DE69914968T2

DE69914968T2 - Elektohydraulische Steuereinheit

Info

Publication number: DE69914968T2
Application number: DE69914968T
Authority: DE
Inventors: Roy Aberdeen Mackenzie
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Current assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 1998-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2019-06-04
Also published as: US6913240B1; DE69914968D1; EP0962622A2; EP0962622B1; US6102828A; EP0962622A3

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Sicherheitssystem für die Produktion von Öl und Gas, und insbesondere auf ein elektrohydraulisches Kontrollgerät für das Betreiben eines hydraulischen Betätigungsgliedes von, zum Beispiel, Oberflächensicherheitsventilen und Untergrundsicherheitsventilen.
Formationsflüssigkeiten einschließlich von in einer Bohrlochkammer produziertem Öl und Gas werden normalerweise durch Fließleitungen hindurch an ferngesteuerte Prozessgeräte weitergeleitet. Es ist dabei allgemein üblich, Oberflächensicherheitsventile anzuwenden, welche auf Änderungen der Betriebsbedingungen reagieren und den Durchfluß innerhalb der Fließleitungen automatisch abstellen, sobald ungewöhnliche oder ungeplante Betriebsbedingungen auftreten. Solche Oberflächensicherheitsventilinstallationen wurden entworfen, um in Reaktion auf Schwankungen in den gewählten Bedingungen innerhalb der Fließleitungen dieselben automatisch zu schliessen, d. h. entweder über oder unter den vorbestimmten Einstellungen wie zum Beispiel hohen und niedrigen Flüssigkeitspegeln, hohen und niedrigen Temperaturen, hohen und niedrigen Drucken und ähnlichem.
Herkömmliche Oberflächensicherheitsventile umfassen normalerweise ein pneumatisches oder hydraulisches Betätigungsglied, welches mit einem Schieberventil für das wahlweise Ermöglichen oder Verhindern eines Durchflusses von Produktionsflüssigkeiten durch die Fließleitungen gekuppelt ist. Solche Oberflächensicherheitsventile können zum Beispiel als ein zweites Hauptventil in einem Bohrlochkammerbaum oder als ein Flügelventil direkt in der Fließleitung installiert werden. Oberflächensicherheitsventile umfassen normalerweise einen Ventilkörper mit einer zentralen Achse, welche auf Einlaß- und Auslaßöffnungen ausgerichtet ist, sowohl wie einen dazwischen liegenden Abstand, welcher den Schieber empfängt, welcher senkrecht bewegt werden kann, um das Ventil zu öffnen und zu schliessen. In der geschlossenen Position ist die Schieberoberfläche normalerweise gegen Dichtungsringe abgedichtet, welche den Flüssigkeitsdurchgang durch den Ventilkörper hindurch umgeben.
Eine Art von Oberflächensicherheitsventil umfasst ein pneumatisches Betätigungsglied, welches mit Hilfe eines pneumatischen Liefersystems betrieben wird, welches von Bohrlochflüssigkeiten und -drucken unabhängig ist. Das pneumatische Oberflächensicherheitsventil wurde entworfen, um von einem pneumatischen Regeldruck offen gehalten zu werden, welcher auf einen Betätigungskolben auferlegt wird. Ein Verlust des pneumatischen Drucks innerhalb des Betätigungszylinders ermöglicht es der Bohrloch- oder Fließleitung, auf den Schieber und die Kraft zu reagieren, welche von einer Schließfeder ausgeübt wird, um denselben Schieber in eine geschlossene Position zu treiben. Ein solches Betätigungsglied kann als „ausfallsicher" bezeichnet werden, da es in einem Notfall, welcher einen Verlust des pneumatischen Drucks verursachen kann, das Ventil automatisch auf seine sichere oder geschlossene Position stellen wird.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Anwendung von pneumatisch kontrollierten Betätigungsgliedern für Oberflächensicherheitsventile aufgrund der Größenanforderungen des Betätigungskolbens, welcher für den Betrieb von Schieberventilen besonders in Fließleitungen mit hohem Druck und hohen Volumen, welche Schieberventile mit großen Durchmesser fordern, erforderlich ist, beschränkt ist. Ausserdem hat es sich erwiesen, dass das Entlüften von Luft an die Atmosphäre aufgrund von Kondensation und Verunreinigungen innerhalb des Luftsystems für die pneumatische Betätigung nicht umweltfreundlich ist.
Um diese Größeneinschränkungen von pneumatisch kontrollierten Betätigungsgliedern zu überkommen verwendet ein anderer Typ von Oberflächensicherheitsventil ein hydraulisches Betätigungsglied, welches einen hydraulischen Kreis verwendet, um das Betätigungsglied zu betreiben und das Oberflächensicherheitsventil zu öffnen und zu schliessen. Diese hydraulischen Betätigungsglieder formen normalerweise einen Teil eines größeren hydraulischen Systems, welches mittels einer hydraulischen Fernsteuerungstafel kontrolliert wird. Wie auch mit den pneumatischen Betätigungsgliedern werden die hydraulischen Betätigungsglieder normalerweise mit Hilfe des Auferlegens eines hydraulischen Regeldrucks auf einen Betätigungskolben betrieben. Es hat sich jedoch erwiesen, dass der Schieber und der Betätigungskolben eines hydraulischen Systems sich aufgrund der Durchflußrate der hydraulischen Flüssigkeit und des Volumens der hydraulischen Flüssigkeit, welche in solchen hydraulischen Systemen normalerweise angewendet wird, nur mit beschränkter Geschwindigkeit heben.
Zusammen mit dem Oberflächensicherheitsventil in der Bohrlochkammer ist es während der Produktion von Bohrlöchern allgemein üblich, ein Untergrundsicherheitsventil innerhalb der Bohrlochproduktionsverrohrung mehrere hundert Fuß unter der Erdoberfläche zu installieren. Ein solches Untergrundsicherheitsventil kann normalerweise aus einem Klappenventil oder einem Kugelventil bestehen, welches innerhalb einer Rohrverbindung positioniert wird, oder es kann mit Hilfe einer Drahtleitung installiert und positioniert werden. Untergrundsicherheitsventile werden normalerweise mit Hilfe einer hydraulischen Flüssigkeit betrieben, welche das Betätigungsglied auf eine offene Position stellt. Wie auch bei dem hydraulisch betätigten Oberflächensicherheitsventil wird hier hydraulischer Druck abgelassen, wenn eine ausserbereichliche Bedingung auftritt, und das Untergrundsicherheitsventil wird auf eine geschlossene Position gestellt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass wie bei dem hydraulisch betätigten Oberflächensicherheitsventil auch hier das Volumen von hydraulischer Flüssigkeit innerhalb des hydraulischen Systems die Geschwindigkeit und Tiefe beeinflußt, mit und auf welcher das Untergrundsicherheitsventil betrieben werden kann. US-Anmeldung 3.572.032 beschreibt ein elektrohyrdaulisches Untergrundsicherheitsventil.
Es besteht deshalb ein Bedarf für ein Kontrollsystem für das Betätigen von Oberflächensicherheitsventilen und Untergrundsicherheitsventilen, welches das Volumen von hydraulischer Flüssigkeit minimiert, welche für das Betreiben eines hydraulischen Betätigungsgliedes zwischen der geschlossenen Ventilposition und der geöffneten Ventilposition erforderlich ist. Es besteht weiter ein Bedarf für ein solches Kontrollsystem, welches die Notwendigkeit einer hydraulischen Fernsteuerungstafel, mit welcher hydraulische Flüssigkeit an mehrere kontrollierbare Geräte zirkuliert wird, eliminiert. Es besteht weiter ein Bedarf für ein solches Kontrollsystem, welches an vorhandenen Oberflächensicherheitsventil- und Untergrundsicherheitsventilbetätigungsgliedern montiert werden kann.
Die vorliegende Erfindung bietet diesbezüglich ein elektrohydraulisches Kontrollgerät für den Betrieb der hydraulischen Betätigungsglieder von Oberflächensicherheitsventilen und Untergrundsicherheitsventilen. Jede Kontrolleinheit umfasst ein Reservoir mit einem geschlossenen Kreis von hydraulischer Flüssigkeit, welches das Volumen von hydraulischer Flüssigkeit minimiert, welche für das Betreiben der Betätigungsglieder erforderlich ist und die Notwendigkeit einer hydraulischen Fernsteuerungstafel eliminiert, indem es ein von einem Niederspannungscomputer betriebenes elektrisches System für den Betrieb der Kontrollgeräte anwendet. Die Kontrollgeräte können an vorhandenen Oberflächensicherheitsventilbetätigungsgliedern und Untergrundsicherheitsventilbetätigungsgliedern montiert werden und minimieren auf diese Weise die Betriebskosten für das System der vorliegenden Erfindung.
Das elektrohydraulische Kontrollgerät der vorliegenden Erfindung ist betrieblich mit dem Betätigungsglied eines Sicherheitsventils assoziiert, so dass das Sicherheitsventil zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen betrieben werden kann. Das elektrohydraulische Kontrollgerät umfasst ein Gehäuse mit einem hydraulischen Flüssigkeitsreservoir, welches mit der Kammer des Betätigungsgliedes in Flüssigkeitsverbindung steht. Ein innerhalb des Gehäuses positionierter Kolben regelt den Durchfluß der hydraulischen Flüssigkeit zwischen dem hydraulischen Flüssigkeitsreservoir und der Kammer des Betätigungsgliedes. Ein Elektromotor ist feststellbar an dem Gehäuse befestigt und umfasst eine Welle, welche wählbar rotiert werden kann. Ein Planetengetriebesystem wird dazu angewendet, die Rotierbewegung der Welle auf die Übersetzungsbewegung des Kolbens zu übertragen, um den Kolben des Betätigungsgliedes auf diese Weise zu bewegen und das Sicherheitsventil zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen zu betreiben.
Das Planetengetriebesystem kann ein ersten Planetengetriebegehäuse umfassen, welches mit der Welle des Elektromotors gekuppelt ist, sowohl wie ein oder mehrere Getriebe, welche mit dem ersten Planetengetriebegehäuse gekuppelt sind, einen Übertragungsring, welcher mit den Getrieben gekuppelt ist, und ein zweites Planetengetriebegehäuse, welches mit den Getrieben gekuppelt ist. Das zweite Planetengetriebegehäuse kann mit einer zirkulierenden Kugelmutter gekuppelt werden, welche wiederum mit einer Schnecke gekuppelt ist. Die Schnecke ist an dem Kolben des elektrohydraulischen Kontrollgerätes montiert.
Das elektrohydraulische Kontrollgerät kann einen Drehmomentbeschränker umfassen, welcher wahlweise an dem Planetengetriebesystem befestigt werden kann, um auf diese Weise wahlweise die Übersetzungsbewegung des Kolbens zu ermöglichen und zu verhindern. Der Drehmomentbeschränker kann ein Magnetventil umfassen, welches ein Feststellteil betrieblich unterstützt, welches wahlweise in einer Aussparung innerhalb des Übertragungsrings befestigt werden kann. Ein oder mehrere Zentralisierer können ausserdem in Aussparungen innerhalb des Übertragungsrings befestigt werden.
Bei der Methode der vorliegenden Erfindung wird ein Sicherheitsventil mit Hilfe des betrieblichen Kuppelns eines elektrohydraulischen Kontrollgerätes mit dem Betätigungsglied desselben Sicherheitsventils zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen bewegt, um auf diese Weise einen Pfad für eine Flüssigkeitsverbindung zwischen einem hydraulischen Flüssigkeitsreservoir des elektrohydraulischen Kontrollgerätes und dem Betätigungsglied zu erstellen. Der innerhalb des hydraulischen Flüssigkeitserservoirs positionierte Kolben wird dann dazu angewendet, den Durchfluß der hydraulischen Flüssigkeit zwischen dem hydraulischen Flüssigkeitserservoir und dem Betätigungsglied zu kontrollieren. Wenn ein Elektromotor erregt wird, um eine Welle wahlweise zu rotieren, wird diese Rotierbewegung der Welle in eine Übersetzungsbewegung des Kolbens umgesetzt, welche das Sicherheitsventil betätigt.
Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung bietet ein elektrohydraulisches Kontrollgerät für den Betrieb eines Betätigungsgliedes einer hydraulisch kontrollierbaren Vorrichtung, welche das Folgende umfasst: ein Gehäuse mit einer Kammer für eine hydraulische Flüssigkeit; eine Kupplung, welche zwischen dem Gehäuse und dem Betätigungsglied positioniert ist und einen Pfad für eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Kammer und dem Betätigungsglied erstellt, und einen Kolben, welcher innerhalb einer Kammer positioniert ist, für das Regeln des Durchflusses der hydraulischen Flüssigkeit zwischen der Kammer und dem Betätigungsglied; einen Elektromotor, welcher feststellbar an dem Gehäuse befestigt ist, wobei derselbe Elektromotor eine wahlweise rotierbare Welle umfasst; und ein Planetengetriebesystem, welche so konfiguriert ist, dass es die Drehbewegung der Welle in eine Übersetzungsbewegung des Kolbens umwandeln kann.
Eine weitere Ausführung des elektrohydraulischen Kontrollgerätes der vorliegenden Erfindung umfasst weiter einen Drehmomentbeschränker, welcher wahlweise an dem Umformer befestigt werden kann, um auf diese Weise wahlweise die Übersetzungsbewegung des Kolbens zu ermöglichen oder zu verhindern. Der Drehmomentbeschränker kann weiter ein Magnetventil umfassen.
Das Planetengetriebesystem kann weiter ein erstes Planetengetriebegehäuse umfassen, welches mit der Welle gekuppelt ist, und mindestens ein Getriebe, welches mit dem ersten Planetengetriebegehäuse gekuppelt ist; einen Übertragungsring, welcher mit mindestens einem Getriebe gekuppelt ist, und ein zweites Planetengetriebegehäuse, welches mit mindestens einem Getriebe gekuppelt ist. Das Planetengetriebesystem kann weiter eine zirkulierende Kugelmutter umfassen. Das Planetengetriebesystem kann ausserdem eine Schnecke umfassen, welche feststellbar an dem Kolben befestigt ist.
Eine weitere Ausführung des elektrohydraulischen Kontrollgerätes der vorliegenden Erfindung ist betrieblich mit einem Betätigungsglied assoziiert, welches eine hydraulische Kammer für das Bewegen eines Sicherheitsventils zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen umfasst, wobei das elektrohydraulische Kontrollgerät das Folgende umfasst: ein Gehäuse mit einem hydraulischen Flüssigkeitsreservoir; eine Kupplung, welche sich von dem Gehäuse hinweg nach aussen hin erstreckt, wobei dieselbe Kupplung feststellbar an dem Betätigungsglied befestigt ist, um auf diese Weise einen Pfad für eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem hydraulischen Flüssigkeitsreservoir und der Kammer des Betätigungsgliedes zu erstellen; einen Kolben, welcher für das Regeln des Durchflusses der hydraulischen Flüssigkeit zwischen dem hydraulischen Flüssigkeitsreservoir und der Kammer des Betätigungsgliedes innerhalb des Gehäuses positioniert ist; einen Elektromotor, welcher feststellbar an dem Gehäuse befestigt ist, wobei derselbe Elektromotor eine wahlweise rotierbare Welle umfasst; ein Planetengetriebesystem für das Umwandeln der Drehbewegung der Welle in eine Übersetzungsbewegung des Kolbens; und einen Drehmomentbeschränker, welcher wahlweise an dem Planetengetriebesystem befestigt werden kann, um auf diese Weise wahlweise die Übersetzungsbewegung des Kolbens zu ermöglichen oder zu verhindern.
Eine weitere Ausführung offenbart ein Planetengetriebesystem, welches weiter ein erstes Planetengetriebegehäuse umfasst, welches mit der Welle gekuppelt ist, und mindestens ein Getriebe, welches mit dem ersten Planetengetriebegehäuse gekuppelt ist, und einen Übertragungsring, welcher mit mindestens einem Getriebe gekuppelt ist, und ein zweites Planetengetriebegehäuse, welches mit mindestens einem Getriebe gekuppelt ist. Der Übertragungsring kann weiter eine erste Aussparung umfassen, und der Drehmomentbeschränker kann weiter ein Magnetventil umfassen, welches betrieblich ein Feststellteil unterstützt, welches wahlweise in der ersten Aussparung des Übertragungsringes befestigt werden kann. Das elektrohydraulische Kontrollgerät kann weiter mindestens einen Zentralisierer umfassen, welcher betrieblich in einer zweiten Aussparung des Übertragungsringes befestigt werden kann. Es wird dabei bevorzugt, dass drei der vorgenannten Getriebe vorhanden sind. Das elektrohydraulische Kontrollgerät kann weiter eine zirkulierende Kugelmutter umfassen, welche mit dem zweiten Planetengetriebegehäuse gekuppelt ist. Eine Schnecke kann auch vorhanden sein, welche feststellbar an dem Kolben montiert und betrieblich mit der zirkulierenden Kugelmutter gekuppelt ist.
Eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung bietet ein Sicherheitssystem für eine Fließleitung, welches wahlweise den Durchfluß von Flüssigkeit durch dieselbe ermöglicht oder verhindert, wobei das System das Folgende umfasst: ein elektrohydraulisches Kontrollgerät nach der vorliegenden Erfindung, welches betrieblich mit dem hydraulischen Betätigungsglied gekuppelt ist, eine hydraulisch kontrollierbare Vorrichtung, welche entlang der Fließleitung positioniert ist und zwischen geöffneten und geschlossenen Position bewegt und betätigt werden kann; ein hydraulisches Betätigungsglied, welches betrieblich an der hydraulisch kontrollierbaren Vorrichtung befestigt werden kann, um auf diese Weise die hydraulisch kontrollierbare Vorrichtung zwischen den geöffneten und geschlossenen Positionen zu betätigen; den vorgenannten Kolben für das wahlweise Übertragen von hydraulischer Flüssigkeit zwischen dem hydraulischen Flüssigkeitsreservoir und dem hydraulischen Betätigungsglied über die vorgenannte Kupplung, wobei der vorgenannte Motor die Übertragung der hydraulischen Flüssigkeit aus der hydraulischen Flüssigkeitskammer in das hydraulische Betätigungsglied kontrolliert; und wobei die vorgenannte hydraulisch kontrollierbare Vorrichtung aus einem Sicherheitsventil besteht.
Eine weitere Ausführung des elektrohydraulischen Kontrollgerätes umfasst weiter einen Drehmomentbeschränker, welcher wahlweise an dem Umwandler befestigt werden kann, um auf diese Weise wahlweise die Übersetzungsbewegung des Kolbens zu ermöglichen und zu verhindern. Der Drehmomentbeschränker kann aus einem Magnetventil bestehen.
Das Planetengetriebesystem kann weiter ein erstes Planetengetriebegehäuse umfassen, welches mit der Welle gekuppelt ist, und mindestens ein Getriebe, welches mit dem ersten Planetengetriebegehäuse gekuppelt ist, und einen Übertragungsring, welcher mit mindestens einem Getriebe gekuppelt ist, und ein zweites Planetengetriebegehäuse, welches mit mindestens einem Getriebe gekuppelt ist. Es sollten vorzugsweise drei der vorgenannten Getriebe vorhanden sein.
Eine weitere Ausführung umfasst einen Umwandler, welcher weiter eine zirkulierende Kugelmutter umfasst. Der Umwandler kann ausserdem eine Schnecke umfassen, welche rotierbar an dem Kolben montiert ist.
Die vorliegende Erfindung bietet ausserdem eine Methode für das Bewegen eines Sicherheitsventils zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen, welche das Folgende umfasst: das betriebliche Kuppeln eines elektrohydraulischen Kontrollgerätes mit einem Betätigungsglied des Sicherheitsventils, um auf diese Weise einen Pfad für eine Flüssigkeitsverbindung zwischen einem hydraulischen Flüssigkeitsreservoir des elektrohydraulischen Kontrollgerätes und dem Betätigungsglied zu erstellen; das Regeln des Durchflusses der hydraulischen Flüssigkeit zwischen dem hydraulischen Flüssigkeitsreservoir und dem Betätigungsglied mit Hilfe eines Kolbens, welcher innerhalb des elektrohydraulischen Kontrollgerätes positioniert ist; das Erregen eines Elektromotors für das wahlweise Rotieren einer Welle; und das Umwandeln der Drehbewegung der Welle in eine Übersetzungsbewegung des Kolbens, und auf diese Weise das Betätigen des Sicherheitsventils.
Die Methode umfasst weiter das wahlweise Befestigen eines Drehmomentbeschränkers für das Ermöglichen und Verhindern der Übertragungsbewegung des Kolbens. Die Stufe des wahlweisen Befestigens eines Drehmomentbeschränkers kann weiter das Befestigen eines mit Hilfe eines Magnetventils kontrollierten Feststellteils in einer ersten Aussparung eines Übertragungsringes umfassen.
Die Methode umfasst weiter die Stufe des Zentralisierens des Übertragungsringes innerhalb des elektrohydraulischen Kontrollgerätes mit Hilfe des Befestigens von mindestens einem Zentralisierer innerhalb einer zweiten Aussparung in dem Übertragungsring.
Die Stufe des Umwandelns der Drehbewegung der Welle in die Übersetzungsbewegung des Kolbens kann weiter das Befestigen von Kugeln innerhalb einer zirkulierenden Kugelmutter mit Hilfe einer Schnecke umfassen, welche feststellbar an dem Kolben montiert ist.
Wir beziehen uns nun auf die beiliegenden Zeichnungen, wobei:
1 eine erhöhte Seitenansicht und einen teilweisen Ausschnitt einer Ausführung eines elektrohydraulischen Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, welches mit einem hydraulischen Betätigungsglied eines Oberflächensicherheitsventils gekuppelt ist, welches hier in der geschlossenen Position geoffenbart ist;
2 eine erhöhte Seitenansicht und einen teilweisen Ausschnitt einer Ausführung des elektrohydraulischen Kontrollgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, welches mit einem hydraulischen Betätigungsglied eines Oberflächensicherheitsventils gekuppelt ist, welches hier in der geöffneten Position geoffenbart ist;
2 eine Viertelansicht einer Ausführung eines elektrohydraulischen Kontrollgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
4 eine Aufsicht auf und einen teilweisen Ausschnitt einer Ausführung eines elektrohydraulischen Kontrollgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 eine Aufsicht auf und einen teilweisen Ausschnitt einer Ausführung eines elektrohydraulischen Kontrollgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und
6 eine schematische Darstellung einer Bohrlochkammerinstallation mit zwei elektrohydraulischen Kontrollgeräten offenbart, welche Oberflächensicherheitsventile betreiben, und ein elektrohydraulisches Kontrollgerät, welches ein Untergrundsicherheitsventil betreibt.
Obwohl das Herstellen und Anwenden der verschiedenen Ausführungen der vorliegenden Erfindung weiter unten noch eingehender beschrieben werden soll, möchten wir an dieser Stelle dennoch darauf hinweisen, dass die vorliegende Erfindung viele anwendbare erfindungsgemäße Konzepte bietet, welche mit Hilfe einer weiten Reihe von spezifischen Kontexten ausgeführt werden können. Die hierin beschriebenen spezifischen Ausführungen repräsentieren lediglich Beispiele spezifischer Weisen, das Gerät der vorliegenden Erfindung herzustellen und anzuwenden, und sollen den Umfang derselben Erfindung auf keinerlei Art und Weise einschränken.
Unter Bezugnahme auf 1 wird hier ein elektrohydraulisches Kontrollgerät geoffenbart, welches mit einem hydraulischen Betätigungsglied eines Oberflächensicherheitsventils gekuppelt ist, welchem hier allgemein die Nummer (10) zugeordnet ist. Das elektrohydraulische Kontrollgerät (12) ist über eine hydraulische Kupplung (16) mit dem hydraulischen Betätigungsglied (14) gekuppelt. Das hydraulische Betätigungsglied (14) formt einen Teil eines Oberflächensicherheitsventils (18), welches für das Kontrollieren des Durchflusses von Flüssigkeiten durch eine Fließleitung von einer Quelle wie zum Beispiel einer Bohrlochkammer an einen entfernt gelegenen Prozess- oder Lagerort entworfen wurde. Das Oberflächensicherheitsventil (18) ist für den Einschluß desselben in die Fließleitung neben dem Bohrloch für das Abstellen des Durchflusses durch die Fließleitung an der Bohrlochkammer für den Fall adaptiert, in welchem der Druck innerhalb der Fließleitung stromabwärtig von dem Oberflächensicherheitsventil (18) einen vorbestimmten Höchstwert übersteigt oder unter einen vorbestimmten Mindestwert abfällt. Das hydraulische Betätigungsglied (14) wurde für das schnelle Schliessen des Oberflächensicherheitsventils (18) bei einem Verlust des hydraulischen Drucks von dem elektrohydraulischen Kontrollgerät (12) entworfen.
Das hydraulische Betätigungsglied (14) wird mit Hilfe eines umweltfreundlichen hydraulischen Systems mit einem geschlossenen Kreis erregt, welches innerhalb des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12) und des hydraulischen Betätigungsgliedes (14) montiert ist. Das Oberflächensicherheitsventil (18) wird anfänglich durch das Übertragen einer hydraulischen Flüssigkeit aus dem hydraulischen Reservoir, welches sich innerhalb der Kammer (20) des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12) befindet, in die Kammer (22) des hydraulischen Betätigungsgliedes (14) geöffnet. Hydraulische Flüssigkeit wird dann durch den Betrieb des Kolbens (24) des hydraulischen Kontrollgerätes (12) gegen die hydraulische Flüssigkeit innerhalb der Kammer (20) von dem elektrohydraulischen Kontrollgerät (12) an das hydraulische Betätigungsglied (14) übertragen. Die hydraulische Flüssigkeit wird dabei aus der Kammer (20) heraus und durch die hydraulische Kupplung (16) hindurch in die Kammer (22) des hydraulischen Betätigungsgliedes (14) hinein gezwungen. Die hydraulische Flüssigkeit aktiviert den Kolben (26), welcher das Oberflächensicherheitsventil (18) auf dessen vollständig geöffnete Position treibt, wie es in 2 ersichtlich ist. Der Verlust des hydraulischen Drucks innerhalb der Kammer (22) des hydraulischen Betätigungsgliedes (14) ermöglicht es dem Druck innerhalb der Fließleitung, die Schieberstange (28) in Kombination mit einer Vorspannkraft zu aktivieren, welche von der Schließfeder (30) ausgeübt wird, um auf diese Weise den Kolben (26) einzuziehen und die Ventilöffnung (32) auf eine Position zu stellen, in welcher der Durchfluß durch die Bohrung (34) des Oberflächensicherheitsventils (18) blockiert ist, wie dies in 1 ersichtlich ist. Die Bohrung (34) des Oberflächensicherheitsventils (18) bietet in Längsrichtung einen Durchflußpfad für den Anschluß an eine Produktionsfließleitung. Das Oberflächensicherheitsventil (18) umfasst einen Körperabschnitt (36), durch welchen hindurch die Bohrung (34) geformt ist, und in welchem ein Öffnungshohlraum (38) geformt ist. Der Ventilkörperabschnitt (36) kann mit Hilfe von Verbindungsbolzen oder Stiften, welche sich durch ausgerichtete Öffnungen (40) in der Flansch (42) und der Flansch (44) hindurch erstrecken, fest mit der Fließleitung verkuppelt werden.
Die Sitzaussparungen (46, 48) werden auf der Innenseite des Ventilkörperabschnitts (36) geformt und sind so adaptiert, dass sie jeweils Ventilsitzelemente (50, 52) empfangen können. Die Ventilsitzelemente (50, 52) umfassen ringförmige Rillen, welche auf ihren Stirnseiten geformt sind, und welche ringförmige Stirnseitendichtungsringe (54) empfangen können, während die gegenüberliegenden Seitenflächen eines jeden Ventilsitzelementes (50, 52) hintere Dichtungselemente (56) empfangen.
Die Verbindung zwischen der Ventilöffnung (32) und der Schieberstange (28) wird mit Hilfe einer Gewindekupplung (58) hergestellt, welche lösungssicher mit einem Verbindungsstift (60) befestigt ist. In der in 2 geoffenbarten geöffneten Position kann die Ventilöffnung (32) in den Öffnungshohlraum (62) eingeschoben werden. In dieser Konfigurierung ist die Öffnung (64) der Ventilöffnung (32) auf die Bohrung (34) des Oberflächensicherheitsventils (18) ausgerichtet, so dass Flüssigkeit nun durch die Fließleitung fliessen kann.
Das Oberflächensicherheitsventil (18) wird so lange in der geöffneten Position verbleiben, wie ein hydraulischer Druck innerhalb der Kammer (22) des hydraulischen Betätigungsgliedes (14) aufrecht erhalten wird. In einem Fall, in welchem der hydraulische Kontrolldruck unterbrochen wird, zum Beispiel in Reaktion auf eine betriebliche Kontrollmaßnahme oder in Reaktion auf die Aufspürung einer nicht geplanten Betriebskondition wie zum Beispiel einem plötzlichen Abfall oder Anstieg des Fließleitungsdrucks, wird die Schließfeder (30) den Kolben (26) nach oben treiben und auf diese Weise die Schieberstange (28) und die Öffnung (32) auf die geschlossene Position stellen, wie es in 1 ersichtlich ist. In dieser Konfigurierung tritt die Ventilöffnung (32) mit dem ringförmigen Dichtungsring (54) in Verbindung und blockiert den Durchfluß durch die Bohrung (34) des Oberflächensicherheitsventils (18).
Das hydraulische Betätigungsglied (14) umfasst ein Oberteilkomplett (66) für das Kuppeln des hydraulischen Betätigungsgliedes (14) mit dem Oberflächensicherheitsventil (18). Der Körperabschnitt (36) des Oberflächensicherheitsventils (18) umfasst eine Kupplungsmanschette (68) für das Befestigen des Oberteilkompletts (66). Das Oberteilkomplett (66) ist mit einer ringförmigen Flansch (70) ausgestattet, welche mit Gewindebolzen (72) fest an der Kupplungsmanschette (68) befestigt ist.
Die Schieberstange (28) erstreckt sich durch die Mitte des Oberteilkompletts (66) und liegt abdichtend gegen eine statische, ringförmige Gleitdichtung (74) an. Die Gleitdichtung (74) wird mit Hilfe einer Gewindegleitmanschette (76) innerhalb des Oberteilkompletts (66) gehalten. Das Anliegen der Gleitdichtung (74) gegen die Schieberstange (28) produziert eine Flüssigkeitsdichtung, welche ein Aussetzen der inneren Komponente des hydraulischen Betätigungsgliedes (14) zu Fließleitungsflüssigkeiten verhindert.
Das obere Ende des hydraulischen Betätigungsgliedes (14) umfasst eine obere Platte (78). Die obere Platte umfasst eine Bohrung (80). Die Schieberstange (28) umfasst eine Anzeigestange (82), welche durch die Bohrung (80) hindurch ragt und auf diese Weise eine Anzeige des Betriebsmodus des Oberflächensicherheitsventils (18) liefert. Wenn sich das Ventil im geöffneten Modus befindet, ist die Anzeigestange (82) kaum sichtbar. Wenn das Oberflächensicherheitsventil (18) jedoch auf die geschlossene Ventilposition bewegt wird, wird die Anzeigestange (82) zum Großteil über die obere Platte (78) hinweg hinausragen, um die geschlossene Position der Ventilöffnung (32) anzuzeigen und zu bestätigen. Eine Flüssigkeitsdichtung ist zwischen der Anzeigestange (82) und der Bohrung (80) vorhanden und besteht aus einer ringförmigen Gleitdichtung (84).
Der Betrieb des Oberflächensicherheitsventils (18) und des hydraulischen Betätigungsgliedes (14) wird von dem hydraulischen Kontrollgerät (12) kontrolliert. Das elektrohydraulische Kontrollgerät (12) kann austauschbar an einer Reihe verschiedener hydraulischer Betätigungsglieder (14) befestigt werden, welche Oberflächensicherheitsventile (18) verschiedener Größen und Druckleistungen betreiben. Das elektrohydraulische Kontrollgerät (12) list leicht und fordert sehr wenig Raum für die Installation und den Betrieb. Das elektrohydraulische Kontrollgerät (12) eignet sich für die Anwendung unter hohem Druck und bei hohen Temperaturen. Das elektrohydraulische Kontrollgerät (12) umfasst einen Elektromotor (86), welcher mit Hilfe von Gewindebolzen (88) an das Gehäuse (90) des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12) angeflanscht ist. Der Elektromotor (86) kann mit Hilfe eines computergesteuerten elektrischen Systems betrieben werden, welches auch bei niedrigen Spannungen wie zum Beispiel 24 Volt betrieben werden kann.
Wie in 3 bestens ersichtlich ist, umfasst das elektrohydraulische Kontrollgerät (12) ein Planetengetriebe und eine Schnecke für das Umwandeln der Drehbewegung des Elektromotors (86) in die Übersetzungsbewegung des Kolbens (24). Dieses Design fordert aufgrund des niedrigen Stresses innerhalb des Getriebereduktionssytems nur einen geringen Wartungsaufwand. Eine Motorantriebswelle (92) mit einer Keilnut (94) erstreckt sich von dem Elektromotor (86) nach aussen hin. Die Motorantriebswelle (92) erstreckt sich in das Gehäuse (90) hinein und ist dort mit einem oberen Planetengetriebegehäuse (96) gekuppelt. Ein Abstandstück (98) stützt das obere Planetengetriebegehäuse (96), so dass dasselbe obere Planetengetriebegehäuse (96) jederzeit mit der Keilnut (94) in Verbindung steht. Das Abstandstück (98) kann normalerweise aus einem Packmaterial gefertigt sein. Ein Lager (100) ist zwischen dem Abstandstück (98) und dem oberen Planetengetriebegehäuse (96) positioniert und liefert dort weitere Unterstützung für das obere Planetengetriebegehäuse (96) und ermöglicht es demselben oberen Planetengetriebegehäuse (96), um die Achse des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12) herum zu rotieren. Das obere Planetengetriebegehäuse (96) ist mit Getrieben (102) gekuppelt, von welchen eines hier dargestellt ist. Diese Getriebe (102) rotieren um Getriebehaltestifte (104) herum. Die Getriebe (102) werden von oberen Lastenträgern (106) und unteren Lastenträgern (108) gestützt. Die Getriebe (102) sind an dem Übertragungsring (110) befestigt. Die Drehung des Übertragungsringes (110) wird von einem Magnetventil (112) kontrolliert, welches den Übertragungsring (110) wahlweise an einem Feststellglied wie zum Beispiel einem Treibzapfen (114) und einer Kugel (116) befestigen kann, wie weiter unten unter Bezugnahme auf 4 noch eingehender beschrieben werden soll. Das Magnetventil (24) kann mit Hilfe eines computergesteuerten elektrischen Systems betrieben werden, welches auch bei niedrigen Spannungen wie zum Beispiel 24 Volt betrieben werden kann.
Die Getriebe (102) sind an einem unteren Planetengetriebegehäuse (118) befestigt. Das untere Planetengetriebegehäuse (118) wird von einem Abstandstück (120) gestützt. Zwischen dem Abstandstück (120) und dem unteren Planetengetriebegehäuse (118) befindet sich ein Seitenlastenträger (122), welcher es dem unteren Planetengetriebegehäuse (118) ermöglicht, um die Achse des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12) herum zu rotieren. Das untere Planetengetriebegehäuse (118) ist an einer zirkulierenden Kugelmutter (124) befestigt. Die zirkulierende Kugelmutter (124) umfasst eine Reihe von Kugeln (126), welche an den Gewinden der Schnecke (128) befestigt sind, welche mit dem Kolben (24) gekuppelt sind.
Während des Betriebs bringt der Treibzapfen (114) des elektrischen Systems die Kugel (116) mit dem Übertragungsring (110) in Kontakt, wenn der Elektromotor (86) und das Magnetventil (112) von dem elektrischen System erregt werden, und die Antriebswelle (92) rotiert. Die Drehbewegung der Antriebswelle (86) wird dann in die Übertragungsbewegung des Kolbens (24) umgewandelt. Insbesondere überträgt die Antriebswelle (92) die Rotierung an das obere Planetengetriebegehäuse (96) über die Keilnut (94). Die Drehbewegung des oberen Planetengetriebegehäuses (96) rotiert die Getriebe (102) innerhalb des feststehenden Übertragungsringes (110), welcher aufgrund der Befestigung desselben an der Kugel (116) feststeht, welche von dem Magnetventil (112) kontrolliert wird. Die Drehbewegung der Getriebe (102) innerhalb des Übertragungsringes (110) ermöglicht das Übertragen des Drehmomentes auf das untere Planetengetriebegehäuse (118). Die Drehbewegung des unteren Planetengetriebegehäuses (118) um die Achse des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12) herum verursacht ein Zirkulieren der Kugeln (126) innerhalb der zirkulierenden Kugelmutter (124), welche eine lineare Bewegung an die Schnecke (128) überträgt. Wenn die Schnecke (128) die Bewegung übersetzt, wird der Kolben (24) nach unten getrieben und drängt auf diese Weise hydraulische Flüssigkeit aus der Kammer (20) des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12) in die Kammer (22) des hydraulischen Betätigungsgliedes (14), welches das Oberflächensicherheitsventil (18) dann wie unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben betätigt. Wenn das Oberflächensicherheitsventil (18) auf die geöffnete Position umgestellt worden ist, kann ein Positionsanzeiger (nicht dargestellt) innerhalb desselben Oberflächensicherheitsventils (18) ein Signal an das elektrische System senden und dieses dazu veranlassen, den Elektromotor (86) abzuschalten. Das Magnetventil (112) bleibt jedoch weiter erregt, so dass die Kugel (116) mit dem Übertragungsring (110) in Kontakt tritt. In dieser Konfigurierung wird der Kolben (24) in Position gehalten, während eine Drehung der zirkulierenden Kugelmutter (124) verhindert wird.
In einem Fall, in welchem die elektrische Stromzufuhr an das Magnetventil (112) unterbrochen wird, zum Beispiel in Reaktion auf eine Auslösung des Notabschaltsystems, aufgrund von betrieblichen Maßnahmen, oder aufgrund eines Ausfalls des elektrischen Systems oder in Reaktion auf das Aufspüren einer nicht geplanten Betriebskondition wie zum Beispiel einem plötzlichen Abfall oder Anstieg des Fließleitungsdrucks, wird der Treibzapfen (114) in das Magnetventil (112) zurückgezogen, so dass die Kugel (116) von dem Übertragungsring (110) gelöst wird. Wenn der Übertragungsring (110) sich frei drehen kann, können auch die Getriebe (102), das untere Planetengetriebegehäuse (118), und die zirkulierende Kugelmutter (124) frei bewegt werden, so dass der auf den Kolben (24) auferlegte hydraulische Druck die Schnecke (128) dazu veranlaßt, die Bewegung ohne das Übertragen des Drehmomentes an das obere Planetengetriebegehäuse (96) oder den Elektromotor (86) zu übersetzen. Wenn die Schnecke (128) die Bewegung übersetzt, fließt hydraulische Flüssigkeit aus der Kammer (22) des hydraulischen Betätigungsgerätes (14) über die hydraulische Kupplung (16) zurück in die Kammer (20) des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12). Wenn der den hydraulischen Druck haltende Kolben (26) des hydraulischen Betätigungsgliedes (114) entfernt wird und die Schließfeder (30) denselben Kolben (26) nach oben bewegt, kehrt das Oberflächensicherheitsventil (18) auf die weiter oben schon unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschriebene geschlossene Position zurück. Um den Elektromotor (86) während des Schliessens des Oberflächensicherheitsventils (18) gegen einen rückwärtigen Antrieb zu schützen, kann eine Zwischenkupplung (130) zwischen der Antriebswelle (92) und dem Gehäuse (90) des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12) positioniert werden.
Unter Bezugnahme auf 4 ist hier eine Ausführung eines Übertragungsringhaltesystems dargestellt. Der Übertragungsring (110), die Getriebe (102), das untere Planetengetriebegehäuse (118), und die Schnecke (128) sind hier innerhalb des Gehäuses (90) des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12) untergebracht. Der Übertragungsring (110) weist vier Aussparungen (130) für das Empfangen einer Kugel (116) auf, wenn das Magnetventil (112) erregt wird. Die Aussparungen (130) sollen unter vorbestimmten Drehmomentbedingungen eine Rotierung des Übertragungsringes (110) in eine beliebige Richtung verhindern. Jede Aussparung (130) kann zum Beispiel eine stark abgeschrägte Oberfläche (132) und eine leicht abgeschrägte Oberfläche (134) umfassen, wobei der Grad der Abschrägung von dem gewünschten maximal erlaubten Drehmoment für das Rotieren in eine bestimmte Richtung abhängen wird. Die Drehmomentbeschränkungsfunktion der vorliegenden Erfindung kann ausserdem dazu genutzt werden, einen übergroßen Drehmoment des Elektromotors (86) zu verhindern und ein Schliessen des Oberflächensicherheitsventils (18) zu verhindern, wenn der auf den Kolben (24) auferlegte hydraulische Druck eine vorbestimmte Stufe überschreitet. Ein Fachmann auf diesem Gebiet wird dabei sofort erkennen, dass die Auswahl des exakten Profils der Aussparungen (130) auf Fakten basiert wird, welche die Leistung des Elektromotors (86), die Größe des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12), sowohl wie die Produktionsrate und den Druck der durch die Fließleitungen hindurch produzierten Flüssigkeiten einschliessen.
Obwohl das Feststellteil hierin als aus einem Magnetventil (24), einem Treibzapfen (114) und einer Kugel (116) bestehend beschrieben wird sollte der Fachmann auf diesem Gebiet berücksichtigen, dass auch andere Feststellteile mit alternativen Konfigurierungen angewendet werden können, und dass dieselben in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen. Das Magnetventil kann zum Beispiel in direktem Kontakt mit dem Übertragungsring (110) stehen. Gleicherweise könnte sich ein alternatives Design als wünschenswert erweisen, was jedoch von dem Profil der Aussparungen (130) abhängen wird. Ein zylindrisches oder tonnenförmiges Teil kann zum Beispiel anstelle der Kugel (116) angewendet werden, um den Übertragungsring (110) zu befestigen.
Unter Bezugnahme auf 5 wird hier eine alternative Ausführung eines Übertragungsringhaltesystems geoffenbart. Bei dieser Ausführung der Kugel (116) sind zusätzlich zu dem Magnetventil (112) weitere Kugeln (116) innerhalb des Zentralisierers (136) montiert, welche den Übertragungsring (110) halten. Zentralisierer (136) sind in Winkelabständen von neunzig Grad um den Übertragungsring (110) herum verteilt. Diese Zentralisierer (136) werden dazu angewendet, die erzwungene Verteilung um den Übertragungsring (110) herum auszugleichen, welche sonst auf rotierende Komponente innerhalb des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12) übertragen werden würde. Die Zentralisierer (136) helfen bei der Stabilisierung des Übertragungsringes (110) und können eine zusätzliche Drehmomentkontrolle über den Übertragungsring (110) liefern, wenn zum Beispiel ausreichend große Vorspannfedern innerhalb der Zentralisierer (136) für das Befestigen der Kugeln (116) an dem Übertragungsring (110) angewendet werden.
Obwohl das elektrohydraulische Kontrollgerät (12) hier unter Bezugnahme auf die betätigende Ventilöffnung (32) des Oberflächensicherheitsventils (18) beschrieben wird, wird der Fachmann auf diesem Gebiert sofort erkennen, dass sich das elektrohydraulische Kontrollgerät (12) der vorliegenden Erfindung auch ausgezeichnet für das hydraulische Betätigen anderer Geräte eignet, wenn es wünschenswert erscheint, ein hydraulisches System mit einem geschlossenen Kreis anzuwenden, wobei dasselbe jedoch nicht auf Kugelventile und Drosselventile beschränkt ist. Es können zum Beispiel wie in 6 dargestellt drei elektrohydraulische Kontrollgeräte in einer Bohrlochkammerinstallation betrieben werden, welche hier allgemein mit der Nummer (140) versehen ist. Elektrohydraulische Kontrollgeräte (142, 144) sind hier jeweils mit hydraulischen Betätigungsgliedern (146, 148) gekuppelt. Die hydraulischen Betätigungsglieder (146) können dazu angewendet werden, ein Tellerventil zu betreiben, während ein hydraulisches Betätigungsglied (148) dazu angewendet werden kann, ein Oberflächensicherheitsventil wie zum Beispiel das hierin unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschriebene zu betreiben. Das elektrohydraulische Kontrollgerät (150) wird jedoch hier dazu angewendet, die Bewegung eines Untergrundsicherheitsventils (152) zu kontrollieren. Dieses Untergrundsicherheitsventil (152) ist in einem produziernden Bohrgestänge (154) positioniert und kann sich mehrere hundert Fuß unter der Erdoberfläche befinden. Das Untergrundsicherheitsventil (152) kann ein Klappenventil oder ein Kugelventil für das Abschalten der Produktion durch das Gestänge (154) verwenden. Der Betrieb des Untergrundsicherheitsventils (152) wird von dem elektrohydraulischen Kontrollgerät (150) über eine hydraulische Kontrollleitung (156) kontrolliert. Zusammen liefern das elektrohydraulische Kontrollgerät (150), die hydraulische Kontrollleitung (156), und die Betätigungsvorrichtung des Untergrundsicherheitsventils (152) ein hydraulisches System mit einem geschlossenen Kreis, welches geeignetermaßen auf die hierin unter Bezugnahme auf 3 beschriebene Art und Weise von dem elektrohydraulischen Kontrollgerät (150) kontrolliert wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung hier unter Bezugnahme auf die geoffenbarten Ausführungen beschrieben wurde ist es nicht beabsichtigt, dass diese Beschreibung auf eine einschränkende Art und Weise ausgelegt werden soll. Verschiedene Modifizierungen und Kombinationen der hier geoffenbarten Ausführungen sowohl wie andere Ausführungen der Erfindung sind durchaus möglich, was dem Fachmann auf diesem Gebiet nach Einsicht der Beschreibung sehr wohl klar sein wird. Es ist deshalb beabsichtigt, dass die beiliegenden Ansprüche solche Modifizierungen oder Ausführungen einschliessen sollen.

Claims

Ein elektrohydraulisches Kontrollgerät (12) für das Betreiben eines Betätigungsgliedes (14) einer hydraulisch kontrollierbaren Vorrichtung (18), welches das Folgende umfasst: ein Gehäuse mit einer Kammer (20) für hydraulische Flüssigkeit; eine Kupplung (16), welche zwischen dem Gehäuse und dem Betätigungsglied (14) positioniert ist und auf diese Weise einen Pfad für eine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Kammer (20) und dem Betätigungsglied (14) erzeugt; einen Elektromotor (86), welcher sicher an dem Gehäuse befestigt ist, wobei derselbe Elektromotor (86) eine wahlweise rotierbare Welle (92) umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollgerät (12) weiter das Folgende umfasst: einen Kolben (24), welcher innerhalb der Kammer (20) positioniert ist, für das Regeln des Durchflusses einer hydraulischen Flüssigkeit zwischen der Kammer (20) und dem Betätigungsglied (14); und einem Planetengetriebesystem, welches zwischen der Welle (92) und dem Kolben (24) gekuppelt ist und die Rotierbewegung der Welle (92) auf eine Überssetzungsbewegung des Kolbens (24) überträgt.
Ein elektrohydraulisches Kontrollgerät (12) nach Anspruch 1, welches weiter einen Drehmomentbeschränker umfasst, welcher wahlweise in das Planetengetriebesystem eingreifen kann, um die Übersetzungsbewegung des Kolbens (24) wahlweise zu ermöglichen oder zu verhindern.
Ein elektrohydraulisches Kontrollgerät (12) nach Anspruch 2, wobei das vorgenannte elektrohydraulische Kontrollgerät (12) operativ mit dem vorgenannten Betätigungsglied (14) assoziiert ist, und wobei das vorgenannte Betätigungsglied (14) eine hydraulische Kammer (22) für das Betreiben einer hydraulisch kontrollierbaren Vorrichtung (18) zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen umfasst; die Kupplung (16) erstreckt sich von dem Gehäuse hinweg nach aussen und kann sicher an dem Betätigungsglied (14) befestigt werden, um auf diese Weise einen Pfad für eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem hydraulischen Flüssigkeitsreservoir (20) und der Kammer (22) des Betätigungsgliedes (14) zu erzeugen; und wobei der vorgenannte Kolben (24) den Durchfluß der hydraulischen Flüssigkeit zwischen dem hydraulischen Flüssigkeitsreservoir (20) und der Kammer (22) des Betätigungsgliedes (14) regelt.
Ein hydraulisches Kontrollgerät nach Anspruch 3, bei welchem die vorgenannte hydraulisch kontrollierbare Vorrichtung (18) aus einem Sicherheitsventil besteht.
Ein hydraulisches Kontrollgerät (12) nach Anspruch 3 oder 4, bei welchem das Planetengetriebesystem weiter ein erstes Planetengetriebegehäuse (96) umfasst, welches mit der Welle (92) gekoppelt ist, wenigstens ein Getriebe (102), welches mit dem ersten Planetengetriebegehäuse (96) gekoppelt ist, einen Übertragungsring (110), welcher mit wenigstens einem Getriebe (102) gekoppelt ist, und einem zweiten Planetengetriebegehäuse (118), welches mit wenigstens einem Getriebe (102) gekoppelt ist.
Ein Sicherheitssystem für eine Fließleitung, welches das wahlweise Ermöglichen und Verhindern eines Flüssigkeitsdurchflusses durch dieselbe hindurch erlaubt, wobei das System das Folgende umfasst: ein elektrohydraulisches Kontrollgerät (12) nach Anspruch 1, welches operativ mit dem hydraulischen Betätigungsglied (14) gekoppelt ist; eine hydraulisch kontrollierbare Vorrichtung (18), welche entlang einer Fließleitung positioniert ist und betätigungsfähig zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen bewegt werden kann; ein hydraulisches Betätigungsglied (14), welches operativ an der hydraulisch kontrollierbaren Vorrichtung (18) befestigt ist, um auf diese Weise die hydraulisch kontrollierbare Vorrichtung (18) zwischen den geöffneten und geschlossenen Positionen zu bewegen; den vorgenannten Kolben (24) für das wahlweise Übertragen von hydraulischer Flüssigkeit zwischen dem hydraulischen Flüssigkeitserservoir (20) und dem hydraulischen Betätigungsglied (14) über die vorgenannte Kupplung (16), wobei der vorgenannte Motor die Übertragung der hydraulischen Flüssigkeit aus der hydraulischen Flüssigkeitskammer (20) an das hydraulische Betätigungsglied (14) kontrolliert; und wobei die vorgenannte hydraulisch kontrollierbare Vorrichtung (18) aus einem Sicherheitsventil besteht.
Ein Sicherheitssystem nach Anspruch 6, bei welchem das elektrohydraulische Kontrollgerät (12) weiter einen Drehmomentbeschränker umfasst, welcher in das Planetengetriebesystem eingreifen kann, um die Übersetzungsbewegung des Kolbens (24) wahlweise zu ermöglichen oder zu verhindern.
Eine Methode für das Bewegen eines Sicherheitsventils (18) zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen, welche das Folgende umfasst: das operative Koppeln eines elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12) mit einem Betätigungsglied (14) des Sicherheitsventils (18), um auf diese Weise einen Pfad für eine Flüssigkeitsverbindung zwischen einem hydraulischen Flüssigkeitsreservoir (20) des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12) und dem Betätigungsglied (14) zu erzeugen; das Regeln des Durchflusses der hydraulischen Flüssigkeit zwischen dem hydraulischen Flüssigkeitsreservoir (20) und dm Betätigungsglied (14) mit Hilfe des Kolbens (24), welcher innerhalb des elektrohydraulischen Kontrollgerätes (12) positioniert ist; das Erregen eines Elektromotors (86) für das wahlweise Rotieren einer Welle (92), wobei die Rotierbewegung der Welle (92) mit Hilfe eines Planetengetriebesystems auf eine Übersetzungsbewegung des Kolbens (24) übertragen wird, wobei das Sicherheitsventil (18) betätigt wird.
Eine Methode nach Anspruch 9, welche weiter das wahlweise Eingreifen eines Drehmomentbeschränkers umfasst, welcher die Übersetzungsbewegung des Kolbens (24) ermöglicht oder verhindert.