DE2430549C2 - Sicherheitsventilanordnung zum Einsatz in Bohrlöchern - Google Patents

Sicherheitsventilanordnung zum Einsatz in Bohrlöchern

Info

Publication number
DE2430549C2
DE2430549C2 DE2430549A DE2430549A DE2430549C2 DE 2430549 C2 DE2430549 C2 DE 2430549C2 DE 2430549 A DE2430549 A DE 2430549A DE 2430549 A DE2430549 A DE 2430549A DE 2430549 C2 DE2430549 C2 DE 2430549C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
actuator
arrangement according
valve element
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2430549A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2430549A1 (de
Inventor
David E. Friedswood Tex. Young
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schlumberger Technology Corp
Original Assignee
Schlumberger Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Technology Corp filed Critical Schlumberger Technology Corp
Publication of DE2430549A1 publication Critical patent/DE2430549A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2430549C2 publication Critical patent/DE2430549C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/10Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
    • E21B34/105Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole retrievable, e.g. wire line retrievable, i.e. with an element which can be landed into a landing-nipple provided with a passage for control fluid
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/10Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
    • E21B34/101Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole with means for equalizing fluid pressure above and below the valve
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B2200/00Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
    • E21B2200/05Flapper valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86928Sequentially progressive opening or closing of plural valves
    • Y10T137/86936Pressure equalizing or auxiliary shunt flow

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsventil-Anordnung zum Einsatz in Bohrlöchern mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen. Eine derartige Anordnung ist aus der US-PS 37 03 193 bzw. der US-PS 30 78 923 bekannt.
Um das Sicherheitsventil wieder zu öffnen, so daß das Bohrloch wieder fördern kann, nachdem an der Erdoberfläche etwaige Schäden repariert worden sind, oder nachdem das Ventil absichtlich geschlossen worden ist. um die Betriebsbereitschaft des Sicherheitssystems zu testen, ist es notwendig, die Stcuerleitung wieder unter Druck zu setzen, um das hydraulisch betätigbare Glied entgegen der Vorspannung der Feder in die Entsperrposition zu bringen. Es ist jedoch ziemlich wahrscheinlich, daß das Ventilclemcnl statt dessen krnftschlüssig in der Schließ- oder Sperrposition gehalten wird, weil es unlor der Wirkung der Druckdifferenz zwischen dem Förderdruck und der Imlrosliitischcn Drucksaule i" der liolirlochuusklcidung sieht. Es ist dann nicht möglich, hinreichend hohen Druck über die .Steuerleitung aufzubringen, um diese Schließkraft zu überwinden, ohne daß die StcucrlC'ilung selbst dem Risiko der Überlas'ung unterworfen wird. Wenn darüber hinaus das SchlielSeleincni eine scharnierartig angelenkte Platte an einem Schwenkzapfen ist. besteh! ein erhebliches Risiko dafür.
daß der Schwenkzapfen abgeschert wird oder das Venlilelcment in anderer Weise beschädigt wird, und zwur so stark, daß das Sicherheitsventil unbrauchbar wird. Der Bypass wird durch ein Druckausgleichsventil geöffnet bzw. geschlossen, und dieses wieder benötigt zu seiner Öffnungsbewegung eine gewisse Bewegung des hydraulisch betätigbaren Gliedes selbst, was platzaufwendig ist und zu betrieblichen Problemen führt.
Aufgabe der Erfindung ist es. das gatiiingsglciche Ventil dahingehend weiterzubilden, daß das öffnen des Bypasses durch Betätigen des Druckausgleichsventils und die Entsperrung des Strömungsi'entils zeitlich nacheinander erfolgen.
Die erfindungsgemäß hierfür vorgesehenen Merkmale sind im kennzeichnenden Teil des Palentanspruchs 1 genannt. Demgemäß ist zusätzlich zu dem hydraulisch betätigbaren Glied, vorzugsweise einer Hülse, noch der Aktuator vorgesehen, der jedoch stationär bleibt bis zu dem Zeitpunkt, in dem das Druckausgieichsventil bereits geöffnet ist
Die Up.teranspröche definieren zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung.
Die US-PS 33 33 495 und 30 40 811 offenbaren Sicherheitsventilanordnungen für denselben Zweck wie die eingangs genannten Druckschriften, liegen jedoch hinsichtlich der konstruktiven Gestaltung weiter von der Erfindung ab; in der erstgenannten Druckschrift wird keine hydraulische Ventilbetätigung verwendet, während gemäß der letztgenannten der Bohr'ochringraum unter Druck gesetzt wird, um das Durchflußventil wieder zu öffnen.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Gesamtdarstellung der im Bohrloch befindlichen Teile der Sicherheits-Ventilanordnung in einem Erdölbohrloch.
Fig.2A und 2B sind Längsschnittdarstellungen, wobei einzelne Teile in Seitenansicht dargestellt sind, von einer Sicherheitsventil-Anordnung gemäß der Erfindung; F i g. 2B bildet die Fortsetzung nach unten der Fig.2A.
F i g. 3 ist eine Schnittdarstellung der Teile, in welcher die Öffnungsstellung des Ausgleichsventils gezeigt ist.
F i g. 4 ist eine Schnittdarstellung des unteren Endabschnittes des Sicherheitsventils mit aem Schließelement in der Entsperrposition; und
F i g. 5 ist eine vergrößerte Tcildarstellung der Druckausgleichseinrichtungen des Sicherheitsventils.
Gemäß Fig.) kann di<; Sicherheitsventil-Anordnung 10 an einem Verbindungsknippel 11 befestigt sein, der in den Förderstrang 12 der Rohrauskleidung oder dergleichen geschaltet ist. Der Nippel 11 ist mit im Abstand liegenden inneren Dichtungsflächen versehen sowie mit einer Fluidkommunikationsöffnung 13, die nach außen führt. Eine Steuerleitung 14 ist'so angeordnet, daß sie sich außerhalb des Rohrstrangs 12 zur Oberfläche erstreckt, und sie ist in geeigneter Weise mit einem Öffnungsblock 15 verbunden derart, daß Fluiddruck von der Oberfläche oder einer anderen entfernt liegenden Stelle verwendet werden kann, um die Betriebsposition des Ventils 10 zu steuern, wie im einzelnen weiter unten erläutert. Der Rohrstrang 12 ist normalerweise konzentrisch innerhalb der Bohrlochauskleidung 16 angeordnet, wobei das unt«;re Ende des Rohrstrangs mit einem Packer 17 verbunden ist, der das obere Ende der Förderzone abdichtet. Föroorfluid gelangt in die Bohrlochauskleidung 16 durch Perforationen unterhalb des Pakkers 17 und strömt aufwärts durch den Rohrstrang 12, bis das Fluid das Sicherheitsventil 10 erreicht, das von dem Fluid insgesamt durchlaufen werden muß. Das Sicherheitsventil 10 ist relativ /u dem Nippel 11 mittels
1S einer bekannten Verriegclungsanordnung 18 positioniert und verriegelt, die es ermöglicht, das Ventil in Position zu bringen und wieder zu ziehen durch mechanische Kabelbetätigimg, wie dem Fachmann bekannt ist. Wie im einzelnen in Fig.2Λ und 2» dargestellt, iimfaßt das Ventil 10 ein rohrförmiges äußeres Gehäuse 22 mit verschraubten oberen Abschnitten 23 und 24, von denen jeder eine Abdichtungpackungseinheit 25, 26 trägt, die so angeordnet sind, daß sie im Eingriff stehen mit den Abdichtflächen 27 und 28 innerhalb des Nippeis
11. Jede Packungseinheit kann eine Mehrzahl von Elementen 29 umfassen, die zwischen Stützringen 30 und 31angeordnet sind.
Das untere Ende des Gehäuses 22 ist offen für den Eintritt des geförderten Fluids, und ein Seitenfenster 32 ist vorgesehen für die Aufnahme ein'.-:: Ventilelementes,
Platte oder einem Klappenelement 33 besteht. Die Platte 33 weist ein Auge 34 an einer Seite auf mit einer öffnung für den Durchtritt eines Scharnier- oder Schwenkstiftes 35, dessen Enden in ausgefluchteten Lageröffnungen (nicht dargestellt) in der Wandung des Gehäuses 22 aufgenommen sind. Eine Scharnierfeder 36 ist so geformt, daß sie den Zapfen 35 umschlingt und mit einer Zunge 37 in einer Ausnehmung 38 des Gehäuses 22 sitzt, während ein Finger 39. der innerhalb einer Nut 40 an der Unterseite der Platte 33 liegt, vorgesehen ist. Die Feder 36 setzt die Platte 33 unter dauernde Vorspannung mit der Tendenz, nach innen und aufwärts zu schwenken aus einer Offen- oder Entsperrposition, in der die Platte sich nach unten in das Fenster 32 erstreckt, und zwar in eine Quer- oder Sperr- oder Schließposition, in der die obere Außenfläche der Platte in Eingriff steht mit einer Stirndichtung 41. die in einer Nut auf einem ringförmigen Ventilsitz 42 eingebettet ist.
-to Der Ventilsitz 42 wird gebildet von einer einwärts gerichteten Schulter 43 des Gehäuses 22.
Die Platte 33 wird aus der Sperr- in die Enlsperrposition bewegt mittels einer Vcntilaktuatormuffe 48, die längsbeweglich in beiden Richtungen innerhalb des Gehäuses 22 ist. Die Muffe 48 weist eine offene Axialbohrung 49 auf und kann aus miteinander verschraubten oberen bzw. unteren Abschnitten 50 bzw. 51 bestehen, wobei der untere Abschnitt einen solchen Durchmesser besitzt, daß er durch die öffnung der Ventilsitzsehulter 43 hindurchpaßt. Wenn die Aktuatormuffe 48 nach unten aus der in F i g. 2B dargestellten Position bewegt wird, kommt sie in Berührung mit der Platte 33 und SChIC1Ti diese in die Offen-Poshion und erstreckt sich danach bis unter diese, um die Platte in der Entsperr-Position zu halten, v»ie in Fig.4 angedeutet. Wenn die Aktuatormuffe 48 nach oben in eine Position verschoben wird, in der ihre untere Endfläche 52 sich oberhalb der unteren Stirnseite der Ventilsitzschulter 43 befindet, übt natürlich die Keder 36 ein Schließmoment aus und veranlaßt, daß die Platte 33 in die Sperrposition schwenkt.
Eine auf Druck ansprechende Betätigungsanordnung 60 ist vorgesehen in Form eines langgestreckten Hülsenkolbens. Sie kann aus Gründen der vereinfachten
b5 Herstellung verschiedene separate Sektionen umfassen, die miteinander verschraubt sind. Die obere Sektion 61 ist mit einem abgestuften Außendurchmesser versehen, und der anschließende Abschnitt 62 des Gehäuses 22 ist
komplementär dazu geformt und so ausgebildet, daß Dichtungsringe 63 und 64 von ihm getragen werden, die im Gleiteingriff mit den Außenwnndungsoberflächen 65 bzw. 66 der Sektion 61 stehen. Die Drucköffnung 13' befindet sich zwischen den Dichtringcn 63 und 64, so daß im Raum 67 herrschender Fluiddruck eine abwärts gerichtete Kraft auf den Betätigungskolbcn 60 in einer Höhe entwickeln wird, die eine Funktion des angelegten Druckes und der Qiierschnittsfläche ist, die begrenzt wird von den Dichtungsringen. Eine solche Kraft hat die Tendenz, die Betätigungsanordnung 60 nach unten oder in Richtung auf den Ventilsitz 42 zu bewegen.
Eine Zwischensektion 70 des Betätigungskolbens 60 besteht aus einer Hülse 71, die von einer Schraubenfeder 72 umschlossen ist. Das obere l-ndc der Feder 72 drückt aufwärts gegen einen Ring 73, der unten an einer auswärts gerichteten Schulter 74 anliegt, und das untere Ende der Feder drückt gegen einen Halteteil 75, der seinerseits an einer entgegengerichteten Schulter 76 des Gehäuses 22 anliegt. Demgemäß ist die Schraubenfeder 72 zwischen der Betätigungsanordnung 60 und dem Gehäuse 22 eingespanni und so angeordnet, daß sie, wenn sie unter Druck gesetzt wird, die Betätigungsanordnung 60 nach oben drückt oder weg von dem Ventilsitz 42. Die untere Sektion 80 des Belätigungskolbens 60 ist so bemessen und angeordnet, daß sie sich in die Bohrung 49 im oberen Abschnitt 50 der Aktuartormuffe 48 erstreckt, ist ebenfalls von einer Schraubenfeder 81 umschlossen, deren oberes Ende gegen eine Schulter 82 drückt, angeformt an der Schraubverbindung zwischen den Sektionen 70 und 80, und deren unteres Ende nach unten auf die obere Endfläche 83 der Aktuatormuffe 48 drückt. Die Feder 81 wirkt so, daß sie die Betätigungsanordnung 60 und die Aktuatormuffe 48 in entgegengesetzten Längsrichtungen drückt, und wenn sie komprimiert wird, drückt sie die Aktuatormuffe 48 in Abwärtsrichtung mit der Tendenz, daß das Ventiieicmeni 33 geöffnet wird.
Man erkennt, daß die Betätigungsanordnung 60 und die Aktuatormuffe 48 in der Lage sind, relativ zueinander eine begrenzte Längsbewegung durchzuführen, und eine solche Relativbewegung wird verwendet, um einen Ausglcichsdurchlaß zu öffnen bzw. zu schließen, der sich /wischen Punkten stromaufwärts und stromabwärts des Ventilelementes 33 erstreckt. In der zueinander ausgefahrenen Positionen dieser Teile, wie in Fig.5 dargestellt, ist ein vergrößerter ringförmiger Ventilkopf 86 mit längsgenuteter Außenseite an dem oberen Endabschnitt der Aktuartormuffe 48 angeformt und steht normalerweise im Fingriff mit einer Anschlagschulter 87 an der Kolbensektion 80. Ein Dichtungsring 88. getragen von dem Kopf, steht im Eingriff mit einer äußeren ringförmigen Dichtungsfläche 89. um Fluidlecken zu verhindern. Man erkennt natürlich, daß die Aktuatormuffe 48 sich relativ aufwärts bewegen kann längs der unteren Sektion 80 in eine Position, wo die Dichtung 88 und die Fläche 89 außer Eingriff kommen. Wenn dies erfolgt, ergibt sich ein Strömungsdurchlaß von den jeweiligen Bohrungen 49 und 49' des Betätigungskolbens 60 bzw. der Aktuatormuffe 48 zu dem Ringraum 90 zwischen diesen Teilen und der Innenwandungsfläche des Gehäuses 22. Dieser Ringraum steht in Kommunikation mit der Außenseite des Gehäuses 22 über eine Mehrzahl von Öffnungen 91 (Fig. 2B) durch die Gehäusewandung: diese Öffnungen sind vorzugsweise unmittelbar oberhalb einer Dichtung 92 vorgesehen, weiche ein Lekken zwischen dem Gehäuse und der Ventilaktuatormuffe 48 verhindert. Der oberste Abschnitt 93 der Aktuatormuffe 48 ist mit Durchflußöffnungen 94 versehen, und der unterste Abschnitt der Sektion 80 ist bei 95 mit Nuten versehen, um hinreichenden Fluidströmungsraum zu schaffen. Wenn der Ventilkopf 86 von der Dichtungsflächc 89 abgehoben hat. bilden die Durchlässe und Öffnungen Fluidkommunikationcn zwischen Stellen stromaufwärts und stromabwärts des Ventilelements 33, um so einen Druckausgleich zu schaffen und das Element von einer aufwärts gerichteten Schließkraft
in infolge größeren Druckes unterhalb des Elementes zu entlasten. Normalerweise jedoch ist der Ventilkopf 86 in der Schließposition gemäß Fig. 2B, 4 und 5. wo die Dichtung 88 zusammen mit dem Metall/Metall-Kontakt /wischen dem Kopf 80 und der Anschlagschulter 87 eine
is Doppelvcntilkonslruktion bildet.
Im Betrieb wird das Sicherheitsventil 10 innerhalb des Förderstrangs 12 positioniert und verriegelt mittels der Anordnung 18 relativ zum Nippel 11 unter Benutzung der üblichen Kabelbetätigungssetzverfahreri. In ihrer Position verhindern die Packerelemente 25 und 26 Fluidleckage hinter das Gehäuse 22. so daß der gesamte Durchfluß von Bohrlochfluidcn durch das Sicherheitsventil erfolgen muß. Fluiddruck, der an die Steuerleitung 14 von einer Druckquelle an der Oberfläche angclegt wird, gelangt in den Raum 67 und bewegt den Betätigungskolben 60 nach unten, so daß normalerweise die Ventil'eile die Position nach der Fig.4 einnehmen, in der die Ventilplatte 33 offen und entsperrt ist, damit geförderte Fluide zur Oberfläche strömen können. Falls ein Druckabfall in der Steuerleitung auftritt infolge beispielsweise der Wirkung verschiedener, bekannter Oberflächenscnsoren. die ein Abfall des Druckes verursachen, bewegt die Hauptfeder 72 die Betätigungskolbenbaugruppe 60 nach oben. Die Aktuatormuffe 48 be-
j5 wegt sich ebenfalls nach oben infolge des Eingriffs von Ventilkopf 86 und Anschlagschulter 87. Der untere Abschnitt 5i der Aktuatormuffe wird aus seiner Position, in der er durch den Ventilsitz 43 ragt, zurückgezogen, wonach die Scharnierfeder 36 die Platte 33 in die Sperr- oder Schließposition verschwenkt. Jeder Überschuß von Förderdruck über den hydrostatischen Druck innerhalb des Rohrstrnngs 12 in der Pegelhöhe des Ventils 10 führt zu einer aufwärts gerichteten Kraft auf die Platte 33 in der Schließstellung. Demgemäß sperrt das Ventil 10 das Bohrloch ab und verhindert, daß weitere geförderte Fluide weiterströmen. An dieser Stelle ist festzuhalten, daß die Konfiguration der unteren Oberfläche der Schulter 43 als flache Fläche es ermöglicht, daß die Platte 33 an dem Dichtungsring 41 anliegt, selbst dann, wenn eine gewisse Fehlausfluchtung vorlic^i.
Um das Ventil 10 wieder zu öffnen, wird Druck über die Steuerieitung 14 von der Oberfläche her angelegt. Eine abwärts gerichtete Kraft auf die Betätigungskoibenbaugruppe 60 infolge eines solchen Druckes überwindet den entgegengerichteten Einfluß der Hauptfeder 72 und komprimiert diese Feder, womit eine Abwärtsbewegung der Betätigungsbaugruppe ermöglicht wird. Da die Platte 33 normalerweise geschlossen gehalten wird durch den Förderdruck, wie oben beschrieben,
b0 besteht die Notwendigkeit, einen Druckausgleich herbeizuführen, so daß die Platte und der Scharnierzapfen 35 nicht während der Öffnungsbewegung beschädigt werden. Dieser Druckausgleich wird bewirkt dank der Tatsache, daß die Betätigungsbaugruppe 60 relativ zu der Aktuatormuffe 48 etwas nach unten geschoben werden kann, wobei die untere Feder 81 nachgibt und komprimiert wird, wie in Fig.3 dargestellt. Eine solche Relativbewegung hebt die Dichtungsfläche 89 von der
7 8 >j
Ausgleichsvenlildiehtunjj 88 ab, so cliiU. wie erforderlich, fj !'nrmntionsfluid über die Öffnungen 91. den Kingnium '■■'■}. 90 und die Durchlässe 94 hinter den Ventilkopf 8h Mrö- '5J men kann und dann in den Innenraum 49 der Bctäli- ^j gungsbaugruppe 60. Auf diese Weise wird eine Druck- ■> ,7; diffcrenz über der Platte 33 bis zu einem Punkt ausgcgli- 'S chen, bei dem die untere Feder 81, die durch eine solche Jj? Relatiicewegung komprimiert wurde und Energie ge- i$ speichert hat, die Aktuatormuffe 48 nach unten bewegt || und damit die Platte 33 in die Öffnungsstellung io ■« schwingt, womit das Ventil für die Strömung von For- :■ derfluid entsperrt ist. Eine fortgesetzte Abwärtsbewe- I gung der Aktuatormuffe 48 unter der Einwirkung der |{ Feder 81 führt dazu, daß der Ausgleichsventilkopf 86 in ?] Eingriff gelangt mit der Oberfläche 89 und damit den 15 jj Ausgleichsdurchlaß schließt. Hier bleibt das Ventil 10 "I wieder offen, solange genügend Druck an der Steuerlei- '';, tung 14 anliegt, um die Hauptfeder 72 komprimiert zu £j halten. ^] Man erkennt, daß auf diese Weise ein verbessertes 20 | Sicherheitsventil geschaffen worden ist, das von der ' Oberfläche her mittels Hydraulikdruck in einer Steuer- j leitung gesteuert wird. Infolge der verbesserten Aus- ■ gleichsanordnung besteht praktisch keine Gefahr der :,;i Beschädigung für das Scheibenventilelement oder des- 25 γ, sen Scharnierzapfen während des Öffnungsvorganges. j da das Ventil öffnet, ohne daß noch eine erhebliche Sj Druckdifferenz über der Platte besteht. Darüber hinaus ^j wird das Plattenventil aufgestoßen nur unter der Wir- t. kung der Feder 81, die Energie speichert durch die Ab- 30 § wärtsuewegung der Betätigungsbaugruppe 60. Dcmge- §j maß kann die Steifheit der Feder 81sorgsam ausgewählt Ij werden, damit sich ein Maximum an Offnungskraft er- ψ gibt, jedoch innerhalb der Bemessungsvorschriften, bei h denen sichergestellt ist, daß keine Beschädigung der 35 1 Platte 33 oder des Scharnierzapfens 35 erfolgt. Man i erkennt, daß keine Notwendigkeit besteht, den Rohr- §j strang unter Druck zu setzen, ehe das Ventil öffnet, noch daß irgendeine Notwendigkeit besteht, die Steuerleitung auf einen Druckwert zu bringen, oberhalb dessen, 40 der normalerweise notwendig ist, um die Federn zu komprimieren und die Dichlungsreibung und dergleichen zu überwinden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
50
55
65

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Sicherheitsventil-Anordnung zum Einsatz in Bohrlöchern, mit einem Gehäuse, das einen mittels eines ein Ventilelement aufweisenden Strömungsventils sperr- und entsperrbaren Strömungsdurchlaß aufweist, einem ein hydraulisch betätigbares, durch eine Feder axial beaufschlagtes Glied aufweisenden Ventilelement-Bctätigungsmechanismus für die Entsperrung des Strömungsventils mittels eines von der Erdoberfläche aus anlegbaren Fluiddrucks, einem Fluid-Bypass für den Ausgleich des Drucks stromaufwärts und stromabwärts des Strömungsvcntils in dessen gesperrter Pisition, und mit einem Druckausgleichsventil für das öffnen und Schließen des Bypasses, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil-Betätigungsmechanismus neben dem hydraulisch betätigbaren Glied (60) noch einen für das öffnen des Ventilelementes (33) vorgesehenen Aktuator (48) umfalit, wobei beide Vorrichtungen gegenüber dem Ventiielement (33) axial beweglich angeordnet sind, und daß das Glied (60) und der Aktuator (48) mittels des angelegten hydraulischen Drucks gegen die Kraft einer beide Vorrichtungen voneinander wegdrückend beaufschlagenden, den Aktuator (48) in Richtung der Entsperrung des Strömungsventils vorspannenden Feder (81) aufeinander zu verschieblich sind, wobei zunächst das Druckausgleichsventil (86,88,89) zu öffnen und sodann mittels des durch Jie zusätzlich unter Spannung gesetzte Feder (81) beaufschlagten \ktuuior (48) auch das Ventiielement (33) cnt.cpcrrbar ist.
2. Anordnung nach Aiispri; h I, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulisch betätigbarc Glied (60) und der Aktuator (48) rohrförmig ausgebildet sind mil telcskopartig ineinandergreifenden Endabschnitten (80, 50), auf denen das Druckausgleichsvcniil ausgebildet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckausglcichsventil einen Ventilkopf (86) an einem dieser F.ndabschnitte (50) umfaßt, der ein Abdichtcletncnt (88) trägt, welches in Eingriff bringbar ist mit einer Abdichtfläche (89) auf dem anderen Endabschnitt (80), wobei der zwischen den beiden gegeneinander teleskopierbarcn Endabschnitten (50; 80) verlaufende Abschnitt des Bypasses im Eingriffzustand von Abdichtelement und Abdichifläche absperrbar ist.
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte einander entgegengerichtete Schulterflächen (87) aufweisen, die in Anschlagseingriff bringbar sind zum Begrenzen der Relativbewegung von Glied (60) und Aktuator (48) in einer der Richtungen und zum Herbeiführen einer Absperrung des Bypasses zusätzlich zur Absperrung durch das Abdichielement (58) und die Abdichlflache(89).
5. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 4, wobei das SirömungsvLMiiil einen den Sirömungs- w> (liirchliiß umschließenden Ventilsitz umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventiielement (33) schwenkbeweglich zu dem Ventilsitz (42) montiert und zwischen einer Sperrstelliing im Eingriff mit dem Ventilsitz (42) und einer Entsperrstellung be- M weglich ist.
b. Anordnung nach Anspruch '>. dadurch gekennzeichnet, daß das Venlilelement (33) eine Platte und der Ventilsitz (43) auf einer flachen Stirnseite eines ringförmigen Schulterabschnittes des Gehäuses (22) ausgebildet ist.
7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (48) einen rohrförmigen Endabschnitt (51) aufweist, der unter Eingriff mit dem Ventiielement durch den Ventilsitz (42) hindurch verschieblich ist. wobei das Ventilelement (33) von dem Ventilsitz abhebbar und in seine Entspcrrposition überführbar ist. und daß das Strömungsventil ferner Einrichtungen (36) aufweist für die automatische Schwenkbewegung des Ventilelementes (33) in die Sperrposition bei Zurückziehen des rohrförmigen Aktuator-Endabschnitts (57) aus den Ventilsitz (42).
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (48) relativ zu dem hydraulisch betätigbaren Glied (60) und dem Strömungsventilelement (33) so angeordnet ist. daß das Druckausgleichsventil in der Entsperrstellung des Strömungsventils geschlossen gehalten ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulisch betätigbare Glied (60) eine gleitbeweglich in dem Gehäuse angeordnete Hülse (71) umfaßt, die in einer der Längsrichtungen in eine inaktive Position vorgespannt ist und eine Ringkolbenfläche in einer Kammer (67) aufweist, die zwischen dem Gehäuse (22) und der Hülse (71) ausgebildet ist, wobei die Hülse (71) mittels Druckbeaufschlagung der Kammer (67) von über Tage her in der anderen Längsrichtung relativ zu dem Aktuator verschieblich ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulisch betätigbare Glied (60) Einrichtungen (87) aufweist, die bei der Abwärtsbewegung in Richtung auf die inaktive Position in Eingriff mil dem Aktuator (48) bringbar sind, wobei der Aktuator (48) aus dem Strömungsventil herausziehbar und dieses sperrbar ist.
DE2430549A 1973-06-29 1974-06-26 Sicherheitsventilanordnung zum Einsatz in Bohrlöchern Expired DE2430549C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US37485973 US3865141A (en) 1973-06-29 1973-06-29 Subsurface safety valve apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2430549A1 DE2430549A1 (de) 1975-01-16
DE2430549C2 true DE2430549C2 (de) 1984-05-30

Family

ID=23478481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2430549A Expired DE2430549C2 (de) 1973-06-29 1974-06-26 Sicherheitsventilanordnung zum Einsatz in Bohrlöchern

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3865141A (de)
CA (1) CA1005340A (de)
DE (1) DE2430549C2 (de)
FR (1) FR2235322B1 (de)
GB (1) GB1475929A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0238487B1 (de) * 1984-04-06 1990-01-17 Den Norske Stats Oljeselskap As Verschlussventil

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO144227B (no) * 1974-02-06 Soc Nat Elf Aquitaine (Production), Anordning ved hydraulisk sikkerhetsventil.
US3981358A (en) * 1975-11-14 1976-09-21 Camco, Incorporated Well safety valve
US4100969A (en) * 1977-03-28 1978-07-18 Schlumberger Technology Corporation Tubing tester valve apparatus
US4077473A (en) * 1977-04-18 1978-03-07 Camco, Incorporated Well safety valve
US4144937A (en) * 1977-12-19 1979-03-20 Halliburton Company Valve closing method and apparatus for use with an oil well valve
US4215748A (en) * 1979-01-11 1980-08-05 Camco, Incorporated Lockout for a well injection valve
US4378931A (en) * 1980-06-03 1983-04-05 Otis Engineering Corporation Valve and actuator therefor
US4325431A (en) * 1980-07-10 1982-04-20 Ava International Corporation Flow controlling apparatus
US4376464A (en) * 1980-12-08 1983-03-15 Otis Engineering Corporation Well safety valve
US4454913A (en) * 1981-01-05 1984-06-19 Schlumberger Technology Corporation Safety valve system with retrievable equalizing feature
US4469179A (en) * 1981-12-17 1984-09-04 Otis Engineering Corporation Safety system
US4448216A (en) * 1982-03-15 1984-05-15 Otis Engineering Corporation Subsurface safety valve
US4452311A (en) * 1982-09-24 1984-06-05 Otis Engineering Corporation Equalizing means for well tools
US4531587A (en) * 1984-02-22 1985-07-30 Baker Oil Tools, Inc. Downhole flapper valve
US4597449A (en) * 1984-04-20 1986-07-01 Keeney L W Method and apparatus for preventing fluid runovers from a well
US4706933A (en) * 1985-09-27 1987-11-17 Sukup Richard A Oil and gas well safety valve
AU588002B2 (en) * 1985-10-03 1989-09-07 Den Norske Stats Oljeselskap A.S. Subsea shutdown valve with maintenance isolation bypass
FR2596804B1 (fr) * 1986-04-02 1988-05-27 Elf Aquitaine Vanne de securite de fond de puits de petrole pompe
US4749043A (en) * 1986-06-25 1988-06-07 Otis Engineering Corp. Subsurface safety valves and seals
FR2602820B1 (fr) * 1986-07-29 1991-11-22 Diamant Boart Sa Vanne de securite pour puits petrolier et outils en vue de la mise en oeuvre de ladite vanne
FR2602849B1 (fr) * 1986-07-29 1989-04-07 Diamant Boart Sa Vanne de securite pour puits petrolier
FR2602848B1 (fr) * 1986-07-29 1988-11-25 Diamant Boart Sa Vanne de securite a clapet perfectionne pour puits petrolier
CA1291026C (fr) * 1986-07-29 1991-10-22 Diamant Boart France - Sa - Division Petrole Vanne de securite pour puits petrolier et outil de montage de ladite vanne
GB2223781B (en) * 1988-10-11 1992-06-10 Camco Inc Large bore retrievable well safety valve
US4890674A (en) * 1988-12-16 1990-01-02 Otis Engineering Corporation Flapper valve protection
US5058682A (en) * 1990-08-29 1991-10-22 Camco International Inc. Equalizing means for a subsurface well safety valve
US5137089A (en) * 1990-10-01 1992-08-11 Otis Engineering Corporation Streamlined flapper valve
NO932900L (no) * 1992-08-21 1994-02-22 Ava Int Corp Broennsikringsventil
US5564502A (en) * 1994-07-12 1996-10-15 Halliburton Company Well completion system with flapper control valve
WO1998055732A1 (en) * 1997-06-03 1998-12-10 Camco International Inc. Pressure equalizing safety valve for subterranean wells
US6283217B1 (en) 1998-08-06 2001-09-04 Schlumberger Technology Corp. Axial equalizing valve
GB2345076B (en) 1998-12-22 2001-06-20 Camco Int Pilot-operated pressure-equalizing mechanism for subsurface valve
US6988556B2 (en) * 2002-02-19 2006-01-24 Halliburton Energy Services, Inc. Deep set safety valve
US7779925B2 (en) * 2004-02-13 2010-08-24 Weatherford/Lamb, Inc. Seal assembly energized with floating pistons
US7793683B2 (en) * 2006-10-11 2010-09-14 Weatherford/Lamb, Inc. Active intake pressure control of downhole pump assemblies
FR2907841B1 (fr) * 2006-10-30 2011-04-15 Snecma Secteur d'anneau de turbine de turbomachine
US8893798B2 (en) * 2010-10-06 2014-11-25 Baker Hughes Incorporated Barrier valve hydraulic operator with compound valve opening force feature
US9212536B2 (en) 2012-06-25 2015-12-15 Schlumberger Technology Corporation Device having a hard seat support
US10323477B2 (en) 2012-10-15 2019-06-18 Weatherford Technology Holdings, Llc Seal assembly
US20150300124A1 (en) * 2015-07-07 2015-10-22 Tejas Research & Engineering, Llc Surface Controlled Downhole Valve with Supplemental Spring Closing Force for Ultra Deep Wells
US11136861B2 (en) 2016-03-14 2021-10-05 Halliburton Energy Services, Inc. Mechanisms for transferring hydraulic regulation from a primary safety valve to a secondary safety valve
CN109083618A (zh) * 2018-08-01 2018-12-25 东营市福利德石油科技开发有限责任公司 深井双通道安全阀
US10920529B2 (en) 2018-12-13 2021-02-16 Tejas Research & Engineering, Llc Surface controlled wireline retrievable safety valve
GB2589261B (en) * 2018-08-23 2022-09-21 Halliburton Energy Services Inc Insert safety valve

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1020535A (en) * 1911-05-26 1912-03-19 Lupu William Brenner Sectional valve for gas-engines.
US3040811A (en) * 1959-04-23 1962-06-26 Jersey Prod Res Co Subsurface safety valve
US3078923A (en) * 1960-04-15 1963-02-26 Camco Inc Safety valve for wells
US3249124A (en) * 1963-06-14 1966-05-03 Schlumberger Well Surv Corp Borehole apparatus valves
US3332495A (en) * 1965-02-25 1967-07-25 Schlumberger Technology Corp Full-opening well tools
US3703193A (en) * 1970-12-28 1972-11-21 Otis Eng Corp Valves

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0238487B1 (de) * 1984-04-06 1990-01-17 Den Norske Stats Oljeselskap As Verschlussventil

Also Published As

Publication number Publication date
FR2235322A1 (de) 1975-01-24
DE2430549A1 (de) 1975-01-16
CA1005340A (en) 1977-02-15
US3865141A (en) 1975-02-11
GB1475929A (en) 1977-06-10
FR2235322B1 (de) 1978-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2430549C2 (de) Sicherheitsventilanordnung zum Einsatz in Bohrlöchern
DE2402070C2 (de) Prüfgerät zum Untersuchen der Ergiebigkeit einer von einem Bohrloch durchsetzten, ölführenden Erdformation
DE2841724C2 (de) Ventilgerät zur Verwendung in einer Ölbohrung
DE2845710C2 (de) Gerät zur Betätigung eines Ventils in einer Ölbohrung
DE2714049C2 (de) Bohrlochsicherungsvorrichtung
DE3115467C2 (de)
DE2812714A1 (de) Bohrlochventilvorrichtung
DE3216241A1 (de) Ventil fuer unterirdische quellen
DE2609305A1 (de) Vorrichtung zur betaetigung eines ventils in einem pruefstrang fuer die untersuchung einer erdformation
DE2652042B2 (de)
DE2753437A1 (de) Ventilbetaetigungseinrichtung mit staendig aufgeladenem druckspeicher
DE2608248B2 (de) Absperreinrichtung für Tiefbohrungen
DE2364328A1 (de) Sicherheitsventilanordnung fuer ein foerderbohrloch
DE112016005602T5 (de) Bypass-Umleitungsuntereinheit für unterirdische Sicherheitsventile
DE2702662C3 (de) Steuervorrichtung zum Totpumpen einer Förderbohrung
DE2352085C3 (de) Vorrichtung zur Betätigung einer Bohrlochpackung
DE2226860A1 (de) Stroemungsgeschwindigkeitsabhaengiger sicherheitsventilmechanismus
DE1803999A1 (de) Betaetigungseinrichtung fuer Bohrlochwerkzeuge
DE2452433C3 (de) Hydraulisch betätigter Bohrlochpacker für Zwillingsrohrgestänge
DE2731005A1 (de) Gehaengeeinrichtung fuer einen einzelstrang
DE3344480A1 (de) Sicherheits-absperrventil
DE2838255A1 (de) Sicherheitsventilanordnung fuer ein bohrloch
DE2213098C3 (de) Druckbetätigtes Sicherheitsventil für Bohrlochrohrstränge
DE7804007U1 (de) Geraet zur untersuchung von oelbohrungen
EP0431162A1 (de) Überlaufventil für Gestangestrang

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: E21B 34/10

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee