NO145481B - Anordning for anbringelse i en stabel undersjoeiske utblaasings-sikkerhetsventiler e.l., for styring av fluidstroemmen fra en offshorebroenn - Google Patents
Anordning for anbringelse i en stabel undersjoeiske utblaasings-sikkerhetsventiler e.l., for styring av fluidstroemmen fra en offshorebroenn Download PDFInfo
- Publication number
- NO145481B NO145481B NO751422A NO751422A NO145481B NO 145481 B NO145481 B NO 145481B NO 751422 A NO751422 A NO 751422A NO 751422 A NO751422 A NO 751422A NO 145481 B NO145481 B NO 145481B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- valve
- outer housing
- locking sleeve
- sleeve
- locking
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 27
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 27
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 27
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 29
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 7
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/02—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads
- E21B34/04—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads in underwater well heads
- E21B34/045—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads in underwater well heads adapted to be lowered on a tubular string into position within a blow-out preventer stack, e.g. so-called test trees
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
- E21B29/04—Cutting of wire lines or the like
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B2200/00—Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
- E21B2200/04—Ball valves
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
- Safety Valves (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt brønnutstyr
som anvendes for styring av fluidstrømmer fra brønner, og nær-
mere bestemt en ny og forbedret ventilanordning som er innrettet for demonterbar plassering i et undersjøisk brønnhode under pro-duksjonsprøving e.l. av en offshore-brønn fra et fartøy i over-flatest i Iling.
Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en anordning for anbringelse i en stabel undersjøiske utblåsings-sikkerhetsventiler (BOP) eller liknende for styring av fluidstrømmen fra en offshore-brønn, omfattende et rørformet ventilhus som er innret-
tet til å koples til en rørstreng som strekker seg inn i en borebrønn og er utformet med en strømningskanal, samt ventilor-
ganer innrettet for bevegelse mellom stillinger for åpning og lukking av strømningskanalen, en ventilstyreinnretning for å be-
vege ventilorganene mellom lukket og åpen stilling, en første selektivt påvirkbar innretning for manøvrering av ventilstyreinnretningen for å bevirke bevegelse av ventilorganene mellom åpen og lukket stilling.
Anordninger av liknende art er kjent bl.a. fra NO patentskrift 140 115. Det knytter seg imidlertid en rekke ulem-
per til de kjente styreanordninger, ved bruk i forbindelse med offshore-brønner. Disse anordninger omfatter vanligvis en ventilmekanisme og en hydraulisk manøvrert styremekanisme for åpning og lukking av ventilen. Når det under visse omstendig-
heter er ønskelig å frakople styreanordningen fra rørstrengen som strekker seg til overflaten kan de kjente anordninger ad-
skilles i to deler slik at en del kan frakoples og heves til overflaten. I det minste en del av styremekanismen blir imid-
lertid igjen.
Problemet med denne konstruksjon er for det første at
den del av anordningen som gjenstår på brønnhodet er så stor,
for at den skal kunne oppta deler av styremekanismen, at sluse-stemplene (the rams) i BOP-stabelen ikke kan lukkes for å sikre kontroll over brønnen, og for det annet at rørledninger og mekanismer i styreanordningen er utsatt for forurensninger på grunn av sjøvann og/eller boreslam. Foreliggende oppfinnelse er konstruert med det formål for øye å muliggjøre fjerning av hele styremekanismen, slik at for det første blir det mulig å lukke de øverste slusestempler ved hjelp av den forholdsvis ringe ventilmekanisme som gjenstår, og for det annet utsettes ingen rørledninger i styremekanismen for forurensning.
Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved at den innledningsvis nevnte anordning innbefatter et rørformet ytterhus som er innrettet til å forbindes med en rørstreng som strekker seg oppad til overflaten og inneholder ventilstyreinnretningen, løsbart fastlåste koplingsorganer for tilkopling og fråkopling av ytterhuset til og fra ventilhuset, samt en annen selektivt påvirkbar innretning for låsing og frigjøring av koplingsorganene for å muliggjøre tilkopling av ytterhuset til og frigjøring av ytterhuset fra ventilhuset.
Gjennom oppfinnelsen blir det således mulig å oppnå en løsbar fastlåsing av ventilstyremekanismen til ventilhuset med henblikk på sikker avstengning av brønnen i tilfeller hvor dette er nødvendig, og likevel gjenopprette full kontroll over brønnen når dette er' ønskelig.
Ytterligere trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av følgende beskrivelse av en foretrukket utføringsform i tilknytning til tegningen, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk vertikalriss av en offshore-brønninstallasjon under gjennomførelse av en borestreng- eller produksjonsprøving under anvendelse av en undersjøisk styreventilanordning i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fig. 2A og 2B viser lengdesnitt av en versjon av foreliggende oppfinnelse, hvor ventilanordningen og ventilstyreenhe-ten er demonterbart forbundet med hverandre, og hvor fig. 2B danner en nedre forlengelse av fig. 2A. Fig. 3A og fig. 3B viser lengdesnitt, delvis sideriss, av en annen versjon av oppfinnelsen, hvor fig. 3B danner en nedre
fortsettelse av fig. 3A.
Fig. 4 viser et uttrukket riss av hoveddelene av kuleventilanordningen ifølge fig. 3B. Fig. 5 viser et tverrsnitt langs linjen 5-5 på fig. 3B, som ytterligere illustrerer kuleventilanordningen. Fig. 6 viser et forstørret delsnitt av flensforbindelsen mellom den øvre ende av ventilanordningsburet og en ventildrivhylse, samt
fig. 7 og 8 viser kvartsnitt av anordningen, som illustrerer henholdsvis åpningen av kuleventilanordningen og den påføl-gende åpning av klaffventilanordningen.
Det henvises innledningsvis til fig. 1 som noe skjematisk viser et flytende eller halvt-nedsenkbart borefartøy 10 som er stasjonert over en offshore-brønn 11. Et brønnhode 12 som er fastgjort til den øvre ende av brønnrøret 13, er forbundet med en BOP-stabel 14 som er forsynt med sidelengs bevegelige stempler 15 som i lukket stilling avstenger det ringformede rom mellom brønnrøret 13 og et produksjonsrør 16 eller en annen ledning som fra borefartøyet 10 strekker seg inn i brønnen. Et sjøstigerør 17 som på konvensjonell måte er fastgjort til den øvre ende av BOP-stabelen, strekker seg oppad til et punkt over vannflaten, hvor det gjennom et vanlig rørstrekksystem (ikke vist) er forbundet med fartøyet. Forskjellige, hydrauliske ledninger o.l. som fra kontrollpaneler ombord strekker seg nedad til BOP-stabelen, tjener til hydraulisk påvirkning av de forskjellige komponenter på kjent måte.
En styreventilanordning 20 som er konstruert i overens-stemmelse med foreliggende oppfinnelses prinsipper, er montert innvendig i BOP-stabelen 14 og innkoblet i den væskeløpsledning 16 som fra overflaten strekker seg nedad til den brønnformasjon som befinner seg under prøving. Styreventilanordningen 20 omfatter en ventilseksjon 21 som gjennom en glatt overgangsdel 22 er forbundet med en riflet rørbærerflens 23 som er dimensjonert og anordnet for å bringes i anlegg mot et skulderparti 24 ved den nedre ende av stabelen 14. De nedre stempler i BOP-stabelen danner en avstengning rundt overgangsdelen 22, mens rørbærerflen-sen 23 er forankret til rørstrengen 16 som strekker seg inn i brønnen. Den øvre ende av ventilseksjonen 21 er løsgjørbart forbundet med en hydraulisk betjenbar ventilstyreseksjon 28 som omfatter mekanismer som åpner en eller flere ventiler i seksjonen 21 under påvirkning av væsketrykk som overføres gjennom en styreledning 29 som strekker seg oppad, langs rørstrengen 21, til fartøyet 10, samt et løsgjørbart koblingsstykke som muliggjør selektiv tilkobling og frakobling av seksjonen 28, til og fra ventilseksjonen 21, under påvirkning av væsketrykk i en andre styreledning 30. Anordningen 20 sentreres på vanlig måte i BOP-stabelens 14 utboring ved hjelp av et antall .styreflenser 31.
Styreventilanordningen 14 omfatter, nærmere beskrevet og som vist i fig. 2A og 2B, en kombinasjon av ventilhusseksjonen 21 og en styreseksjon 28 som er demonterbart forbundet med hverandre ved hjelp av en rigelmekanisme 32, som nærmere beskrevet i det nedenstående. Ventilseksjonen 21 omfatter et rørformet ventilhus 34 (fig. 2B) med en innvendig, langsgående og gjennomgående væskegjennomløpskanal 35, og består av deler som er innbyrdes forbundet ved gjenger og som danner en øvre rigelhylse 36
og en koblingshylse 37. Den nedre ende av koblingshylsen 37 er forsynt med innvendige gjenger 38, og kan derved forbindes med overgangsdelen 22 som i sin tur er forbundet med den riflede rørbærerflens 23 som er opplagret i det innadragende skulderparti 24 ved den nedre ende av BOP-stabelen 14, som tidligere beskrevet i forbindelse med fig. 1. Seksjonen 21 opptar øvre og nedre ventilenheter 39 og 40. Hver enhet er av identisk utforming og innbefatter et bur 41, hvis ene side er forsynt med et vindu 42.
Et "klaff"-ventilelement 43, i form av en skive med et øre 44,
er ved hjelp av en tversgående svingtapp 45 hengslet til buret 41 på slik måte, at ventilelementet kan svinges fra en åpen stilling i vinduet 42, som vist for den øvre enhet 39, til en lukket stilling på tvers av gjennomløpskanalen 35, som vist for den nedre enhet 40. En skrueviklet hengselfjær 46 som omslutter et parti av svingtappen 45, er forsynt med utadragende tunger som ligger an mot henh. buret 41 og undersiden 47 av skiven 43, hvorved skiven kontinuerlig tvinges til å dreie mot den lukkede stilling. En ytre, perifer kantflate 49 på skiven 43.vil,; i den lukkede stilling, bringes i anlegg mot en pakning 50 som er anbragt på
en ventilsetering 51 som er montert i en forsenkning 52 i den øvre ende av buret 41. Tetningsringer 53 og 54 forhindrer væskelekkasje fra undersiden av det nedre ventilelement, når dette befinner seg i lukket stilling, mens væskelekkasje til utsiden av det øvre ventilelement, når dette Befinner seg i lukket stilling, forebygges av en tetningsring 55. En egnet tetningsring 56
forhindrer eventuell lekkasje mellom rigelhylsen 36 og koblingshylsen 37 ved ventilhusseksjonen 21. De to ventilenheter 39 og 40 fastholdes i ventilhusseksjonen 21 ved hjelp av en låsemutter 57 som tvinger det nedre bur 41 mot det øvre bur 41', og det øvre bur mot et innadragende skulderparti på ventilhuset. Rigeldelens 36 øvre endeparti omfatter en innvendig utboring 60 som er dimensjonert for opptakelse av en væskekoblings-hylse 61 som er forsynt med en pakningsanordning 62 som forhindrer væskelekkasje fra gjennomløpskanalen 35. Et forsenket spor 63 med øvre og nedre skråflater 64 og 65 som strekker seg rundt delen 36, er innrettet for opptakelse av de utvidede hodepartier 66 av et antall perifert fordelte rigelknaster 67. Det nedre endeparti 68 av hver rigelknast er forankret ved hjelp av en koblingsring 69 som er påskrudd den nedre ende av en hylse 70 som er teleskop-aktig innført over rigeldelen 36 og utformet i ett med tetningshylsen 61. Hodepartiene 66 omfatter indre skråflater av motsvarende form som flatepartiene 64 og 65, og hvert hodeparti er anordnet for tversgående bevegelse mellom en indre stilling hvori de,
slik som vist, befinner seg i inngrep i forsenkningen 63 og derved forbinder styreseksjonen 28 med ventilseksjonen 21, og en ytre stilling, ute av inngrep med sporet, hvorved seksjonene er fri-
gjort fra hverandre. I normalstilling, d.v.s. når seksjonene er forbundet med hverandre, vil imidlertid hodepartiene 66 fastholdes sikkert i sin indre posisjon av en indre, ringformet låseflate 75
som forløper på innersiden av en langstrakt låsehylse eller sokkel 76 som er montert for frem- og tilbakegående bevegelse på yttersiden av styreseksjonen 28. Den nedre ende av låsehylsen 76
er forsynt med slisser 77 som strekker seg i oppadgående retning,
og som hver befinner seg i inngrep med én av en rekke, perifert fordelte, utadragende knaster 78 på koblingsdelen 37, for å
forhindre relativ dreining.
Slik det i hovedsak fremgår av fig. 2A, består styreseksjonen 28 av et langstrakt, rørformet ytterhus 80 som er dannet av innbyrdes sammenskrudde deler, og hvis nedre ende er forbundet med de tidligere beskrevne tetnings- og koblingshylser 61 og 70, mens den øvre ende er forsynt med en styreflens 31. Ytterhuset 80 kan ved hjelp av innvendige gjenger 81 forbindes med den væskeledning eller det rør 21 som strekker seg oppad til borefartøyet 10. En ventil-drivstempelanordning 82 er tettsluttende og glidbart innført i ytterhusets 80 utboring 83 og forbundet med en nedadragende, rørformet forlengelse 84 ved hjelp av en mutter 85. Hylsen 84 er ved en dødgangskobling 86 forbundet med en langstrakt ventildrivhylse 87 som strekker seg nedad i ventilseksjonens 21 væskegjennomløpskanal 35. En skruetrykkfjær
88 er plasert mellom et nedadrettet skulderparti 89 som dannes av en ring 90 under mutteren 85, og den oppadrettede endeflate 91
av drivhylsen 87. Den indre fjær 88 tvinger stempelanordningen 82 og drivhylsen 87 i innbyrdes motsatte, langsgående retninger, mens den ytre fjær 92 tvinger såvel stempelanordningen 82 som drivhylsen oppad i ytterhuset 80.
En andre skruetrykkfjær 92 virker dessuten mellom et skulderparti 93 på ytterhuset 80 og en stoppring 94 i anlegg mot en ytre låsering 90' som omslutter den mutter 85 som er forbundet med stempelanordningen 82.
Den øvre del av stempelanordningen 82 er forsynt
med en utadragende tetningsflens 95 som understøtter en tetningsring 96 i glidende anlegg mot en sylinderflate 97 på ytterhuset 80. Ytterhuset 80 er forsynt med en innadrettet fortykkelse over sylinderflaten 97 og understøtter en tetningsring 98 i glidende anlegg mot et utvendig flateparti 99 på stempelanordningen 82.
Det er videre anordnet en nedre pakning 100 som understøttes av
en ring 101 som er fastgjort i ytterhuset 80, og som ligger an
mot et utvendig flateparti 102 på stempelanordningen 82, under tetningsflensen 95. Det dannes følgelig kamre 103 og 104 henh. over og under stempelflensen 95, hvilket medfører at et tilstrekkelig væskeovertrykk i det øvre kammer 103 vil tvinge stempelanordningen 82 og forlengelsen 84 nedad, under motvirkning av skruefjæren 92, mens denne skruefjær 92, ved en minskning av dette væsketrykk,
vil skyve stempelanordningen 82 oppad. Nedadgående bevegelse av stemplet 82 i forhold til drivhylsen 87 vil resultere i komprimering og lading av den indre skruefjær 88, hvorved det til ventildrivhylsen overføres en nedadrettet kraft som vil tvinge hylsen gjennom det nedre ventilsete 51 og derved dreie det nedre ventilelement 43 til åpen stilling. Det øvre kammer 103 mottar trykkvæske gjennom en kanal 105 (vist ved strekede linjer i fig.
2A) som leder til den øvre ende av ytterhuset 80 og som, ved 106,
er forbundet med den styreledning 29 som strekker seg oppad langs rørstrengen 21 til overflaten. Det nedre kammer 104 er forbundet med en annen, oppadgående kanal 107 hvorigjennom det selektivt overføres væsketrykk, for påvirkning av rigelmekanismen 32, som beskrevet i det nedenstående.
i
Låsehylsen 76 som er glidbart montert på utsiden av ytterhuset 80, er likeledes fjærbelastet ved hjelp av en skruefjær 110 som virker mellom et innadrettet skulderparti 111 på hylsen, over låseflaten 75, og en utadrettet anslagsring 112 på ytterhuset 80. Det fremgår derav, at fjæren 110 tvinger låsehylsen 76 mot den nedre stilling i forhold til ytterhuset 80, hvor rigelknastene 66 presses innad i inngrep med forsenkningen 63. Styrevæsketrykket fra den ledning 30 som strekker eeg oppad til overflaten og som er forbundet med kanalen 107, ledes imidlertid gjennom en åpning 113 til et kammer 114 som er utformet innvendig i et stempelhode 115 på den øvre ende av låsehylsen 76. Hodet 115 er forsynt med øvre og nedre tetningsringer 116 og 117, hvor den øvre tetningsring ligger an mot et flateparti av ytterhuset 80 med mindre diameter enn den nedre tetningsring. Det er således åpenbart, at når intet trykk overføres gjennom styreledningen 30, vil låsehylsen 76 normalt befinne seg i den nedre stilling, som vist, og derved bevirke sammenlåsing av styreseksjonen 20 og ventilseksjonen 21. Ved trykktilførsel vil derimot hodet 115 og hylsen 76 skyves oppad mot en stoppring 118, hvorved rigelknastene 66 forskyves sidelengs utad og frigjøres fra forsenkningen 63 på rigeldelen 36. Det bør bemerkes, at trykket som overføres til kammeret 114, likeledes overføres til kammeret 104, under stempel-tetningsflensen 95, slik at det, når rigelmekanismen 32 frigjøres, overføres en reell, oppadrettet kraft til ventildrivhylsen 87, hvorved det oppnås sikkerhet for hylsens oppadgående bevegelse og den automatiske lukking av det nedre ventilelement 43.
For tilveiebringelse av en hjelpemetode for løsgjøring av forbindelsen mellom styreseksjonen 20 og ventilseksjonen 21,
i tilfelle av lekkasje av hydraulisk styrevæske, eller liknende,
er en jekkhylse 120 gjenget til ytterhuset 80 ved 121 og forbundet med låsehylsen 76 ved hjelp av en stjernekobling 122. Jekkhylsen 120 er normalt fastgjort ved en bruddskrue 123 til ytterhuset 80. Når således den nedre ende av låsehylsen 76 er fastholdt mot dreining av knastene 78 på ventilhuset 21, vil det være mulig å overføre fra overflaten et vridningsmoiaent til rørstrengen 21
og ytterhuset 80, som er tilstrekkelig til å avskjære bruddskruen 123 og deretter dreie ytterhuset 80 i forhold til låsehylsen 76. Gjengene 121 vil derved løfte såvel jekkhylsen 120 som låsehylsen 76 til den øvre, utkoblede stilling hvori låseflaten 75 befinner seg ovenfor rigelknastenes 67 hodepartier 66, slik at disse kan
beveges utad til løsgjort stilling.
Når anordningen er i funksjon, nedføres en verktøy-streng for produksjons- eller borestrengprøving i brønnen 11,
på rørstrengen 16, til en prøvingsdybde som er mindre enn vanndybden. Den undersjøiske styreventilanordning 20 installeres dernest i rørstrengen, og de hydrauliske styreledninger 29 og 30 fra kontrollbord og trommel ombord på fartøyet 10 forbindes med anordningen 20. Rørstrengen nedføres deretter gjennom stigerøret 17, til anordningen 20 er plasert i BOP-stabelen på havbunnen.
Når anordningen 20 innføres i stabelen 14, vil anordningens forskjellige deler innta de stillinger som er vist i fig. 2A og 2B, hvilket innebærer at det øvre ventilelement holdes åpent av drivhylsen 87, mens det nedre ventilelement er lukket. Etter at anordningen 20 er plasert i stilling, lukkes de nedre rørstempler 15 om overgangsdelen 22 under ventilseksjonen 21, slik at ventilene og rigelmekanismen 32 kan fjernbetjenes av operatøren ombord på fartøyet 10.
For å åpne det nedre ventilelement 43 slik at
brønnen bringes til å produsere, tilføres trykk gjennom ledningen 29, hvorved stempelanordningen 82 tvinges nedad og spenner fjæren 88, slik at denne skyver ventilelementet 43 til åpen stilling. Gjennom rørstrengen 21 kan det, om nødvendig, overføres et trykk som stort sett utjevner trykkene over og under elementet 43, hvoretter drivhylsen 87 automatisk vil tvinges gjennom det nedre ventilsete 51 av fjæren 88, og derved åpne ventilelementet samt fastholde dette i åpen stilling like lenge som trykket opprettholdes i styreledningen 29. For å lukke den nedre ventil oppheves trykket i ledningen 29 og i kammeret 103, ved utluftning i overflaten, slik at lukkefjæren 92 kan skyve stempelanordningen 82 oppad, hvorved ventildrivhylsen 87 trekkes tilbake til en stilling som er vist i fig. 2A og 2B og ventilelementet 43 svinges til lukket stilling av hengselfjæren 46. Det er åpenbart, at ventilen er "feilsikker" i den forstand at ventilen, i fravær av et reelt styretrykk, automatisk vil bringes i den lukkede stilling som medfører avstengning av brønnen.
For å betjene rigelmekanismen 32, slik at styreseksjonen 28 frigjøres fra ventilseksjonen 21, drives låsehylsen 76, ved trykktilførsel gjennom styreledningen 30, til sin øvre stilling, hvor låseflaten 75 er beliggende over rigelknastenes 67 hodepartier 66. Hodene 66 kan derved uhindret skyves ut av forsenkningen 63 ved hjelp av skråflaten 64, idet styreseksjonen 28 føres oppad i forhold til ventilseksjonen 21. Mens drivhylsen 87 trekkes opp-
ad gjennom det øvre ventilsete 51', vil dessuten det øvre ventilelement 43' automatisk svinges i lukket stilling, hvorved det tilveiebringes en dobbel ventillukking for avstengning av brønnen.
En re-tilkobling av styreseksjonen 28 til ventilseksjonen 21 gjennomføres stort sett på samme måte som den demonteringsprosess som er beskrevet i det ovenstående. Låsehylsen 76 heves ved trykktilf ørsel gjennom ledningen 30., hvoretter styreseks jonen 28 nedføres på ventilseksjonen 21. Tetningshylsen 61 innføres i utboringen 60, og den ytre skråflate ved den øvre ende av rigeldelen 36 tvinger rigelhodene 66 utad, slik at hodene kan smekke i inngrep med forsenkningen 63. Trykket ledes deretter ut fra ledningen 30, slik at låsefjæren 110 kan plasere låsehylsen 76 i dens nedre stilling, hvor låseflaten 75 fastholder rigelhodene 66
i inngrep med forsenkningen 63. Styreseksjonen dreies deretter i noen grad, for å oppnå sikkerhet for at slissene 77 i den nedre ende av låsehylsen 76 befinner seg i inngrep med knastene 78 på koblingsdelen 37.
Under denne re-tilkobling vil selvsagt den nedre endeflate av drivhylsen 87 først bringes i berøring med oversiden av det lukkede, øvre ventilelement 43' slik at en fortsatt, nedadgående bevegelse av styreseksjonen 28 vil bevirke sammenpressing av den indre skruefjær 88. Hvis det er et vesentlig trykk under - ventilelementet vil det, for å gjennomføre re-tilkoblingen som beskrevet i det ovenstående, være nødvendig å balansere et slikt trykk med et motsvarende trykk i røret 21. Fjæren 88 vil derved kunne skyve ventilelementet 43' til dets åpne stilling, som vist i fig. 2B. Når det er ønsket å bringe brønnen til å produsere, åpnes det nedre ventilelement 43 ved trykktilførsel gjennom styreledningen 29, som tidligere beskrevet.
I tilfelle av manglende, hydraulisk kraft eller eventuell væskelekkasje fra systemet, kan styreseksjonen 28 fri-gjøres ved dreining av røret 21 mot høyre, hvilket resulterer i at bruddskruen 123 avskjæres og at jekkhylsen 120 mekanisk fører låsehylsen 76 til dens øvre og utkoblede stilling.
Det er åpenbart at det hittil beskrevne, nye og for-bedrede, undersjøiske styreventilsystem er av forenklet konstruksjon og følgelig driftssikkert. Ventilseksjonen 21 er tilstrekkelig kort til at de øvre stempler i BOP-stabelen vil kunne lukkes ved demontering og opphaling av styreseksjonen 28. Da samtlige av de ulike, hydraulisk styrte mekanismer og tilknyttede væskekanaler er anbragt i sin helhet i styreseksjonen 28, er forurensning av boreslam eller sjøvann utelukket.
De enkelte detaljer ved en ventilseksjon og styreenhet som er konstruert i henh. til en annen versjon av foreliggende oppfinnelse, fremgår av fig. 3A og 3B som viser et stort sett rør-formet ventilhus 232, hvis nedre ende er forsynt med en kobling 233 som ved gjenger 234 kan forbindes med overgangsdelen 22. Ventilhusets 232 øvre ende består av en rigelforlengelse 235 med en innvendig tetningsutboring 236 og et utvendig, perifert rigel-eller forsenket spor 237. De øvre og nedre veggflater 238 og 239
i sporet 237 heller i motsatte retninger, mens den øvre ytterflate 240 av forlengelsen 235 likeledes heller nedad og utad, for å samvirke med et antall rigelknaster, som beskrevet i det etter-følgende .
Ventilhuset 232 er forsynt med en gjennomgående utboring 244 som danner en væskegjennomløpskanal. Kanalen er innrettet for å åpnes og lukkes av en øvre ventilanordning 245 og en nedre ventilanordning 246 som er forbundet med et rørformet bur 247 som er anordnet vertikalt glidbart innenfor et begrenset område i ventilhusets 232 utboring 244. Den øvre ventilanordning 245 omfatter en ventilsetering 248 som er fastgjort i buret 247, under et koblingshode 249, og forsynt med en nedadrettet tetningsring 250. Et "klaff"-ventilelement 251 i form av en skive er forbundet med et utadragende øre 25 2 som, ved hjelp av en tverrstilt tapp 25 3, svinges til buret 247 over et vindu 254, hvori skiven plaseres når den svinger nedad til åpen stilling. En hengselfjær 255 som omslutter et parti av tappen 253, er forsynt med tunger 256 og 257 som ligger an mot henh. buret 247 og undersiden av ventilelementet 251 på slik måte, at fjæren kontinuerlig tvinger elementet til å svinge oppad mot en lukket stilling, hvori dets perifere ytterflate befinner seg i anlegg mot tetningsringen 250. Ytterligere tetninger, f. eks. 0-ringer, er anbragt på seteringen 248 og forlengelsen 235, for å forebygge lekkasje forbi ventilanordningen 245 når denne befinner seg i lukket stilling.
Den nedre ventilanordning 246 som er vist til dels detaljert i fig. 3B og mer spesielt i fig. 4 og 5, omfatter et kuleventilelement 260 som er dreibart montert på det nedre endeparti av ventilburet 247, for bevegelse mellom åpne og lukkede stillinger i forhold til væskegjennomløpskanalen 244. Det nedre endeparti 261 er forsynt med nedadragende ben 262 og 263 som enkeltvis er forbundet med en lagertapp 264 som opptas i en åpning 265 på siden av kuleelementet 260. Innerflaten 266 av hvert ben 262 eller 263 forløper parallelt med kuleelementets plane side-vegger 267 og rettvinklet mot elementets rotasjonsakse, mens hvert bens plane endevegg 268 er sidelengs forskjøvet fra rotasjonsaksen. Det nedre parti 261 er dimensjonert og anordnet for å tilpasses glidbart i utboringen i en hylse 270 som er fastgjort i ventilhuset 232, under en rørformet bøssing 271 og over den øvre Bnde av koblingsdelen 233. Den øvre ende av hylsen 270 er forsynt med oppadragende fremspring 272 og 27 3, hvor hvert fremspring omfatter
en plan innervegg 274 som forløper i samme plan som veggpartiet 266 av ett av benene 262 eller 263, samt en plan ytterflate 275, mot hvilken ytterflaten 268 av et ben kan beveges glidende. Motsatt plaserte tapper 276 og 277 som er innpasset i åpninger i frem-springene 272 og 27 3 vil, når delene er montert, strekke seg inn i eksentrisk beliggende spor 278 i kuleelementets 260 ytterflate. Tappene 276 og 277 samt sporene 278 er anordnet på slik måte,
at når buret 247 befinner seg i sin øvre stilling i ventilhuset 232, er den gjennomgående utboring 279 i kuleelementet 260 beliggende rettvinklet mot væskegjennomløpskanalen 244, mens kuleelementets øvre, perifere ytterflate 280 ligger an mot den sfæriske ventil-seteflate 281 i en setering 282 som er forbundet med buret 247, Når derimot buret 247 skyves nedad i ventilhuset 232, vil tappene 276 og 27 7 bevirke at kulen 260 roterer 90°, til en stilling hvor kulens utboring 279 befinner seg i vertikal flukt med ventilhusets midtre gjennomløpskanal 244. En skruefjær 284 som virker mellom et innadragende skulderparti 285 på koblingsdelen 2 33 og den utadragende flens 286 på den øvre ende av et rør 287 som ligger an mot den nedre ende av buret 247, tvinger buret oppad i ventilhuset 232, slik at kuleelementet 260 normalt dreies til den lukkede stilling. Det er videre anordnet en relativt svak fjær 288 som utøver en
oppadrettet skyvekraft mot en rørformet frembringer 288', hvis øvre endeflate 289 befinner seg i anlegg mot ytterflaten av kuleelementet 260, for å sikre en jevn, gjennomgående væskestrøm og for å isolere den roterende mekanisme mot sand eller andre urenheter i væskene. Den nøyaktige innretting av de forskjellige deler opprettholdes ved hjelp av opphøyede, ringformede ribber 290 og 291 som er innpasset i motsvarende spor slik som vist, for å forebygge eventuell fast
låsing av kulen under drift. Tetningsringer 292, 293 og 294 forhindrer væskelekkasje oppad forbi kuleelementet 260, hår dette befinner seg i lukket stilling.
Styreenheten 225 som i hovedsak er vist i fig. 3A
og 3B, omfatter et rørformet ytterhus 300, hvis øvre ende er forbundet ved gjenger 301 til den rørstrerig 16 som strekker seg oppad til borefartøyet 10. Ytterhuset 300 kan bestå av flere seksjoner som er gjenget til hverandre og som omfatter en øvre kanåldél 302, en midtre del 303, en nedre tetningsdel 304 og en ytre koblingsdel 305. Tetningsdelen 304 er innpasset i utboringen 236 i ventilhuset, 232 og forbundet med en pakningsanordning 306 som danner en væsketett forbindelse. Koblingsdelens 305 sidevegg er forsynt med et antall gjennomgående, radielt rettede åpninger 307 som er dimensjonert og plasert for opptakelse av de utvidede hodepartier 308 av et tilsvarende antall perifert fordelte rigelknaster 242. Det nedre endeparti 309 av hver rigelknast 242 fastholdes av en krave 310
som er fastskrudd på den nedre ende av delen 305, mens midteeksjonene 311 av hver rigelknast er fleksibel i tversgående retning i slik grad, at hodepartiene 308 kan innta de viste, indre stillinger, i inngrep med forsenkningen 237, og ytre stillinger, hvori de er frigjort fra denne. Normalt vil imidlertid hodepartiene 308 tvinges innad av en ringformet låseflate 312 på en langstrakt, rørformet låsehylse 314 som, i forhold til ytterhuset 300, er bevegelig mellom én nedre stilling, som vist, og eh øvre stilling hvori låseflaten 312 er plasert over hodepartiene. En skruefjær 315 som virker mellom stoppringer 316 og 317, tvinger låsehylsen 314 mot den nedre.stilling. Et stempelhode 318 som er forbundet med hylsens 314 øvre ende, er forsynt med tetningsringer 319 og 320
som befinner seg i tettsluttende og glidende anlegg mot ytterhusets 300 respektive ytterflater 321 og 322. Da den øvre flate 321 har en mindre diameter enn den nedre flate 322, er det dannet et ringformet kammer 323 med en slik dimensjon i tversgående retning, at væsketrykket kan tvinge låsehylsen 314 oppad langs ytterhuset 300, slik at låseknastene 242 frigjøres. Styrevæske under trykk ledes til kammeret 323 gjennom en åpning 324 som står i forbindelse med en vertikal kanal 325 som strekker seg til oversiden av ytterhuset 300, hvor den på hensiktsmessig måte er forbundet med en styreledning B som strekker seg oppad til kontrollpanelet ombord på fartøyet.
En avlang beskyttelseshylse 328 som er fastgjort
til en krave 329 nær ved en øvre ende av ytterhuset 300, strekker seg nedad i tilgrensning til ventilhuset 232, for å forebygge at låsehylsen 314 hendelsesvis drives oppad til den stilling hvori rigelknastene frigjøres, som følge av berøring med en hindring under anordningens nedføring gjennom stigerøret og inn i BOP-stabelen 14. Den nedre ende av beskyttelseshylsen 328 er forsynt med slisser 330 som strekker seg i oppadgående retning og som befinner seg i inngrep med utadrettede knaster 331 på ventilhuset 232, for å forebygge relativ dreining. Låsehylsen 314 er fastgjort til, samt dreibar med beskyttelseshylsen 328 ved hjelp av innbyrdes inngripende rifler og spor 332 henh. på stempelhodet 318 og i den øvre ende av låsehylsen. Videre er låsehylsen 314, ved 333, fastkilt nær ved sin midtseksjon til en jekkhylse 334 som ved gjenger 335 er forbundet med ytterhuset 300. Når elementene 328, 314 og 334 således er fastlåst mot rotasjon i BOP-stabelen 14,
vil ytterhuset 300 kunne dreies i forhold til disse slik at låsehylsen 314, etter at en eller flere bruddringer 336 er sprengt ved et forutvalgt vridningsmoment, føres mekanisk oppad til den utkoblede stilling.
Styreenheten 225 omfatter videre instrumenter for aktivisering av den øvre og nedre ventilanordning 245 og 246. Åpningen av den øvre anordning 245 kan styres ved hjelp av en langstrakt drivhylse 338 som skyves nedad fra den stilling som er vist i fig. 3B, til en nedre stilling, hvor hylsens endeparti 339 strekker seg gjennom seteringen 248 og derved svinger klaffelementet 251 til den åpne stilling i vinduet 254, samt fastholder elementet i denne stilling. For å bevege den nedre ventilanordning 246 er det nødvendig å forskyve ventilburet 247 nedad i ventilhuset 232, og derved dreie kulen til åpen stilling. Drivhylsens 338 nedadgående bevegelse frembringes under påvirkning av en hydraulisk styrt stempelanordning som består av et avlangt rør 340 som er forbundet med et hylsestempel 341 som er montert over en drivmutter 342 som forbinder røret med en nedadragende rørfor-lengelse 343. Det nedre endeparti av forlengelsen 343 og det øvre endeparti av drivhylsen 338 er forsynt med motsatt beliggende skulderpartier 344 og 345, det ene over det annet, og er glidbart anordnet for en viss teleksopbevegelse i dødgang. En skruefjær 346 utøver et trykk oppad mot drivmutteren 3 42 og nedad mot den øvre endeflate av drivhylsens skulderparti 344, hvorved delene tvinges i motsatte, langsgående retninger. En andre skruefjær 347 virker mellom en stoppring 348 som befinner seg i anlegg mot mutteranordningen 342, og et innadrettet skulderparti 349 på et rørformet element 371 som utgjør en del av den kuleventil-driv-mekanisme som er beskrevet i det nedenstående. Fjæren 347 presser, det hydraulisk betjenbare stempel oppad i ytterhuset 300, og vil derved plasere det i slik stilling, at klaffventilelementet 251 automatisk lukkes mot seteringen 248 ved hjelp av hengselfjæren 255 .
Den kuleventil-drivanordning som forskyver buret 247 nedad i ventilhuset 232, omfatter et langstrakt stempel 352 med motsatt rettede tetningsflenser 353 og 354, hvor flensen 353.er beliggende i tilgrensning til den øvre ende av hylsestemplet 341, mens den innadrettede flens 354 er anordnet over denne. En 0-ringpakning 355 ligger glidbart an mot en indre sylinderflate 356 i ytterhuset 300, og en pakning 357 på flensen 354 ligger an mot et utvendig flateparti 358 av det rørformede element 340. Et øvre parti 359 av stempeldelen 352 er avtettét i forhold til ytterhuset 300 ved hjelp av ringer 360 og 361, og i forhold til rørelementet 340 ved hjelp av en tetningsring 362 ved den øvre ende. Videre er hylsestemplet 341 som utgjør en del av klaffventilens drivanordning, forsynt med tetningsringer 363 og 364, hvorved det dannes ringformede kamrer 365 og 366 som står i forbindelse med hverandre gjennom en eller flere, radielt rettede kanaler 367
som strekker seg gjennom delens 352 sidevegg, mellom tetnings-flensene 353 og 354. Kamrene 365 og 366 kan tilføres styrevæske under trykk gjennom en vertikal kanal 368 som leder til oversiden av ytterhuset 300, hvor den er forbundet med en styreledning A som strekker seg oppad til overflaten. Ved trykktilførsel gjennom styreledningen A vil følgelig såvel hylsestemplet 341 som rørdelen 352 tvinges nedad i ytterhuset 300.
Den nedre ende av delen 35 2 er ved gjenger forbundet med en mellomhylse 370 som med mellomrom i tversgående retning, omslutter forlengelsen 343 og som i sin tur, er forbundet med en drivhylse 371, hvis nedre ende er utstyrt med en krave 372, Kraven 372 er forsynt med et antall fjærtunger 373, hvis nedre hodepartier 374 er utformet og plasert for å bringes i inngrep i en forsenkning 375 i koblingshodet 249, og hvor undersiden 376 av hvert hode heller oppad og innad, som vist detaljert i fig. 6. Hvert hodes 374 nedre ytterflate 379 heller oppad og utad, mens hvert hodes øvre ytterflate 377 heller utad og nedad. Forsenkningen 375 er utstyrt med flatepartier av motsvarende form, innbefattende et nedad- og innadhellende flateparti 378, hvorav det vil fremgå for fagmannen, at hodepartiene 374 kan tvinges i inngrep med forsenkningen 375, som følge av fjærtungenes 373 fleksibilitet i tversgående retning og kamflåtenes 379 og 378 styrevirkning. Når hodepartiene 374 er bragt i inngrep med forsenkningen 375, vil det gjennom forbindelsen kunne overføres en langsgående kraft for nedskyving av buret 247 i ventilhuset 232, på grunn av den kjenns-gjerning, at de nedre flater 376 og 380 vil fastholde hodepartiene i forsenkningen. For å frigjøre hodepartiene 374 fra sporet eller forsenkningen 375 i koblingshodet 249 vil det, på den annen side, kreves en forutvalgt oppadrettet kraft mot rigeltungene 374, hvis størrelse bestemmes av tungenes motstand mot innbøyning samt vinklene for kamflåtene 377 og 381.
Det fremgår således, at en nedadgående bevegelse av drivhylsen 371, på grunn av trykktilførsel til kammeret 365 gjennom styreledningen A, vil overføres av kraven 372 til ventilburet 247, slik at også dette beveges nedad. Som følge av denne nedadgående bevegelse vil kuleventilelementet 260 i sin tur dreies
til den åpne stilling, idet kulelukkefjæren 284 derved komprimeres. Det samme hydrauliske trykk i kammeret 366 driver hylsestemplet
341 med de ulike, tilknyttede deler nedad i ytterhuset 300, og når buret 247 når den nedre grense for sin bevegelse i ventilhuset 232, vil disse deler fortsette sin nedadgående bevegelse og derved bevirke komprimering av klaffåpnerfjæren 346 samt den ytre returfjær 347. Åpnerfjæren 346 er følgelig spent og istand til å skyve drivhylsen 338 nedad gjennom setet 248, og derved at klaffelementet 251 svinges til åpen stilling.
Ved opphevelse av trykket til styreledningen A vil
den ytre returfjær 347 re-plasere stempelanordningen 341 og drivhylsen 338 i deres øvre stillinger i forhold til rørelementet 352, hvilket resulterer i tilbaketrekking av hylsens nedre parti 339 fra posisjonen i seteringen 248, og muliggjør automatisk lukking av klaffelementet 251. Videre vil kuleventilens lukkefjær 284 skyve ventilburet 247 oppad i ventilhuset 232, re-plasere rør-elementet 352 og bevirke at kuleventilelementet 260 dreies til lukket stilling. For å sikre hydraulisk medvirkning ved lukking av kuleelementet 260, dersom det, f. eks. i en nødsituasjon, er
nødvendig å kappe wirer eller kabler som strekker seg gjennom elementet og inn i brønnen, er det anordnet et ringformet kammer 385 under tetningsflensen 353 på rørelementet 352, som vist i fig. 3A, hvor kammerets nedre ende avgrenses av en fiksert ring 386 på ytterhuset 300, som er forsynt med pakninger 387 og 388. En tredje, vertikal kanal 389 forbinder kammeret 385 med en styreledning C
som strekker seg oppad til overflaten, slik at rørelementet 352,
ved trykktilførsel til kammeret, tvinges oppad i ytterhuset 300. Denhe kraft som gjennom kraven 372 overføres til buret 247, supplerer den oppadrettede kraft som utøves av kulelukkefjæren 284, Denne kombinasjon av krefter et tilstrekkelig til å bevirke at kuleelementet 260, idet en kant som dannes av veggen i den gjennomgående utboring 279, passerer kanten av vntilsetet 282, kapper den wire eller kabel som strekker seg gjennom elementet.
Når anordningen er i anvendelse, nedføres en verk-tøystreng for produksjons- eller borestrengprøving i brønnen 11
på rørstrengen 16 til en prøvingsdybde, mindre enn vanndybden.
Den undersjøiske styreventilanordning 220 installeres dernest i rørstrengen, og de hydrauliske styreledninger A, B og C fra kontrollpanelet og trommelen ombord på fartøyet 10 forbindes med den øvre ende av ytterhuset 300. Deretter nedsenkes anordningen 220 gjennom stigerøret 17, til anordningen er plasert i BOP-stabelen 14 på havbunnen, og rørbæreflensen 23 befinner seg i anlegg mot rørbærerskulderen 24. De ulike deler og underanordninger inntar de posisjoner som er vist i fig. 3A-3B, under nedføringen, hvilket innebærer at ventilburet 247 befinner seg i den øvre stilling, hvori kuleelementet 260 er lukket, mens drivhylsen 338
er anbragt over ventilsetet 248, slik at klaffelementet 251 er lukket. Etter at anordningen er plasert i stilling, lukkes de nedre rørstempler 15 em overgangsdelen 22, for å avtette det ringformede rom mellom røret 16 og brønnrøret 13.
Hvis det er ønskelig å åpne ventilanordningene 245
og 246, for å bringe brønnen i drift, overføres styretrykk til ledningen A fra kontrollpanelet ombord på fartøyet. Det motsvarende trykk i kamrene 3 65 og 366 virker nedad mot den ytre stempelanordnings 35 2 resultantflate samt mot den indre stempelanordning 341, hvorved anordningene skyves nedad i ytterhuset 300, fortrinnsvis i forening. Denne nedadgående bevegelse bevirker en motsvarende, nedadgående bevegelse av ventilburet 247 i ventilhuset 232 samt dreining av kuleventilelementet 260 til åpen stilling,
som vist i fig. 7. Når buret 247 når den grense for sin nedadgående bevegelse, som defineres ved full komprimering av skruefjæren 284, vil den indre stempelanordning 341 fortsette sin nedadgående bevegelse, hvorunder den skruefjær 346 som virker mellom stempelanordningen og drivhylsen 338 komprimeres og spennes i likhet med returfjæren 347. Trykkene kan deretter, om nødvendig, utjevnes over det lukkede klaffventilelement 251, slik at drivhylsen 338 kan fremføres av skruefjæren 346 gjennom ventilsetet 248, og derved skyve elementet 251 til den fullstendig åpne stilling i vinduet 254, som vist i fig. 8. Den ytre låseflate 392 på drivhylsen 338 er plasert bak kravekoblingens 372 hoder 374, hvorved hodene fastlåses sikkert i inngrep med forsenkningen 375. Så lenge trykket opprettholdes i ledningen A, vil den øvre og
den nedre ventilanordning 245 og 246 holdes åpen for den strøm av produksjonsvæsker som ledes fra brønnen gjennom rørstrengen 16.
For å lukke ventilanordningene 245 og 246, utkobles trykket i ledningen A. Buret 247 vil dernest skyves oppad i ventilhuset 232 av kuleventilens lukkefjær 284, hvilket medfører at kulen 260 dreies til lukket stilling, som vist i fig. 3B. Videre vil klaffventilens lukkefjær 347 løfte den indre stempelanordning 341 og drivhylsen 338 til sine øvre utgangsstillinger, hvor drivhylsens nedre endeparti 339 er trukket tilbake og ut av seteringen 248, slik at hengselfjæren 255 automatisk lukker klaffelementet 251. Produksjonsrøret 16 er følgelig avstengt mot enhver gjennomgående og oppadrettet væskestrøm.
Dersom det er opphengt et kabelverktøy i brønnen, for perforering e.l., og det på grunn av en nødsituasjon er nødvendig at brønnen avstenges innen kabelverktøyet kan hales opp til fartøyet 10, kan den nedre ventilanordning 246 benyttes for kapping av wiren, som beskrevet i det etterfølgende. Ledningen C tilføres fra overflaten et trykk av en verdi som overstiger trykket i ledningen A. Trykkforskjellen virker mot den nedre» frittliggende flate av tetningsflensen 35 3 og utøver derved en oppadrettet kraft mot drivhylsen 371, som av kraven 372 overføres til buret 247. Denne kombinasjon av den hydraulsike kraft og kraften fra returfjæren 284 overføres i oppadgående retning til buret 247, og er fullt tilstrekkelig til å bevirke, at wire eller kabel kappes av kuleelementet 260. En trykkreguleringsventil (ikke vist) kan om ønskelig innkobles i ledningen A ved overflaten, for å muliggjøre utvikling av en maksimal trykkdifferanse over tetningsflensen 35 3.
Klaffdrivhylsens 338 låseflate 392 forblir i stilling på innersiden
av kravetungene 374, for å forhindre at kraven 37 2 frigjøres under kabelkuttingsprosessen, og det kan derved overføres et større vridningsmoment til kuleelementet 260, enn tilfellet ville være dersom kraven ikke var fastlåst, og således kunne frigjøres mekanisk. Forkanten av kuleutboringen 279 vil i samvirkning med den skarpe kant av seteringen 291 kappe linen eller kabelen i to fullstendig adskilte deler. Etter å være kappet vil selvsagt den del av wiren som befinner seg ovenfor kuleelementet 260, kunne hales opp gjennom klaffelementet 251 slik at dette uhindret kan lukkes.
For å frigjøre styreenheten 225 fra ventilanordningen
221, tilføres trykk gjennom ledningen B, hvorved det overføres en oppadrettet kraft til stempelhodet 318 ved den øvre ende av låsehylsen 314. Resultantkraften overstiger trykket fra skruefjæren 315, hvilket medfører at låsehylsen 314 skyves oppad til en stilling, hvori låseflaten 312 befinner seg over rigelhodene 308. Styreenheten 225 hales deretter oppad ved hjelp av rørstrengen 16,
hvorved skråflaten 239 tvinger hodene 308 utad fra forsenkningen 237. Kravehodene 374 tvinges dessuten ut av forsenkningen 375 i koblingshodet 249. Hele styreenheten 225 kan dernest hales opp til overflaten, mens ventilseksjonen 221, hvor begge ventilanordninger 245 og 246 befinner seg i lukket stilling, etterlates i BOP-stabelen 14. Lengden av ventilhuset 232 er såvidt liten, at i det minste det øvre blindstempelpar 15 i BOP-stabelen kan lukkes mot hver-
andre, og derved sikre fullstendig kontroll over brønnen.
Styreenheten 220 kan atter forbindes med ventilhuset
232 ved anvendelse av en fremgangsmåte av liknende art som den beskrevne demonteringsprosess. Styreenheten 225 nedføres gjennom stigerøret 17 mens styreledningen B samtidig befinner seg under trykk, slik at låsehylsen 314 fastholdes i den øvre stilling. Rigelhodene 308 vil, idet de berører ventilhusets 232 ytre skrå-
flate 240, tvinges utad av denne og smekke i inngrep i forsenkningen 237. Ytterhuset 300 kan dreies i noen grad, for å oppnå sikkerhet for at beskyttelseshylsens 328 slisser 330 befinner seg i sikkert, inngrep med kanstene 331 på ventilhuset 232, hvoretter trykket i ledningen B utkobles. Låsehylsen 314 skyves nedad av skruefjæren 315, hvorved rigelhodene 308 fastlåses i forsenkningen 237 ved hjelp av låseflaten 312. Samtidig med opprettelsen av ovennevnte forbindelse vil dessuten kraven 372 fastlåses i koblingshodets
249 forsenkning 375, på grunn av kamflåtenes 378 og 379 styrevirkning.
Dersom det er nødvendig å frigjøre rigelknastene 242 mekanisk, f. eks. i tilfelle av manglende, hydraulisk kraft eller styrevæskelekkasje, kan røret 16 dreies fra overflaten, hvilket resulterer i en motsvarende dreining av ytterhuset 300. Når bruddringen 336 sprenges ved et vridningsmoment av forutvalgt størrelse, vil jekkhylsen 334, ved fortsatt dreining, løfte låsehylsen 314 oppad til den utkoblede stilling.
Det fremgår av dette, at ovenstående beskrivelse omfatter en ny og forbedret, undersjøisk styreventil som, i forhold til de kjente anordninger, kjennetegnes ved vesentlige fortrinn og forbedringer. Det er tilveiebragt doble, feilsikre ventiler som er pålitelig i drift, og samtlige ventilreguleringsorganer er plasert innvendig i en gjenvinnbar styreenhet. Det ledes ingen hydraulisk væske direkte til ventilene, og det er derfor ingen risiko for at væsken skal forurenses av boreslam eller sjøvann. Hvis det er nødvendig at styreenheten er demontert i et lengre tidsrom, blir heller ikke ventildrivorganene etterlatt på havbunnen, hvor de kan utsettes for korrosjon i de undersjøiske om-givelser. Det er tilveiebragt en unik ventilkombinasjon som muliggjør kapping av en wire eller kabel i en nødsituasjon, i samvirkning med en hydraulisk kraft hvorved det oppnås større funksjonssikkerhet. Ventilseksjonen har relativt liten lengde, slik at blindstemplene i en BOP-stabel kan lukkes over seksjonen, etter at styreenheten er demontert. Re-tilkobling av styreenheten finner sted dypt i BOP-stabelen, ikke i sonen ved stigerør kuleleddet, hvilket i høy grad reduserer mulighetene for feil-innretting.
Det understrekes, at selv om foreliggende oppfinnelse er beskrevet i forbindelse med produksjons- eller borestrengprøving ved en offshore-brønn, har utstyret vidstrakte anvendelsesmuligheter i mange tilfeller i forbindelse med generelle fullførelses- og driftsprosesser ved offshore-brønner. Videre kan styreventilen etterlates som avstengningsventil i den undersjøiske installasjon i lengre tidsrom. Da visse forandringer eller modifikasjoner vil kunne foretas ved den beskrevne versjon uten å avvike fra opp-finnelsens idé, er samtlige slike forandringer eller modifikasjoner innenfor foreliggende oppfinnelses ramme ansett dekket av de etter-følgende patentkrav.
Claims (7)
1. Anordning for anbringelse i en stabel undersjøiske utblåsings-sikkerhetsventiler (BOP) eller liknende for styring av fluidstrømmen fra -en offshore-brønn, omfattende et rørfor-met ventilhus (34) som er innrettet til å koples til en rør-streng (16) som strekker seg inn i en borebrønn og er utformet med en strømningskanal (35), samt ventilorganer (39, 40) innrettet for bevegelse mellom stillinger for åpning og lukking av strømningskanalen, en ventilstyreinnretning (87) for å bevege ventilorganene mellom lukket og åpen stilling, en første selektivt påvirkbar innretning (82) for manøvrering av ventilstyreinnretningen (87) for å bevirke bevegelse av ventilorganene mellom åpen og lukket stilling, karakterisert ved et rørformet ytterhus (80) som er innrettet til å forbindes med en rørstreng (21) som strekker seg oppad til overflaten og inneholder ventilstyreinnretningen, løsbart fastlåste koplingsorganer (66, 67) for tilkopling og fråkopling av ytterhuset til og fra ventilhuset, samt en annen selektivt påvirkbar innretning (32) for låsing og frigjøring av koplingsorganene (66, 67) for å muliggjøre tilkopling av ytterhuset til og frigjøring av ytterhuset (80) fra ventilhuset (34).
2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at koplingsorganene omfatter rigelorganer (66, 67) som er montert på ytterhuset (80) og anordnet for å bringes i inngrep med sperreorganer (63) på ventilhuset, samt en låsehylse (76) som kan beveges på ytterhuset mellom en første posisjon, hvori rigelorganene låses i inngrep med sperreorganene, og en andre posisjon, hvori rigelorganene frigjøres fra sperreorganene.
3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at koplingsmidlene dessuten omfatter et fjærelement (110) som virker mellom låsehylsen (76) og ytterhuset (80), slik at låsehylsen normalt er plassert i den første posisjon.
4. Anordning ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at den annen selektivt fjernpåvirkbare innretning omfatter et stempel (115) som er anordnet tettsluttende og glidbart i forhold til ytterhuset (80) og som, under påvirkning av styrevæsketrykk, skyver låsehylsen (76) til den andre posisjon.
5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved alternative midler for plassering av låsehylsen (76) i den andre posisjon, som omfatter et element (120) som er gjenget til ytterhuset (80) og forbundet med låsehylsen ved hjelp av en stjernekopling (122) og som, ved dreining av ytterhuset i forhold til låsehylsen, bevirker forskyvning av låsehylsen fra den første posisjon til den andre posisjon.
6. Anordning ifølge ett av kravene 2 til 5, karakterisert ved et bruddelement (123) som forhindrer dreining av ytterhuset i forhold til låsehylsen, helt til et vridningsmoment av forutvalgt størrelse er overført til ytterhuset.
7. Anordning ifølge ett av kravene 2 til 6, karakterisert ved at låsehylsen og ventilhuset er forsynt med midler (77, 78) i innbyrdes inngrep, for å hindre relativ dreining mellom delene.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/462,824 US3955623A (en) | 1974-04-22 | 1974-04-22 | Subsea control valve apparatus |
| US05/462,829 US3967647A (en) | 1974-04-22 | 1974-04-22 | Subsea control valve apparatus |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO751422L NO751422L (no) | 1975-10-23 |
| NO145481B true NO145481B (no) | 1981-12-21 |
| NO145481C NO145481C (no) | 1982-04-07 |
Family
ID=27040468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO751422A NO145481C (no) | 1974-04-22 | 1975-04-21 | Anordning for anbringelse i en stabel undersjoeiske utblaasings-sikkerhetsventiler e.l., for styring av fluidstroemmen fra en offshorebroenn |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU497520B2 (no) |
| FR (1) | FR2268150B1 (no) |
| GB (1) | GB1505557A (no) |
| NO (1) | NO145481C (no) |
| OA (1) | OA04986A (no) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK151486B (da) * | 1976-03-22 | 1987-12-07 | Schlumberger Technology Corp | Ventil til regulering af fluidstroemmen gennem et ledningsroer i en undersoeisk broend |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4086776A (en) * | 1977-04-11 | 1978-05-02 | Compagnie Francaise Des Petroles | Lock means for a tension line |
| US4275786A (en) * | 1978-12-15 | 1981-06-30 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus for selectively coupling cables to well tools |
| US4320804A (en) * | 1979-08-06 | 1982-03-23 | Baker International Corporation | Subsea test tree |
| GB2173840B (en) * | 1985-04-17 | 1988-07-13 | Norward Energy Services Ltd | Well apparatus |
| US4726424A (en) * | 1985-04-17 | 1988-02-23 | Raulins George M | Well apparatus |
| CN110529072B (zh) * | 2019-08-20 | 2024-05-24 | 西南石油大学 | 一种直电式控制水下测试树 |
| CN113445962B (zh) * | 2021-06-24 | 2022-05-31 | 西南石油大学 | 一种液动式双层管双梯度井下防喷阀 |
| CN117108237A (zh) * | 2023-09-11 | 2023-11-24 | 西南石油大学 | 一种井下三通道一体化防喷装置 |
-
1975
- 1975-04-14 AU AU80063/75A patent/AU497520B2/en not_active Expired
- 1975-04-17 FR FR7511900A patent/FR2268150B1/fr not_active Expired
- 1975-04-21 NO NO751422A patent/NO145481C/no unknown
- 1975-04-22 GB GB16526/75A patent/GB1505557A/en not_active Expired
- 1975-04-22 OA OA55481A patent/OA04986A/xx unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK151486B (da) * | 1976-03-22 | 1987-12-07 | Schlumberger Technology Corp | Ventil til regulering af fluidstroemmen gennem et ledningsroer i en undersoeisk broend |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU8006375A (en) | 1976-10-14 |
| NO751422L (no) | 1975-10-23 |
| NO145481C (no) | 1982-04-07 |
| GB1505557A (en) | 1978-03-30 |
| AU497520B2 (en) | 1978-12-14 |
| OA04986A (fr) | 1980-11-30 |
| FR2268150B1 (no) | 1982-09-10 |
| FR2268150A1 (no) | 1975-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3967647A (en) | Subsea control valve apparatus | |
| US4009753A (en) | Subsea master valve apparatus | |
| US3955623A (en) | Subsea control valve apparatus | |
| US3411576A (en) | Well tools | |
| NO176774B (no) | Reguleringsventil for bruk ved brönntesting | |
| US4681133A (en) | Rotatable ball valve apparatus and method | |
| US4234043A (en) | Removable subsea test valve system for deep water | |
| US4325434A (en) | Tubing shut off valve | |
| US3870101A (en) | Removable subsea production test valve assembly | |
| NO323464B1 (no) | Kompletteringsinnretning for regulering av stromning av fluid gjennom en rorstreng. | |
| US4067062A (en) | Hydraulic set tubing hanger | |
| NO964948L (no) | Apparat og fremgangsmåte for temporær brönntetting og utstyrsforankring under overflaten | |
| NO842725L (no) | Sikkerhetsventilanordning og -fremgangsmaate | |
| NO763625L (no) | Apparat for installasjon av verktoey. | |
| NO317034B1 (no) | Hydraulisk monteringsverktoy | |
| NO317803B1 (no) | Fremgangsmate og flerbruksanordning for pafylling og sirkulering av fluid i et borehulls fôringsror | |
| NO772642L (no) | Br¦nnklargj¦ringssystem og fremgangsm}te for klargj¦ring av br¦nnen | |
| NO321323B1 (no) | Anordning for styring av stromning i et bronnhull | |
| NO338674B1 (no) | Anordning og framgangsmåte for uttrekking av en plugg i en kanal i en brønnhodesammenstilling på havbunnen og framgangsmåte for komplettering av havbunnsbrønn. | |
| NO332024B1 (no) | Indre sluseventil for klargjoringssystemer | |
| USRE27464E (en) | Well tools | |
| NO850131L (no) | Testverktoey for undervanns bop-stabel | |
| NO760079L (no) | ||
| NO852443L (no) | Testventiltre | |
| GB1567216A (en) | Well tools |