet werden, um das Ventil wahlweise oder automatisch bei der Wiederherstellung des "Sicherheitsbetriebes" zu öffnen.According to Fig. 8, means can be provided to the tubular member 74 in its lower position after the To lock actuation of the valve element 112 in its closed position and according to the invention this can Element according to FIG. 8, where the tubular element 74 is provided with an annular locking groove 146 that delimits a ring shoulder 148. The locking portion 50 of the housing can have multiple locking fingers 150, which each have locking pawls 152 which are in a locking groove 146 during the movement of the Engage tubular element 74 in its lowermost position. The locking fingers 150 can be spring-loaded in such a way that that the locking shoulders 154 of the pawls 152 come into engagement with the annular shoulder 148 during locking and lock the pipe section 74 in its lower position. Also within the scope of the invention, other mechanical Means are provided to hold the valve element in its closed position until the Valve should be opened. A servomechanism according to page 15, line 30 or another system can be used will be to select the valve or automatically upon recovery to open the "safety mode".
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Nachdem das Rohr 74 nach unten bewegt worden ist, um das Ventilelement 112 zu schließen und die Klinken 152 in die Verriegelungsnut 146 eingegriffen haben, bewirkt eine Druckänderung aufstromseitig vom Ventilelement 112 nicht die erneute Öffnung des Ventilelementes. Nach der automatischen Notverriegelung des Rohres 74 in der Verriegelungsstellung des Ventiles, kann das Rohr anschließend entriegelt werden, wenn die Bewegung des Ventilelementes in dessen geöffnete Position erreicht werden soll, um den Produktstrom wieder hindurchfließen zu lassen. Es ist erfindungsgemäß eine Entriegelungsvorrichtung vorgesehen, welche gemäß Fig. 8 einen ringförmigen Entriegelungskolben 156 aufweisen kann, der beweglich in einem Ringraum angeordnet sein kann, der zwischen einer Innenwandung 160 des oberen Gehäuseabschnittes 48 und einer äußeren Zylinderfläche 162 ausgebildet ist, die das obere Ende des Rohres 74 über der Verriegelungsnut 146 begrenzt. Der Entriegelungskolben 156 kann ein inneres Dichtelement 164 und eine äußere Dichtung 166 aufweisen, um die Abdichtung zwischen dem Entriegelungskolben und den Zylinderflächen 162 bzw. aufrecht zu erhalten.After the tube 74 has been moved downward to close the valve element 112 and the pawls 152 in the Locking groove 146 engaged does not cause a change in pressure upstream from valve element 112 the reopening of the valve element. After the automatic emergency locking of the tube 74 in the locked position of the valve, the pipe can then be unlocked when the valve element moves should be reached in the open position in order to allow the product stream to flow through again. It is according to the invention an unlocking device is provided which, as shown in FIG. 8, has an annular unlocking piston 156, which can be movably arranged in an annular space between an inner wall 160 of the upper housing portion 48 and an outer cylindrical surface 162 which is the upper end of the tube 74 limited above the locking groove 146. The unlocking piston 156 may include an inner sealing member 164 and an outer seal 166 to provide the seal between the unlocking piston and the cylinder surfaces 162 and upright.
Zur Entriegelung der Verbindung zwischen den Klinken 152 und der Ringschulter 148, die durch die Verriegelungsnut 146 begrenzt ist, kann einstückig nit dem Entriegelungskolben ein Entriegelungsvorsprung 168 ausgebildet sein, der eineTo unlock the connection between the pawls 152 and the annular shoulder 148, which is delimited by the locking groove 146 is, an unlocking projection 168 can be formed integrally with the unlocking piston, the one
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vordere Nockenfläche 170 aufweist, welche mit den gegenüberliegenden Nockenflächen 172 in Eingriff gelangen kann, die am oberen Ende jedes der Verriegelungsfinger 150 ausgebildet ist. Wenn der Entriegelungskolben 156 nach unten bewegt wird, bewegt sich die Nockenfläche 170 in Eingriff mit den Nockenflächen 172 und betätigt die Spreizfinger nach außen, so daß die Verriegelungsschultern 154 der Spreizfinger von der auf dem Rohr 74 ausgebildeten Ringschulter 148 getrennt werden. Während der Entriegelungsbewegung bewegt sich das Entriegelungsrohr 156 nach dessen Zwischenstellung gemäß Fig. 5 in eine völlig entriegelte Position gemäß Fig. 5a, wo die Nockenfläche 170 sich an den Nockenflächen 172 vorbeibewegt, und der vergrößerte Abschnitt des Vorsprungs 168 ist in den Nuten 169 angeordnet, die neben den Enden jedes Spreizfingers 150 begrenzt sind. Eine umgekehrt abgeschrägte Nockenfläche 171 kann ebenfalls auf dem Entriegelungsvorsprung 168 angeordnet sein und kann mit den abgeschrägten Nockenflächen 173 auf den Spreizfingern in Eingriff gelangen. Nachdem die Entriegelungsbewegung stattgefunden hat, befindet sich der Vorsprung 168 in den Nuten 169, und die Flächen 171 und 173 verhindern die freie Bewegung des Kolbens 156 nach oben, so daß sie sicherstellen, daß die Klinken 152 nicht wieder in Eingriff mit der Schulter 148 gelangen können und das Rohr 74 wieder verriegeln. Wenn ein vorbestimmter Druck in die Kammer 15B eingeführt worden ist, wird derfront cam surface 170 which can engage the opposing cam surfaces 172 formed on the upper end of each of the locking fingers 150. When the unlocking piston 156 is moved downward, the cam surface 170 moves into engagement with the cam surfaces 172 and actuates the spreading fingers outward so that the locking shoulders 154 of the spreading fingers are separated from the annular shoulder 148 formed on the tube 74. During the unlocking movement, the unlocking tube 156 moves after its intermediate position according to FIG. 5 into a completely unlocked position according to FIG. 5a, where the cam surface 170 moves past the cam surfaces 172, and the enlarged section of the projection 168 is arranged in the grooves 169, which are limited next to the ends of each spreading finger 150. A reverse tapered cam surface 171 can also be disposed on the release tab 168 and can engage the tapered cam surfaces 173 on the splay fingers. After the unlatching movement has occurred, the protrusion 168 is located in the grooves 169 and the surfaces 171 and 173 prevent the piston 156 from moving freely upward so that they ensure that the pawls 152 do not re-engage the shoulder 148 can and the tube 74 lock again. When a predetermined pressure has been introduced into the chamber 15B , the
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Kolben 156 mit ausreichender Kraft nach oben gedrückt, um die Nockenflächen 171 und 173 durch Spreizen der Finger 150. zu trennen. Der Kolben kehrt dann in seine Stellung gemäß Fig. 8 zurück. Nach der Entriegelungsbewegung ist das Rohr 74 freigegeben und kann nach oben bewegt werden, um das Ventilelement 112 in dessen geöffnete Stellung zu bewegen und den Strömungsmitteldurchfluß durch das Ventil wieder zu ermöglichen.Piston 156 is pushed upward with sufficient force to engage cam surfaces 171 and 173 by spreading fingers 150. to separate. The piston then returns to its position according to FIG. 8. After the unlocking movement, the tube is 74 is released and can be moved upward to move the valve element 112 to its open position and resume fluid flow through the valve enable.
Der Entriegelungskolben 156 kann für die Bewegung durch Flüssigkeitsdruck ausgelegt werden, der entweder durch den Produktstrom oder ein Betätigungs- Strömungsmittel ausgeübt wird, daß unter Druck von einer Quelle abgegeben wird, die abstromseitig von dem Sicherheitsventil angeordnet ist. Während das Ventil 112 im "Produktionsbetrieb" gemäß Fig. 9 angeordnet 1st, hält das unter Druck stehende Strömungsprodukt den Entriegelungskolben 156 an der oberen Grenze seines Weges, wo eine weitere Bewegung nach oben durch eine Halteschulter 174 gemäß Fig. 8 verhindert wird.The unlocking piston 156 can be designed to move by fluid pressure, either by the Product flow or an actuating fluid is applied that is dispensed under pressure from a source which is arranged downstream of the safety valve. While the valve 112 is arranged in the "production mode" according to FIG. 9, the pressurized flow product stops the unlocking piston 156 at the upper limit of its travel, where further movement upwards through a retaining shoulder 174 according to FIG. 8 is prevented.
Der Sicherheitsventilmechanismus nach der Erfindung kann auch einen auf die Geschwindigkeit ansprechenden Abschnitt aufweisen, der bei einer Zunahme des Produktstromes anspricht, um diesen zu unterbrechen. Ein derartiger Mechanismus kann gemäß Fig. 5 und 6 aufgebaut sein, wo ein durch hohe Geschwin-The safety valve mechanism according to the invention can also have a speed responsive portion, which responds to an increase in the product flow in order to interrupt it. Such a mechanism can according to Fig. 5 and 6, where a high speed
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digkeit betätigtes Rohr 175 beweglich in dem oberen Gehäuseabschnitt 48 angeordnet ist. Das Rohr 175 ist mit einem vergrößerten unteren Abschnitt 176 versehen, der eine ringförmige Anlageschulter 177 für die Anlage einer ringförmigen Schulter 178 bildet, die durch das untere Ende des äußeren Gewindevorsprunges 62 des oberen Gehäuseabschnitts 48 gebildet wird. Das durch hohe Geschwindigkeit betätigte Rohr 175 kann auch mit einem vergrößerten Kolbenabschnitt 180 versehen werden, der ein ringförmiges Abdichtungsglied 181 aufweist, das eine dynamische Abdichtung zwischen dem Kolbenabschnitt und einer inneren Zylinderwand 182 bildet, die in dem unteren Abschnitt des Ventilgehäuses angeordnet ist. Das Betätigungsrohr 175 kann auch mit einem unteren Vorsprung 183 versehen sein, der in den oberen Abschnitt des Ventilbetätigungsrohres 74 bei der Bewegung des Rohres 175 nach unten eingreift.End actuated tube 175 moveable in the upper housing section 48 is arranged. The tube 175 is provided with an enlarged lower portion 176, the one annular abutment shoulder 177 for the abutment of an annular shoulder 178 forms through the lower end of the outer thread projection 62 of the upper housing portion 48 is formed. That through high speed actuated tube 175 can also be provided with an enlarged piston portion 180 which has an annular sealing member 181 which provides a dynamic seal between the piston portion and an inner cylinder wall 182 which is arranged in the lower portion of the valve housing. The actuator tube 175 can also be with a be provided lower projection 183, which in the upper portion of the valve operating tube 74 during the movement of the Tube 175 engages downward.
Das Rohr 175 wird gemäß Fig. 5 durch eine Druckfeder 184 in Ruhelage gehalten, die zwischen einer Innenschulter 185 innerhalb des oberen Gehäuseabschnittes 48 und einer unteren Fläche 186 eines Tragringes durch eine Verriegelungsklinke angeordnet ist, die sich in dichter Anlage an der äußeren Zylinderfläche 188 des Betätigungsrohres 175 befindet. Der Tragring ist mit mehreren Öffnungen 189 versehen, die mehrere im allgemeinen kugelförmige Klinken 190 aufnehmen, die imThe tube 175 is according to FIG. 5 by a compression spring 184 in Rest position held between an inner shoulder 185 within the upper housing section 48 and a lower Surface 186 of a support ring is arranged by a locking pawl, which is in close contact with the outer Cylinder surface 188 of the actuating tube 175 is located. Of the Support ring is provided with a plurality of openings 189 which receive a plurality of generally spherical pawls 190 which are in the
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Verriegelungseingriff mit einer ringförmigen Verriegelungsnut 191 stehen, die in dem Außenumfang des Betätigungsrohres 175 begrenzt ist und dazu dient, das Betätigungsrohr gegen die freie Bewegung zu sichern. Eine Innenfläche 192 mit vermindertem Durchmesser hält die Verriegelungsklinken 190 zwecks Verriegelung innerhalb der Verriegelungsnut 191· Eine zylindrische Fläche 193 ist in dem oberen Gehäuseabschnitt 48 ausgebildet und arbeitet mit der äußeren Zylinderfläche des Betätigungsrohres 175 zusammen, um eine Ringkammer 194 auszubilden, die geringfügig größer als der Durchmesser des kugelförmigen Klinkengliedes 19o ist. Wenn das Betätigungsrohr 175 in der nachfolgend erläuterten Weise nach unten gedrückt wird, bewegt eine ringförmige Nockenfläche 195, welche auf die Klinke 190 wirkt, diese und den ringförmigen Klinkenaufnehmer 187 nach unten zum unteren Ende der Zylinderfläche 192. Nachdem· die Klinken die vergrößerte Ringkammer 195 unter der Zylinderfläche 192 erreicht haben, werden sie durch die Nockenfläche 195 nach außen in die Bewegung gemäßvFig. bewegt, und durch die Klinkenwege von der ringförmigen Nut herausgezogen werden und das Rohr 175 von der Federkraft der Feder 184 entlasten. Der Druckunterschied, bei dem das Schliessen des Ventiles auftritt, kann einfach geändert werden, indem die Feder 184 durch eine Druckfeder mit einem verschiedenen Druckwert ersetzt wird.Are locking engagement with an annular locking groove 191, which is limited in the outer circumference of the actuating tube 175 and serves to secure the actuating tube against free movement. An inner surface 192 of reduced diameter holds the locking pawls 190 for locking within the locking groove 191. A cylindrical surface 193 is formed in the upper housing portion 48 and cooperates with the outer cylindrical surface of the actuator tube 175 to form an annular chamber 194 that is slightly larger than that The diameter of the spherical pawl member is 19o. When the actuating tube 175 is pushed down in the manner explained below, an annular cam surface 195, which acts on the pawl 190, moves it and the annular pawl receiver 187 down to the lower end of the cylinder surface 192 have reached below the cylinder surface 192, they are moved outwardly by the cam surface 195 in the movement according to v FIG. The pressure difference at which the valve closes can be changed simply by replacing the spring 184 with a compression spring with a different pressure value.
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Die nach oben gerichtete Bewegung des Betätigungsrohres ist durch die Ringschulter 178 begrenzt» die durch das untere Ende des Gewindevorsprunges 62 des Gehäuseabschnittes 48 gebildet wird, welches in Eingriff mit der auf dem Betätigungsrohr ausgebildeten Ringschulter 177 gelangen kann. Ein ringförmiges Abdichtungsglied 198 ist in der Nut angeordnet, die in dem Gewindevorsprung 62 ausgebildet ist, um eine dynamische Dichtung zwischen dem Gehäuseabschnitt 48 und der Zylinderfläche 188 des Betätigungsrohres 175 zu bilden. Die ringförmige Dichtung 198 arbeitet mit der Dichtung 181 zusammen und begrenzt eine abgedichtete Kammer 199, in welche eine Betätigungs- Druckflüssigkeit aus dem Ringraum zwischen dem Rohrgestänge und dem Sicherheitsventil durch mehrere Öffnungen 200 einströmt. Der Druck des in die Kammer 199 gelangenden Strömungsmittels entspricht natürlich dem Druck des Behälters oder Gehäuses. Wenn der unter Druck stehende Produktionsstrom durch den offenen Kugelkörper 112 nach oben strömt, gelangt er durch die Drosselverengung 96, so daß ein Druck erzeugt wird, der etwas geringer als der Druck unterhalb der Drosselverengung ist, so daß ein Druckabfall auftritt. Der verminderte Druck durch die Drosselverengung 96 wirkt auf die untere Fläche des durch hohe Geschwindigkeit betätigten Rohres 175 und erzeugt eine nach oben gerichtete Vorspannung, während der Behälterdruck nach unten auf den Kolben 180 wirkt und eine nach unten gerichtete Vorspannung ergibt. Die nach unten ge-The upward movement of the actuating tube is limited by the annular shoulder 178 »which is caused by the lower end of the threaded projection 62 of the housing portion 48 is formed, which in engagement with the on the Actuating tube trained annular shoulder 177 can reach. An annular sealing member 198 is disposed in the groove, which is formed in the threaded projection 62 to provide a dynamic seal between the housing portion 48 and the To form the cylinder surface 188 of the actuating tube 175. The annular seal 198 cooperates with the seal 181 and defines a sealed chamber 199 into which an actuation pressure fluid from the annulus between the Pipe linkage and the safety valve flows in through several openings 200. The pressure of the entering chamber 199 Fluid, of course, corresponds to the pressure of the container or housing. When the pressurized production stream flows through the open spherical body 112 upwards, it passes through the throttle constriction 96, so that a pressure is generated which is slightly less than the pressure below the throttle constriction, so that a pressure drop occurs. Of the Reduced pressure through orifice 96 acts on the lower surface of the high speed actuated tube 175 and creates an upward bias while the container pressure acts downward on the piston 180 and a results in downward bias. The downward
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richtete Vorspannung reicht nicht aus, um das Rohr 175 nach unten gegen die kombinierten Kräfte der entgegenstehenden nach oben gerichteten Vorspannung des unter Druck stehenden Produktstromes und die nach oben gerichtete Spannung zu drücken, die mechanisch durch die Druckfeder 184 erzeugt wird. Das Rohr 175 bleibt daher in der statischen Position gemäß Fig. 6 und der erzeugte Produktstrom gelangt weiter nach oben durch einen Produktdurchgang 201 in dem Rohr 175.Adjusted preload is not sufficient to fix the tube 175 down against the combined forces of the opposing upward bias of the underneath Pressure standing product stream and the upward tension to push, which is mechanically through the compression spring 184 is generated. The tube 175 therefore remains in the static position according to FIG. 6 and the product flow generated continues upwards through a product passage 201 in the tube 175.
Wenn die Geschwindigkeit des Produktstromes den vorbestimmten Maximalpegel überschreitet, für welchen der Sicherheitsventilmechanismus ausgelegt ist, ist der an der Drossel 96 erzeugte Druckabfall wesentlich größer, so daß eine sehr viel größere Kraft durch das unter Druck stehende Strömungsmittel in der unter Behälterdruck stehenden Kammer ausgeübt wird, welcher eine resultierende Kraft ausreichender Größe erzeugt, um den Kolben 180 nach unten gegen die nach oben wirkende Federkraft der Feder 184 zu drücken. Wenn die Feder 184 überwunden worden ist, bewegt sich das Rohr langsam nach unten, wenn der Druckunterschied zunimmt, bis die Kugelkörper 190 den unteren Teil der Ringfläche 192 freigegeben haben. Sobald dies geschehen ist, drückt die Feder 184 die Kugelkörper gegen die Nockenfläche 195 und bewegt sieWhen the speed of the product flow exceeds the predetermined maximum level for which the safety valve mechanism is designed, the pressure drop generated at the throttle 96 is much greater, so that a much greater force from the pressurized fluid in the pressurized chamber is exerted, which generates a resultant force of sufficient magnitude to move the piston 180 downward against the upward spring force of the spring 184 to press. When the spring 184 has been overcome, the tube moves slowly downward as the pressure differential increases until the spherical bodies 190 clear the lower part of the annular surface 192 to have. Once this is done, the spring 184 pushes the spherical bodies against the cam surface 195 and moves them
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radial nach außen, so daß die Kugelkörper von der ringförmigen Verriegelungsnut 191 getrennt werden und das auf hohe Geschwindigkeit ansprechende Rohr von dem entgegenstehenden Einfluß der Druckfeder 184 befreit wird. Wenn dies geschehen ist, sind das Kolbenglied 180 und das Rohr nach unten getrieben worden und haben den Vorsprung 183 in Anlage mit der oberen Anlagenfläche 202 des Rohres 74 gebracht, so daß das Rohr nach unten bewegt wird und die Drehung des Ventilelementes 112 in dessen geschlossene Stellung bewirkt. Wenn das Rohr 74 ausreichend nach unten bewegt worden ist, um den Ventilkörper in die Schließstellung zu bewegen, ist auch die ringförmige Verriegelungsnut 146 ausreichend nach unten bewegt worden, um zu bewirken, daß die Kugelkörper 152 in Eingriff mit der Ringschulter 148 gelangen und dadurch das Rohr 74 gegen eine unbeabsichtigte Bewegung nach oben sichern.radially outward, so that the spherical bodies are separated from the annular locking groove 191 and that on high Speed responsive tube from the opposing one Influence of the compression spring 184 is released. When this is done the piston member 180 and tube are down have been driven and have brought the projection 183 into contact with the upper contact surface 202 of the tube 74, so that the pipe is moved downwards and the rotation of the valve element 112 causes in its closed position. When the tube 74 has been moved down enough to the To move the valve body to the closed position, the annular locking groove 146 is also moved sufficiently downward to cause spherical bodies 152 to engage annular shoulder 148 and thereby the tube 74 secure against unintentional upward movement.
Das Rohr wird nach oben in seine verriegelte Stellung bewegt, wenn ein Druckmittel in das Rohrgestänge oberhalb des Sicherheitsventilmechanismus in nachstehend beschriebener Weise eingeführt wird.The pipe is moved upward to its locked position when a pressure medium is introduced into the pipe string above the safety valve mechanism in the manner described below will.
Wenn der Sicherheitsventilmechaaismus der Erfindung sich indessen geöffneter Stellung gemäß Figo 3b und 9 befittde£0 so fließt der Produktionsstrota vom Boiurloehgefaäuse in das offene untere Ende des Sicherheitsvetttilinaeaanisiatss 20 unter demWhen the Sicherheitsventilmechaaismus of the invention, however, the open position in accordance with Figo 3b and 9 befittde £ 0 so the Produktionsstrota flows from Boiurloehgefaäuse into the open lower end of the Sicherheitsvetttilinaeaanisiatss 20 under the
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Druck des Reservoirs. Da das Ventilelement 112 sich im Förderbetrieb in dessen geöffneter Position befindet, wird der Druck des Strömungsmittels durch den Ventildurchgang 114, den Strömungsdurchgang 116 und den verengten Durchgang 96 der Drossel 94 in den Produktstromdurchgang 84 übertragen. Der Produktstrom fließt dann durch den Durchgang 201 im Rohr 175 und durch den Durchgang des Kabelzugwerkzeuges in das Rohrgestänge 16.Reservoir pressure. Since the valve element 112 is in its open position in the conveying mode, the pressure of the fluid is restricted by the valve passage 114, the flow passage 116 and the Passage 96 of the throttle 94 is transferred into the product flow passage 84. The product stream then flows through the passage 201 in the pipe 175 and through the passage of the cable pulling tool into the pipe rod 16.
Wenn der unter Druck stehende Produktstrom durch die verengte Öffnung des Drosseldurchganges 96 gelangt, wird ein Druckabfall an der Drossel erzeugt, der eine auf das Rohr 74 wirkende Kraft in einer der Vorspannung der Druckfeder 80 entgegengesetzten Richtung erzeugt. Die durch das Rohr 74 wirkende Kraft reicht während des normalen Produktstromes aus, um die Federkraft der Druckfeder 80 zu überwinden und das Rohrglied 74 in dessen oberster Stellung zu halten, wo eine ringförmige Schulter 196 des Ventiles und ein Tragelement 90 im Eingriff mit einer Haltefläche 198 steht, die durch das untere Ende des Federgehäuseabschnittes 52 des Ventilgehäuses gebildet wird.When the pressurized product stream passes through the narrowed opening of the throttle passage 96, will a pressure drop across the throttle creates a force acting on the tube 74 in one of the biases of the compression spring 80 generated in the opposite direction. The force acting through tube 74 is sufficient during normal product flow to overcome the spring force of the compression spring 80 and the tubular member 74 in its uppermost position hold where an annular shoulder 196 of the valve and a support member 90 in engagement with a holding surface 198 which is formed by the lower end of the spring housing portion 52 of the valve housing.
Der Ringraum zwischen dar Ventilgehäusewand und den inneren beweglichen Teilen des Sieherheitsventiles steht unter dem Druck des Reservoirs, welcher durcli den Dichtungsring 140The annular space between the valve housing wall and the inner moving parts of the safety valve is under the Pressure of the reservoir which passes through the sealing ring 140
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gelangt, der auf die untere Fläche wirkt, welche durch den ringförmigen Entriegelungskolben 156 begrenzt ist. Da auf die durch das obere Ende des Entriegelungskolbens 156 begrenzte Fläche ein reduzierter Druck aufgrund der Drossel wirkt, stehen die auf den Kolben 156 wirkenden Strömungsmitteldrücke nicht im Gleichgewicht und erzeugen eine resultierende Kraft, die den Kolben nach oben in den Eingriff mit der Haltefläche 174 drückt. Das Ventil und das Drosseltragelement 90 werden zusammen mit dem Ventilelement 112 in ihre obersten Stellungen durch das Rohr 74 bewegt und der Ventilstabilisator 126 wird durch die Feder 130 in seine oberste Stellung vorgespannt und hält eine Stabilisierungsspannung für das kugelförmige Ventilelement 112 aufrecht. Der verminderte Druck über der Einschnürung 96 in der Drossel 94 wird an die nach unten zeigenden Flächen des bei hoher Geschwindigkeit ansprechenden Rohres 175 und des Kolbens 180 übertragen. Gleichzeitig wirkt das unter dem hohen Druck des Reservoirs stehende Strömungsmittel, dessen Druck durch Öffnungen übertragen wird, nach unten auf den Kolben 180 und erzeugt eine resultierende nach unten gerichtete Kraft auf diesen Kolben, die durch die nach oben gerichtete Vorspannungskraft der Druckfeder 184 überwunden wird. Bei den Geschwindigkeitsbedingungen des Normalbetriebs oder bei niedriger Geschwindigkeit bleibt die das Ventil bei hoher Geschwindig-which acts on the lower surface which is delimited by the annular unlocking piston 156. Since a reduced pressure due to the limited by the upper end of the unlocking piston 156 area If the throttle acts, the fluid pressures acting on the piston 156 are not in equilibrium and generate a resultant force urging the piston upward into engagement with the retaining surface 174. The valve and the throttle support element 90 are together with the valve element 112 in their uppermost positions by the Tube 74 moves and valve stabilizer 126 is through the spring 130 is biased to its uppermost position and holds a stabilizing tension for the spherical Valve element 112 upright. The decreased pressure over the constriction 96 in the throttle 94 is connected to the downward facing surfaces of the responsive at high speed Transfer tube 175 and piston 180. At the same time, this works under the high pressure of the reservoir stagnant fluid, the pressure of which is transmitted through openings, down onto the piston 180 and is generated a resulting downward force on that piston created by the upward biasing force the compression spring 184 is overcome. At the speed conditions of normal operation or at lower Speed remains the same as that of the valve at high
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kelt betätigende Einrichtung gemäß Flg. 6 verriegelt.celt actuating device according to Flg. 6 locked.
Falls der Produktstrom aus Irgendeinem Grunde, beispielsweise 'durch Herabsetzung des Reservoirdruckes, durch zeitwelliges Schließen der Produktregelventile an der Oberfläche oder durch die Ausbildung eines Druckes in dem Rohrgestänge, ■"· ·■ dem Druck im Reservoir nahe kommt, wird die resultierende auf das Rohr wirkende Kraft, die durch den Druckabfall an der Drossel 94 erzeugt wird, nicht ausreichen, um die Vorspannung der Druckfeder 80 zu überwinden. Die Druckfeder wird dann das Rohrelement 74 nach unten drücken und dadurch das Ventil und das Tragelement 90 für die Drossel und folglich den kugelförmigen Ventilkörper 112 nach unten bewegen und bewirken, daß der Nokken 124 durch die Nockennut 122 das Ventilelement in dessen geschlossene Position gemäß Fig. 4b bewegt. Die nach unten gerichtete Bewegung des Rohres und der Ventilanordnung ist unter dieser Bedingung begrenzt durch die ringförmige Halteschulter 179, die auf dem Ventilstabilisator 126 begrenzt ist und in Eingriff mit der Schulterfläche 134 gelangen kann.If the product flow for any reason, for example 'by reducing the reservoir pressure, by closing the product control valves at the surface or by creating pressure in the pipe string, ■ "· · ■ close to the pressure in the reservoir comes, the resulting force acting on the pipe, which is generated by the pressure drop at the throttle 94, not sufficient to overcome the bias of the compression spring 80. The compression spring then becomes the tubular element 74 push down and thereby the valve and the support element 90 for the throttle and consequently the spherical valve body 112 move down and cause the cam 124 through the cam groove 122, the valve element in its moved closed position according to FIG. 4b. The downward movement of the tube and valve assembly is limited under this condition by the annular retaining shoulder 179 which limits on the valve stabilizer 126 and can come into engagement with the shoulder surface 134.
Falls in der geschlossenen Ventilstellung des Sicherheitsventiles gemäß Fig. 4b das Gehäuse unter dem Sicherheitsventil unter dem Reservoirdruck selbst bei einem Zustand verminderten Druckes bleiben sollte, wird dieser StrömungsmitteldruckIf in the closed valve position of the safety valve according to FIG. 4b, the housing under the safety valve should remain below reservoir pressure even in a reduced pressure condition, that fluid pressure becomes
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durch den Ringraum wirken, der zwischen der Ventilgehäusewand und den inneren beweglichen Teilen des Ventiles gebildet ist und wird auf die untere Fläche drücken, die durch den ringförmigen Entriegelungskolben 156 begrenzt ist, so daß der Entriegelungskolben gemäß Fig. 8 in dessen oberster Stellung verbleibt.act through the annular space formed between the valve housing wall and the inner moving parts of the valve is and will press on the lower surface which is delimited by the annular unlocking piston 156, so that the unlocking piston according to FIG. 8 remains in its uppermost position.
Wenn die Druckbedingungen des Produktstromes nach dem Schllessen des Kugelkörpers 112 wieder einen normalen Wert erreichen, bleibt die Ventilkonstruktion in einer geschlossenen Stellung wegen der Verriegelung zwischen den Anschlägen 152 der Spreizfinger 150, die im Eingriff mit der Ringschulter 148 des Rohres 74 bleiben, so daß das Rohrglied sich nicht wieder nach oben bewegen kann, was offensichtlich die Öffnung des Ventilelementes gemäß Fig. 8 erlauben würde.If the pressure conditions of the product flow reach a normal value again after the spherical body 112 has been closed, the valve construction remains in a closed position because of the locking between the stops 152 of the spreading fingers 150, which remain in engagement with the annular shoulder 148 of the tube 74, so that the tube member does not move again can move up what is obviously the opening of the valve element according to FIG. 8 would allow.
Das Sicherheitsventil kann wahlweise durch einen Betätigungsdruck oberhalb des Ventilkörpers 112 geöffnet werden, wenn dessen Druck größer als der Reservoirdruck ist. Ein derartiger Strömungsmitteldruck erzeugt eine resultierende Kraft, die auf die obere durch den ringförmigen Entriegelungskolben 156 begrenzte Fläche wirkt und größer ist als die durch den Reservoirdruck erzeugte Kraft, die auf der unteren Fläche des Kolbens 156 liegt. Der Kolben bewegt sich daher nach unten und bewirkt, daß die Nockenfläche 170 des EntriegelungsvorsprungesThe safety valve can optionally be opened by an actuation pressure above the valve body 112, if whose pressure is greater than the reservoir pressure. Such fluid pressure creates a resultant force that acts on the upper surface bounded by the annular unlocking piston 156 and is greater than that by the reservoir pressure generated force that lies on the lower surface of the piston 156. The piston therefore moves down and causes the cam surface 170 of the unlocking projection
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168 in Eingriff mit den Nockenflächen 172 der Spreizfinger 150 gelangt und dadurch die Spreizfinger nach außen drückt und die Schultern 154 der Verriegelungsanschläge 152 von der Ringschulter 148 des Rohrelementes freigeben. Nachdem die Spreizfinger von dem Rohrelement entriegelt worden sind, herrscht im wesentlichen Druckausgleich innerhalb des Ventiles wegen dem Gleichgewicht zwischen dem Reservoirdruck und dem in das Rohrgestänge oberhalb des Ventiles zur Entriegelungsbewegung eingeführten Betätigungsdruck. Die Druckfeder 80 hält unter dieser Bedingung das Rohrelement weiter nach unten vorgespannt und hält den kugelförmigen Ventilkörper 112 in dessen geschlossener Position.168 in engagement with the cam surfaces 172 of the spreading fingers 150 arrives and thereby pushes the spreading fingers outward and the shoulders 154 of the locking stops 152 from the annular shoulder 148 of the tubular element release. After the expanding fingers have been unlocked from the tubular element, there is essentially pressure equalization inside the valve because of the balance between the reservoir pressure and that in the pipe string Actuating pressure introduced above the valve for the unlocking movement. The compression spring 80 holds this condition biases the tubular element further down and holds the spherical valve body 112 in its closed position.
Es ist dann erforderlich, den Strömungsmitteldruck oberhalb des Ventilelementes herabzusetzen, indem dieser durch Betätigung der Strömungsregelventile an der Oberfläche abgelassen wird, so daß der Reservoirdruck größer als^ der Betätigungsdruck oberhalb des Sicherheitsventiles wird. Wenn an der Drossel ein ausreichender Druckunterschied auftritt, um eine auf das Rohr wirkende Kraft hervorzurufen, die ausreicht, um die Vorspannung der Druckfeder 80 zu überwinden, werden das Ventilglied, das Ventil und das Drosseltragelement 90 und das Rohrelement 74 nach oben gedrückt und das Ventilglied 112 wird durch Zusammenwirken des NockensIt is then necessary to keep the fluid pressure above of the valve element by draining it on the surface by operating the flow control valves so that the reservoir pressure is greater than ^ the actuation pressure above the safety valve. If there is a sufficient pressure difference at the throttle, to produce a force acting on the pipe that is sufficient in order to overcome the bias of the compression spring 80, the valve member, the valve and the throttle support element 90 and the tubular member 74 pushed upwards and the valve member 112 is due to the cooperation of the cam
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und der Nut 122 in die geöffnete Stellung gedreht· Diese Bewegung kann langsam stattfinden, so daß jedes Stoßen der Ventilteile verhindert wird, welches anderenfalls eine Beschädigung des Ventiles hervorrufen würde. Während des Öffnens bleibt der Entriegelungsvorsprung 168 im Eingriff mit den Spreizfingern 150, bis eine ausreichende resultierende Kraft entwickelt worden ist, um zu bewirken, daß der Entriegelungsvorsprung die Spreizfinger nach außen zu deren Entriegelung drückt. Dadurch kann das Rohr nicht wieder verriegelt werden, was anderenfalls geschähe, wenn der Kolben sich bei einem geringen Druckunterschied nach oben bewegen könnte. Nachdem das Ventilglied 112 voll geöffnet worden ist und sich der volle Produktstrom wieder eingestellt hat, bleibt das Ventil in Ruhe bis der Strom des unter Druck stehenden Strömungsmittel? wieder auf den vorbestimmten Minimalpegel herabgesetzt worden ist, der erforderlich ist, um das Ventil automatisch in dessen geschlossene Stellung zu bringen.and the groove 122 is rotated to the open position · This movement can be slow so that any bumping the valve parts is prevented, which would otherwise cause damage to the valve. During the Upon opening, the unlocking projection 168 remains in engagement with the splay fingers 150 until a sufficient resultant Force has been developed to cause the release tab to push the spreading fingers outward to unlock them. As a result, the pipe cannot come back be locked, which would otherwise happen when the piston moves up with a small pressure difference could move. After the valve member 112 has been fully opened and the full product flow is set again does the valve stay at rest until the flow of pressurized fluid? back to the predetermined Minimum level has been reduced, which is required to automatically switch the valve into its closed To take position.
Obwohl die Ventilbetätigungseinrichtungen für hohen und niedrigen Durchfluß gemeinsam arbeiten, wird der Betrieb jedes Systemes zur Vereinfachung getrennt erläutert.Although the high and low flow valve actuators work together, the operation will each system is explained separately for simplification.
Angenommen das Sicherheitsventil 112 befindet sich in der geöffneten Stellung oder im Förderbetrieb und es herrschenAssuming the safety valve 112 is in the open position or in the delivery mode and there are
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normale Betriebsbedingungen und ein Ventil an der Oberfläche sollte plötzlich geöffnet werden, um den maximalen Strom vom Reservoir zu erlauben und die Strömungsgeschwindigkeit ist größer als die Geschwindigkeit, für welche der auf hohe Geschwindigkeit ansprechende Ventilbetätigungsmechanismus ausgelegt worden ist, so wird ein Druckabfall an der Drossel 94 erfolgen, der eine ausreichende Kraft auf die Drossel ausübt, um den durch niedrige Geschwindigkeit betätigten Abschnitt geöffnet oder im Betriebszustand zu belassen, indem eine relativ schwache Vorspannung erzeugt wird, die auf den unteren Abschnitt des Kolbens 180 wirkt, im Vergleich zu der durch den Reservoirdruck durch die Öffnungen 200 auf den oberen Abschnitt des Kolbens 180 ausgeübten Kraft. Wenn dies erfolgt, wird das durch hohe Geschwindigkeit betätigte Rohr 175 durch die resultierende auf den Kolben 180 wirkende Kraft nach unten bewegt, so daß die Feder 184 zusammengedrückt wird und die nach unten gerichtete Bewegung des Verriegelungsgliedes 187 und der Verriegelungsanschläge 190 bewirkt. Nachdem die Verriegelungsanschläge ein ausreichendes Stück nach unten bewegt worden sind, um die Zylinderfläche 192 gemäß Fig. 7 freizugeben, drückt die Nockenfläche 195 der Nut 191 die Anschläge radial nach außen, so daß die Anschläge aus den Verriegelungsnuten herausgezogen werden und das Ventilbetätigungsrohr 175 von der Vorspannung der Druckfeder 184 vollständig freigeben.normal operating conditions and a valve on the surface should suddenly open to the maximum Allow flow from the reservoir and the flow velocity is greater than the velocity for which the If valve actuation mechanisms have been designed for high-speed response, there will be a pressure drop take place at the throttle 94, which exerts sufficient force on the throttle to the low speed actuated section opened or left in the operating state by generating a relatively weak bias acting on the lower portion of the piston 180 compared to that by the reservoir pressure the orifices 200 exerted on the upper portion of the piston 180. If this is done, it will be by high Speed actuated tube 175 is moved downwards by the resulting force acting on piston 180, so that the spring 184 is compressed and the downward movement of the locking member 187 and the locking stops 190 causes. After the locking stops have been moved down a sufficient distance are to release the cylinder surface 192 according to FIG. 7, the cam surface 195 of the groove 191 presses the stops radially outwards, so that the stops are pulled out of the locking grooves and the valve operating tube 175 from release the bias of the compression spring 184 completely.
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Wenn das Rohr 175 vollständig von der Kraft der Feder 184 entlastet ist, drückt der auf dem Kolben 180 liegende Druck des Reservoirs das Rohr 175 nach unten, so daß dessen verlängerter Abschnitt 183 in Eingriff mit dem oberen Ende des das Ventil betätigenden Rohres 74 mit ausreichender Kraft gelangt, um das Rohr 74 nach unten zu bewegen und die Drehung des Ventil.es 112 in dessen geschlossene Position zu bewirken und den Produktstrom vollständig zu unterbrechen. Durch den auf den Kolben 180 wirkenden Druck.des Reservoirs wird eine Vorspannung aufrecht erhalten, um das Ventil in dessen geschlossener Stellung zu halten. Darüber hinaus wird der auf niedrige Geschwindigkeit ansprechende Sicherheitsmechanismus beim Schließen des Ventilelementes 112 durch den auf hohe Geschwindigkeit ansprechenden Mechanismus das erneute Öffnen des Ventiles verhindern, falls der Strömungsmitteldruck in dem Reservoir plötzlich abfallen sollte.When the tube 175 is completely under the force of the spring 184 is relieved, the pressure of the reservoir lying on the piston 180 pushes the tube 175 downward, so that its Extended portion 183 engages the upper end of the valve actuating tube 74 with sufficient Force is applied to move the tube 74 downward and stop the valve.es 112 from rotating to its closed position cause and completely interrupt the product flow. By the pressure of the reservoir acting on the piston 180 a bias is maintained to hold the valve in its closed position. In addition, will the low speed responsive safety mechanism when the valve element 112 is closed by the high speed responsive mechanism preventing the valve from reopening should the fluid pressure in the reservoir suddenly drop.
Die Bewegung des Betätigungsrohres 74 in eine Position, in welcher das Schließen des Ventilelementes 112 bewirkt wird, verursacht auch die Bewegung der Verriegelungsanschläge der Spreizfinger 150 für den Eingriff mit der Verriegelungsnut des Rohres 74 und verhindert ein unbeabsichtigtes Öffnen des Ventilelementes, falls sich die Druckbedingungen plötzlich ändern sollten.The movement of the actuating tube 74 into a position in which the closing of the valve element 112 is effected, also causes the locking stops of the spreading fingers 150 to move for engagement with the locking groove of the tube 74 and prevents inadvertent opening of the valve element if the pressure conditions suddenly change should change.
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Nachdem das Ventil durch die Betätigung des auf hohe Geschwindigkeit ansprechenden Ventilbetätigungsystemes geschlossen worden ist, kann das Ventil in einfacher Weise wieder geöffnet werden, indem ein ausreichend hoher Druck eines. Strömungsmittels in das Gestänge eingeführt wird, um den Druck des Reservoirs außerhalb des Sicherheitsventilmechanismus zu überwinden. Der in das Rohrgestänge eingeführte Druck gelangt durch den Durchgang 201 und wirkt auf das untere Ende des Kolbens 180, so daß der Kolben und das Betätigungsrohr 175. nach oben gedrückt werden. Unter dieser Bedingung befinden sich das Glied 187 und die Anschläge 190 in der in Fig. 7 dargestellten Position. Wenn die Verriegelungsnut 191 sich an den Anschlägen 190 vorbeibewegt, bewirkt die nach oben gerichtete durch die Feder 184 erzeugte Kraft, daß die ringförmige Nockenschulter die Anschläge in die Verriegelungsnut 191 drückt. Das Halteglied 187 für die Anschläge bewegt sich nach oben in die in Fig. 6 dargestellte Position, wo die Zylinderfläche 192 verhindert, daß die Anschläge außer Eingriff mit der Nut gelangen. In diesem Zustand wird das Rohr 175 wieder in der obersten Stellung verriegelt, und es bewegt sich nicht nach unten, es sei denn, daß die Geschwindigkeit des Strömungsmittels hinreichend hoch wird, um wieder einen vorbestimmten Druckabfall an der Drossel zu erzeugen.After the valve has been closed by actuation of the high speed responsive valve actuation system, the valve can be easily opened be reopened by applying a sufficiently high pressure one. Fluid is introduced into the linkage, to overcome the pressure of the reservoir outside the safety valve mechanism. The pressure introduced into the pipe string passes through passage 201 and acts onto the lower end of the piston 180 so that the piston and the actuating tube 175 are pushed upwards. Under In this condition, the link 187 and the stops 190 are in the position shown in FIG. if the locking groove 191 moves past the stops 190, causes the upward directed by the spring 184 generated force that the annular cam shoulder presses the stops into the locking groove 191. The stop member 187 moves up into the in 6, where the cylinder surface 192 prevents the stops from disengaging from the groove. In this condition, the tube 175 is locked again in the uppermost position and it does not move downward unless the velocity of the fluid becomes high enough to return to a predetermined one To generate pressure drop across the throttle.
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Das Ventil bleibt jedoch geschlossen, kann aber einfach wieder geöffnet werden, indem ein ausreichender Druck in das Rohrgestänge und den Sicherheitsventilmechanismus über dem Kugelkörper eingeführt wird, um den Kolben 156 nach unten zu treiben und die Spreizfinger nach außen zu spreizen, so daß die Verbindung zwischen den Anschlägen 152 und der Ringschulter 148 des Rohres 7 4 unterbrochen wird. Der Druck oberhalb des Ventilelementes kann dann abnehmen, bis der Betrieb in dem gewünschten Durchflußbereich wieder aufgenommen wird. ·The valve remains closed, however, but can easily be reopened by applying sufficient pressure in the piping and safety valve mechanism is inserted over the spherical body to the piston 156 to drive down and to spread the spreading fingers outwards, so that the connection between the stops 152 and the annular shoulder 148 of the tube 7 4 is interrupted. The pressure above the valve element can then decrease until operation is resumed in the desired flow range. ·
Angenommen, der Druck des Reservoirs bleibt bei einem optimalen Pegel, aber es soll eine Prüfung durchgeführt werden, um zu bestimmen, ob das Sicherheitsventil betriebsbereit ist. In diesem Fall ist es lediglich erforderlich, das Durchflußregelgerät an der Oberfläche zu verstellen, um den Durchfluß des Produktstromes durch das Sicherheitsventil unter oder über dem vorbestimmten minimalen oder maximalen Volumen zu reduzieren oder zu erhöhen, welches für die automatische Betätigung des Sicherheitsventiles erforderlich ist. Wenn das Ventil für eine Betätigung durch einenniedrigen Durchfluß betriebsbereit ist, spannt die Druckfeder 80 das Rohrelement 74 nach unten vor und bewirkt das Schließen des Kugelkörpers 112 in der vorstehend beschriebenen Weise. Zur Betätigung durch hohen Durchsatz drücken das Rohr 175 und dieAssume the reservoir pressure remains at an optimal level, but a test should be performed to determine whether the safety valve is operational. In this case it is only necessary adjust the flow control device on the surface to control the flow of the product flow through the safety valve below or above the predetermined minimum or maximum volume to reduce or increase, which for the automatic actuation of the safety valve is required. When the valve is ready for actuation by a lower Flow is ready for operation, the compression spring 80 biases the tubular element 74 downward and causes the closing of the Spherical body 112 in the manner described above. For high flow actuation, the tube 175 and the press
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Feder 80 das Element 74 nach unten, um das Kugelelement zu schließen. Nach dem Abschluß einer erfolgreichen Prüfung kann das Sicherheitsventil wieder geöffnet werden, um den Produktstrom hindurch zu lassen, indem einfach der Strömungsdruck in das Rohrgestänge oberhalb des Sicherheltsventiles in der beschriebenen Weise eingeführt wird. Das Prüfverfahren ist einfach, verlässlich und sehr billig. Es ist lediglich erforderlich, das Sicherheitsventil aus dem Bohrloch zur Reparatur oder zum Ersatz zu entfernen, wenn die Prüfung ein entsprechendes Ergebnis liefert. Der Ersatz oder die Reparatur erfolgen schnell und kostensparend, da es nicht erforderlich ist, das Rohrgestänge aus dem Bohrloch zu entfernen. Das Kabelzug-Werkzeug 32 kann entriegelt und in herkömmlicher Weise zusammen mit dem daran befestigten Sicherheitsventil herausgezogen werden, und nach dem Reparaturoder Ersatzvorgang kann das Werkzeug wieder in einfacher herkömmlicher Weise in das Bohrloch eingesetzt werden.Spring 80 the element 74 down to the ball element close. After a successful test has been completed, the safety valve can be opened again to remove the Letting the product flow through by simply reducing the flow pressure in the piping above the safety valve is introduced in the manner described. The test procedure is simple, reliable and very cheap. It is just required to remove the safety valve from the borehole for repair or replacement when testing delivers a corresponding result. The replacement or repair can be done quickly and cost-effectively as it is not required to remove the pipe string from the borehole. The cable pulling tool 32 can be unlocked and in a conventional manner Way can be pulled out together with the safety valve attached, and after the repair or Replacement process, the tool can be reinserted into the borehole in a simple, conventional manner.
Es ergibt sich, daß ein neuartiger Durchfluß- Sicherheitsventilmechanismus geschaffen wurde, der in dem Bohrloch wirksam wird, um den Produktstrom zu unterbrechen, falls dieser aus irgend einem Grunde unter einen vorbestimmten Betriebspegel fallen sollte. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Produktstrom auch unterbrochen, wenn er über einen zulässigen Maximalpegel steigen sollte. Der Sicher-It appears that a novel flow safety valve mechanism which acts in the borehole to interrupt the flow of product, if this should for some reason fall below a predetermined operating level. In the exemplary embodiment described, the product flow is also interrupted when it should rise above an allowable maximum level. The safety
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heitsventilmechanismus bewirkt auch das Schließen des Produktstromdurchganges durch das Rohrgestänge bei einer zeltwelligen Verlangsämung des Produktstromes, wie sie beispielsweise durch das Schließen eines Oberflächenventiles oder durch den Aufbau eines ausreichenden Staudruckes in dem Rohrgestänge hervorgerufen werden könnte, wobei der Produktstrom wenigstens zeitweilig unter einen vorbestimmten Minimalwert fallen kann. Das neuartige Ventil kann auch in einfacher und wirksamer Weise geprüft werden, um dessen Betriebsbereitschaft zu jedem Zeitpunkt sicherzustellen, ohne ein teueres Prüfverfahren oder die Entnahme des Rohrgestänges aus dem Bohrloch zu erfordern. Auch kann durch das Unterbrechen des Produktstromes durch einfaches Verschließen des Ventiles der Produktstrom lediglich durch das Ventil unterbunden oder vermindert werden, während der an der Oberfläche befindliche Durchflußregelmechanismus gewartet oder repariert wird, ohne das Personal zu gefährden. Es wird auch in mehrfacher Hinsicht ein Schutz gegen unbeabsichtigtes Wiederöffnen des Sicherheitsventiles erreicht, da sowohl das System für niedrige Geschwindigkeit als auch für hohe Geschwindigkeit betätigt werden, wenn das Ventil automatisch durch das auf hohe Geschwindigkeit ansprechende System geschlossen wird.The safety valve mechanism also acts to close the product flow passage through the tubing at a cell-wave slowing down of the product flow, for example by closing a surface valve or could be caused by the build-up of sufficient back pressure in the pipe rod, wherein the product flow can at least temporarily fall below a predetermined minimum value. The novel valve can also be tested in a simple and effective manner to ensure that it is operational at all times ensure without an expensive test procedure or the To require removal of the pipe string from the borehole. Also by interrupting the product flow simply closing the valve, the product flow can only be prevented or reduced by the valve, while the surface flow control mechanism is serviced or repaired without the Endangering personnel. It is also a protection against unintentional reopening of the safety valve in several respects achieved as both the low speed and high speed systems operate when the valve is automatically closed by the high speed responsive system.
Nach einer Unterbrechung im Notfall, einem PrüfverfahrenAfter an interruption in an emergency, a test procedure
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oder einem Reparaturverfahren der Durchflußregler an der Oberfläche, kann der beschriebene Sicherheitsventilmechanismus wieder in einfacher Weise geöffnet werden, indem in dem Rphrgestänge oberhalb des Sicherheitsventiles in der beschriebenen Weise Druck zugeführt wird. Eine derartige Wiedereröffnung kann wirksam erreicht werden, ohne daß die Ventilteile ruckartig beansprucht werden, was anderenfalls geschähe, falls die Ventilteile plötzlich dem Druck des Reservoirs unterworfen würden. Das beschriebene Sicherheitsventil ist für eine einfache Verbindung mit einem herkömmlichen Kabelzugzwerkzeug geeignet, so daß es durch eine herkömmliche Kabelzugeinrichtung an Ort und Stelle gebracht und wieder entnommen werden kann. Durch dieses Merkmal braucht das Rohrgestänge nicht entfernt zu werden, falls das Sicherheitsventil gereinigt, repariert oder ersetzt werden soll. Auch kann das Sicherheitsventil innerhalb des Rohres oder in anderen Strömungssystemen verschiedener Art eingesetzt werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es versteht sich schließlich, daß eine Reihe von Merkmalen oder Unterkombinationen von Merkmalen verändert werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Entsprechend wurde vorstehend nur ein spezielles Ausführungsbeispiel beschrieben, das den Rahmen der Erfindung in keiner Weise begrenzen soll.or a repair procedure for the flow regulator on the Surface, the safety valve mechanism described can be opened again in a simple manner by in the Rphrgestänge above the safety valve pressure is supplied in the manner described. One such reopening can be effectively achieved without jerking the valve parts, otherwise what would happen if the valve parts were suddenly subjected to the pressure of the reservoir. The described Safety valve is suitable for easy connection with a conventional cable pulling tool, so that it can be put in place and removed from it by conventional cable pulling equipment can be. With this feature, the pipe rod does not have to be removed if the safety valve is cleaned, to be repaired or replaced. The safety valve can also be inside the pipe or in another Flow systems of various types can be used without departing from the scope of the invention. It understands finally, that a number of features or sub-combinations of features can be changed without to leave the scope of the invention. Accordingly, only one specific embodiment has been described above, which is not intended to limit the scope of the invention in any way.
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Claims (22)
des Durchganges regelt.de device responds to a pressure difference generated in the constriction (94) and the closure
the passage regulates.
geschlossene Position bei einer Zunahme des Strömungsmitteldurchsatzes durch den Strömungsdurchgang über
einen vorbestimmten Wert hinaus bewegt.16. Safety valve according to claim 3, 14 or 15, characterized in that the operated by high throughput organ drives the responsive to low throughput organ and the valve of the open in the
closed position with an increase in the flow of fluid through the flow passage
moved beyond a predetermined value.
Organ ein auf hohen Durchsatz ansprechendes Rohr (175) aufweist, das einen Teil des Strömungsdurchganges ausbildet und zwischen einer zurückgezogenen Position und einer ein Ventil betätigenden Position bewegbar ist,
eine Einrichtung das durch hohen Durchsatz betätigte18. Safety valve according to claim 13 to 17, characterized in that the actuated by high throughput
Organ includes a high flow rate responsive tube (175) forming part of the flow passage and movable between a retracted position and a valve actuating position;
a device operated by high throughput
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