NO153779B - Anordning for hydraulisk fjernstyring av undersjoeisk broennutstyr. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en fjernstyringsanordning

for selektiv påvirkning av et antall manøverorganer for undervanns-brønnutstyr fra en overflate-styrestasjon, som nærmere angitt i ingressen til det etterfølgende krav 1.

Produksjon av olje og gass fra fralandsbrønner har utviklet seg til en stor utfordring for petroleumsindustrien. Brønner blir ofte boret flere hundre, og til og med flere tusen meter under havoverflaten, vesentlig under den dybde som dykkere kan arbeide effektivt på. Følgelig må boringen og driften av en undersjøisk brønn styres fra et overflatefartøy eller fra en fra-lands-plattform. Prøvingen, produksjonen og avstengningen av den undersjøiske brønn reguleres ved hjelp av et undersjøisk ventiltre som er plassert på toppen av det undersjøiske brønnhode. Ventiltreet innbefatter et antall ventiler med manøverorganer som normalt holdes i uvirksom stilling ved hjelp av fjærreturer, og en har funnet det hensiktsmessig å påvirke disse manøverorganer ved hjelp av hydraulikkfluid som direkte styres fra overflate-fartøyet. I denne hensikt blir vanligvis et antall hydraulikkledninger strukket fra overflatefartøyet til brønnhodet for å

åpne og stenge disse ventiler, samt for å påvirke andre innretninger i brønnen og brønnhodet under oppføring, prøving, og drift av det undersjøiske brønnutstyr, samt også under restaureringsoperasjoner som utføres på brønnen.

I enkelte tidligere kjente systemer strekkes en separat hydraulikkledning fra overflatefartøyet til hver av de hydraulisk drevne innretninger på sjøbunnen. Noen av disse hydrauliske ledninger kan strekkes gjennom et stigerør, men ved mange under-sjøiske operasjoner er stigerøret for lite til å inneholde alle de nødvendige ledninger. En vanlig løsning er å anvende ytterligere hydraulikkledninger som oppbevares på en spole på overflate-fartøyet, som samles i en slangebunt og henges opp på utsiden av borerøret eller stigerøret og sammen med dette nedsenkes til sjøbunnen. En slik slangebunt er imidlertid kostbar, og den er tung og uhåndterlig sammen med borerøret eller stigerøret, sær-lig på store dyp.

Annet tidligere kjent utstyr benytter en elektrisk kabel som utmates fra en spole på overflatefartøyet.

Denne kabel er også kostbar, tung og uhåndterlig under bruk uten-for borerøret eller stigerøret. Andre ulemper ved bruk av elektrisk kabel innenfor borerøret eller stigerøret er at kabelen må foreligge i seksjoner, og disse seksjoner må sammenkoples i et ende-mot-ende-arrangement ved koplingsstedet for hver bore- eller stigerørseksjon. Dette innebærer at et meget stort antall koplinger må utføres når mange bore- eller stigerørseksjoner benyttes, og hver av disse koplinger må virke tilfredsstillende for at systemet skal kunne funksjonere. Det har vist seg å være et problem av betydelig vanskelighetsgrad å holde alle disse elek-triske koplinger i tilfredsstillende driftsstand i et undersjø-isk miljø.

Det er således behov for en anordning som kan benyttes til å styre et stort antall undersjøiske manøverorganer ved bruk av et lite antall hydraulikkledninger mellom overflatefar-tøyet og brønnhodet. I noen systemer kan disse få ledninger opptas innenfor stigerøret eller borerøret. I andre systemer kan enkelte hydraulikkledninger anordnes innenfor bore- eller stigerøret og noen få ytterligere ledninger kan opptas i slangebunten. I begge tilfeller vil en reduksjon av antall hydraulikkledninger redusere utgiftene og vanskelighetene i forbindelse med håndtering av slangebunten.

En tidligere kjent innretning som brukes i et sys-tem for styring av et antall fjerntliggende, hydraulikkpåvirkede undervannsinnretninger ved hjelp av en enkelt hydraulikk-styreledning er vist i US patent nr. 3 993 100. Denne innretning innbefatter et antall ventiler som hver har et styreorgan, og hvor styreorganet til hver ventil er anordnet for påvirkning ved forskjellig trykknivå i en signalmanifold som er forbundet til alle styreorganene.

En annen tidligere kjent anordning til dette for-mål er vist i US patent nr. 3 952 763. Denne anordning innbefatter en ventil med en enkelt innløpsåpning og et antall utløpsåp-ninger som er slik anordnet et den utløpsåpning som er forbundet med innløpsåpningen bestemmes av størrelsen av det trykk som tilsettes innløpsåpningen.

Foreliggende oppfinnelse overvinner en del av ulem-pene ved de tidligere kjente systemer ved bruk av en fjernstyringsanordning av den innledningsvis nevnte art med de nye og særegne trekk som er angitt i karakteristikken til det etter-følgende krav 1.

Foreliggende oppfinnelse kan benyttes til å redusere antall hydraulikkledninger som er nødvendig for å styre mange forskjellige typer undersjøiske innretninger, såsom brønnhoder, nedføringsverktøy og annet undersjøisk utstyr som krever et antall hydrauliske styreledninger.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen. Figur 1 er et skjematisk riss, delvis i oppriss og delvis i perspektiv med enkelte deler fjernet, av et undersjøisk brønnhodesystem hvor anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse benyttes. Figur 2 er et koplingsskjema over bryter- og ventil-kretsene ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 3A og 3B omfatter en tabell som viser stillin-gene til ventilene og bryterne i sammenheng med de forskjellige operasjoner ved den undersjøiske brønn. Figur 4 omfatter en tabell som illustrerer korrela-sjonen mellom det manøverorgan som påvirkes, den benyttede hydraulikkledning, og stillingen til flerstillingsventilen» Figur 5 omfatter en tabell som illustrerer korrela-sjonen mellom funksjonen til hvert undersjøisk manøverorgan og henvisningstallet til dette manøverorgan. Figur 6A og 6B omfatter et koplingsskjerna for den undersjøiske ventil.

Figur 7 er et isometrisk riss av en utføringsform

av den undersjøiske ventil og ventilens manøverorgan, i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Figur 8 er et grunnriss i større målestokk av en

del av den undersjøiske ventil på figur 7.

Figur 9 er et vertikalsnitt langs linjen 9-9 på figur 8 . Figur 10 viser et skjema over den del av ventilen som er vist i figur 8. Figur 11 er et skjematisk riss av en del av ventil-manøverorganet og illustrerer manøverorganets stillinger som sva-rer til forskjellige driftfaser for ventilen. Figur 12 viser et skjema over ventil-manøverorganet. Figur 13 viser et skjema over en faseindikatorseksjon i den undersjøiske ventil. Figur 14 er et horisontalsnitt av den undersjøiske ventil med et parti fjernet. Figur 15 er et vertikalsnitt langs linjen 15-15 på figur 14. Figur 16 er et horisontalsnitt langs linjen 16-16 på figur 15. Figur 17 er et horisontalsnitt langs linjen 17-17 på figur 15. Figur 18 er et sideriss sett i retning- av pilen 18-18 på figur 14. Figur 1 og 2 illustrerer skjematisk en hydraulisk anordning for styring av mange ventiler eller andre undersjøiske brønner ved bruk av et lite antall hydrauliske trykkledninger. Foreliggende oppfinnelse er skjematisk illustrert i figur 1 og 2

i forbindelse med et kompletterings/restaurerings-stigerør eller annen type stigerør 11 hvis øvre ende er forbundet med et styre-senter 12a på et overflatefartøy 12, og stigerørets nedre ende er koplet til en ventilbeholder 15 som er montert på et undersjøisk

ventiltre skjematisk illustrert ved 10. Mellom ventilbeholderen 15 og fartøyet 12 og delvis inne i disse strekker seg et antall hydrauliske trykkledninger E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, 0 og P (ikke alle er vist) samt tre produksjonsrør 16a, 16b og 16c.

De øvre ender på trykkledningene E - P er hver koplet til en til-hørende ventil av et antall hydrauliske bryterventiler 17e,17f,17g, 17h, 17i, 17j, 17k, 171, 17m, 17n, 17o og 17p (hvorav ikke alle er vist), og hver ventil 17e - 17p er koplet til en hydraulisk pumpe 20 som tilveiebringer hydraulisk trykkfluid til trykkledningene når disse er innkoplet. Den nedre ende av hver trykkledning E - P er koplet til en tilhørende av et antall inn-løpsåpninger på et par hydrauliske flerstillingventiler 21a, 21b, idet hver ventil har et stort antall utløpsåpninger. Et antall utløpsledninger 24a - 25b (fig. 2, 6a, 6b) er hver tilkoplet en tilhørende utløpsåpning på ventilene 21a, 21b og ett av et antall brønnhode-manøverorganer 26a - 27b. Disse manøverorganer benyttes for å åpne og lukke ventilene, kople og frakople ventiltrær, styre-anordninger etc. og tilveiebringe installasjon, prøving og drift av brønnen.

Skjemaet på figur 2 viser hydraulikkretser for styring av tilsammen 28 undersjøiske manøverorganer ved bruk av bare 12 hydraulikkledninger mellom hydraulikkpumpen 20 (på overflate-fartøyet) og ventilene 21a, 21b (plassert på sjøbunnen). Det skal bemerkes at enkelte av utløpsåpningene fra ventilen 21a ikke er i bruk, slik at noen få ytterligere manøverorganer kan styres ved hjelp av anordningen dersom det blir behov for slike manøverorga-ner .

De forskjellige trinn ved installering, prøving og drift av et typisk undersjøisk brønnhode er angitt i figur 3A, 3B hvor disse trinn er samlet i grupper under tre arbeidsfaser eller trinngrupper. Figur 3A og 3B omfatter et sammenhengende skjema hvor de forskjellige operasjoner som skal utføres er angitt i en enkelt vertikal rekke til venstre på skjemaet, mens det langs en horisontal rad på toppen av skjemaet (figur 3A) er angitt de forskjellige undersjøiske manøverorganer som skal styres fra over-flatefartøyet. Ved krysningspunktet mellom de rader som angir operasjonene og de rekker som angir rnanøverorganene er en bokstav (P, B, E) som indikerer at det er behov for hydraulisk fluidtrykk eller fravær av.slikt fluidtrykk ved manøverorganet under angjel-dende operasjon. Bokstaven P angir at manøverorganet trenger trykk for en gitt operasjon mens bokstaven B angir at manøverorganet skal avlastes eller at det er behov for fravær av fluidtrykk. F.eks. i trinn 2, når et undersjøisk ventiltre tilkoples, må manøverorganet 26c settes under trykk og manøverorgan 26d må avlastes. Noen manøverorganer kan enten trykkbelastes eller trykkavlastes som representert ved bokstaven E. På grunn av plassbegrensning på skjemaet (figur 3A, 3B) benyttes bokstaver for å representere de forskjellige manøverorganer som er angitt i funksjonsidentifikasjonslisten på fig. 5. F.eks. er manøver-organet 26a en styreledning til nr. 1 overflatestyrt undersjø-isk sikkerhetsventil (SCSSV).

De første fire trinn av operasjonen som er angitt i skjemaet (fig„ 3A, 3B) innbefatter trinn for kopling av det under-sjøiske ventiltre til brønnen og for fjerning av plugger fra rø-ret. Disse fire trinn er betegnet "fase A" (figur 2, 4, 6A, 6B) og ventilseksjonene 30a - 30n er i "A-posisjonen" under disse fire operasjonstrinn. Operasjonstrinnene 5-12 (figur 3A) innbefatter trinn for testing av ventiltreet og brønnhodet etter innstallering og disse trinn er betegnet "fase B" (figur 2, 4,

6A, 6B) og ventilseksjonene 30a - 30n er i "B-posisjonen" under disse operasjonstrinn. Trinnene 13 - 27 (figur 3B) innbefatter de forskjellige restaureringsoperasjoner, disse trinn er betegnet "fase C" (figur 2, 4, 6A, 6B) og ventilseksjonene 30a- 30n er i "C-posisjonen" under disse operasjonstrinn. De forskjellige operasjonstrinn styres direkte ved hjelp av de hydrauliske ventiler 17e - 17p (figur 1 og 2) på overflatefartøyet 12. Fasene A, B og C er benyttet som grunnlag for bestemmelse av det antall seksjoner og det antall stillinger eller posisjoner som er nødvendig i flerstillingsventilene 21a, 21b.

Når f.eks. ventilene 21a, 21b (figur2, 6A, 6B) er i A-posisjonen styrer bryterventilen 17f den hydrauliske drivkraft for manøverorganet 26b. Samtidig styrer bryterventilen 17g drivkraften for manøverorganet 26c, 26j, 26k, 26m, 26n, 26p,

26q og 26s. Når flerstillingsventilene 21a, 21a er. i B-posisjonen styrer bryterventilen 17f drivkraften til manøverorganet 26a og ventilen 17g styrer drivkraften bare for manøverorganet 26c. Styringen av de andre manøverorganer ved flerstillings-ventilens forskjellige stillinger fremgår best av figur 2. Ventilens avlastings- eller avløpskoplinger er ikke vist i

figur 2 for klarere å vise den hydrauliske inngangs-

styrekrets, men disse avløpskoplinger fremgår av figur 6A, 6B.

Systemet har fortrinnsvis avløp til sjøen idet væske fra de forskjellige avløp tømmes direkte i sjøen. I et hydrau-likksystem som har avløp til sjøen inneholder hydraulikkfluidet for en stor del vann, f.eks. 95 % vann. Dette betyr en hydrau-likkf luid med en egenvekt på ca. 1 slik at trykkutligning oppnås ved utløpet til den undersjøiske ventil. Ventilavløpene kan også koples tilbake til overflaten, men dette krever i det minste én ytterligere hydraulikkledning mellom ventilen og overflatefartøyet for å tilbakeføre hydraulikkfluidet til hydraulikkpumpen.

Figur 6A, 6B og 7 viser detaljer ved en 3-stillings, pilotmanøvrert hydraulikkventil 21 med et antall seksjoner 30a - 30n hvor hver seksjon kan arbeide i tre forskjellige faser.

Disse seksjoner kan være plassert ende mot ende for å danne en enkelt ventil dersom beholderen 15 (figur 1) er tilstrekkelig lang til å oppta en slik ventil eller disse seksjoner kan anordnes for å danne to eller flere ventiler. Utføringsformen vist på figur 1 og 2 forbinder seksjonene til et ventilpar 21a, 21b.

De forskjellige seksjoner 30a - 30n til ventilen 21a, 21b er vist

i større detalj i figur 6A og 6B idet et parti av én av ventilene er vist i figur 7. Hver av ventilene 21a, 21b innbefatter en hydraulisk aktuator 28 som skifter ventilen fra én drifts- eller arbeidsstilling til den neste arbeidsstilling, hver gang et forutbestemt minimumstrykk tilsettes pilot-innløpsledningen P. Detaljer ved driften av pilotseksjonen vil bli omhandlet i forbindelse med den fysiske konstruksjon av ventilene vist i figur 7-18.

En utføringsform av ventilen 21 som vist i figur 7 - 12 omfatter en flat, flerseksjonsventil med lineært bevegelig sleide og med utvendige, programmerbare koplingsrør 57 (jumpers), slik at ventilens utforming lett kan endres.. Ventilseks jonene 30a - 30n er montert på en fotplate 33 (figur 7) idet den største seksjon 30n er montert direkte på fotplaten 33 mens de mindre seksjoner 30a - 30k har et avstandsstykke 34 montert mellom fotplaten og hver seksjon. Hver seksjon innbefatter en nedre ventilblokk 37 (figur 7-9) som er forbundet med fotplaten 33 ved hjelp av et antall maskinskruer 38. Hver seksjon omfatter en skyvbar koplingsblokk 40 som er skyvbart forbundet med den nedre ventilblokk 37 ved hjelp av en svalehaleforbindelse for å sikre en tett, men samtidig bevegelig pasning mellom omkoplingsblokken 40 og ventilblokken 37.

Den nedre ventilblokk 37 (fig. 9) innbefatter et antall kanaler 41a - 41n (hvorav bare et parti er vist) som sammen-kopler et antall innløps-utløpsåpninger 44a - 44n med tilhørende innvendige åpninger 45a - 45n„ Koplingsblokken 40 (figur 9) innbefatter et antall vertikale kanaler 47a - 47n, hvorav bare to er vist, idet hver er koplet mellom en innvendig åpning 48a - 48n og en tilhørende koplingsåpning 49a - 49n. En tetningsring 52 og tallerkenfjær 53 som begge er plassert i en ringformet utsparing 54 rundt hver av de innvendige åpninger 45a - 45n, danner en fluidtett tetning mellom hver av de vertikale kanaler 47a - 47n i koplingsblokken 40, og de motsvarende vertikale kanaler 41b - 41c i ventilblokken 37.

Et antall programmerbare koplingsrør 57a - 57n (figur 7-10) er koplet mellom de forskjellige koplingsåpninger 49a - 49n på koplingsblokken 40 for å muliggjøre forskjellige koplingskombinasjoner mellom utløpsledningene i, p, y og innløps- og avløpsledningene L, VI, V2. Koplingsrørene 57a - 57n er i hver ende forsynt med en rørnippel 58 som er innskrudd i øvre ende av en motsvarende koplingsåpning 49a - 49n. Utløps-ledningenes i, p, y og ledningenes L, VI, V2 ender er alle innskrudd i en motsvarende innløps- og utløpsåpning 44a - 44n*

Koplingsblokken 40 (figur 8) kan forskyves til hver av fasene A, B eller C for å danne de forskjellige koplingskom-binas joner mellom utløp, innløp og avløp vist i figur 10. Koplingsblokkene 40 skyves fra én fase eller stilling til en annen ved hjelp av aktuatoren 2 8 (figur 7) som innbefatter et par hydrauliske sylindre 58a, 58b og en pilot-styreseksjon 29 med et antall bryterventiler 59a - 59d (figur 12) idet hver ventil 59a - 59d er vist i upåvirket stilling. Ventilene 59b, 59c skiftes fra upåvirket til påvirket stilling hver gang et trykk på mer enn 70 kp/cm 2tilføres pilotledningen P, og ventilene 59a, 59d skifter til påvirket stilling hver gang et trykk på mer enn 140 kp/cm 2 tilsettes samme pilotledning P.

Hydraulikksylindrene 58a, 58b er plassert (figur 7) ved den ene ende av ventilen 21 med sylinderen 58b festet til et avstandsstykke 34a ved hjelp av en gaffel 61 og pinne 62. Sylinderen 58a er opplagret over avstandsstykket 34a ved hjelp av et par stenger 65a, 65b (figur 7, 11, 12). Stangen 65a forbinder sylinderen 58a med et stempel P2 i sylinderen 58b, og stangen 65b forbinder den forskyvbare koplingsblokk 40n pg et stempel Pl i sylinderen 58a. Selv om således sylinderen 58b er festet i for-hold til avstandsstykket 34a og fotplaten 33 (figur 7), kan stemplene Pl, P2 og sylinderen 58a fritt forskyves langs avstandsstykket 34a. Et antall hydraulikkledninger 66a - 66d mellom pilot-styreseksjonen 29 og sylindrene 58a, 58b skaper hydraulisk drivkraft for bevegelse av stemplene Pl, P2. Et antall stenger eller forbindelsesledd 60 danner stiv innbyrdes forbindelse mellom koplingsblokkene 40 slik at hver seksjon av ventilen alltid er i samme arbeidsfase.

Når hydraulikktrykket som fra overflatefartøyet tilføres innløps- eller trykkledningen P (figur 6A, 7, 12) er noe mindre enn 70 kp/cm 2 strømmer fluid gjennom ventilen 59a og ledningen 66a til kammeret a i sylinderen 58a, hvorved stemplet Pl (figur 12) trykkes mot høyre og tvinger fluid fra kammeret b gjennom ledningen 66d og ventilen 59d til avløpet V. Samtidig strømmer fluid gjennom ventilen 59b og ledningen 66b til kammeret c i sylinderen 58b, hvorved stemplet P2 trykkes mot høyre og tvinger fluid fra kammeret d gjennom ledningen 66c og ventilen 59c til avløpet V. Dette bringer begge stempler Pl, P2 i fullt inntrukket stilling angitt som fase C i figur 11, med koplingsblokkene 40

(figur 7, 8) over høyre del av hver av de nedre ventilblokker 37, slik at koplingsrørene 57a - 57c til fase C (figur 8) er koplet mellom utløpsledningene p, i, y og henholdsvis avløps- og trykkledningene VI, V2, L.

Når hydraulikktrykket i trykkledningen P (figur 12) økes til mellom 70 og 140 kp/cm 2 skifter ventilene 59b og 59c til påvirket stilling hvor fluid strømmer gjennom ventilen 59 c og ledningen 66c til kammeret d i sylinderen 58b, hvorved stemplet P2 tvinges mot venstre og fluid fra kammeret c gjennom ledningen 66b og ventilen 59b til avløpet V. Idet stemplet P2 beveges mot venstre beveges stangen 65a (figur 7, 11) ut fra sylinderen 58b, hvorved sylinderen 58a beveges mot venstre og koplingsblokkene 40 beveges til fase B som vist i figur 8, 10, 11.

Når hydraulikktrykk fra trykkledningen P (figur 12) økes til over 140 kp/cm 2skiftes også ventilene 59a, 59d til sin påvirkede stilling hvor fluid strømmer gjennom ventilen 59d og ledningen 66d til kammeret b i sylinderen 58a, hvorved stemplet Pl tvinges mot venstre og tvinger fluid fra kammeret a gjennom ledningen 66a og ventilen 59a til avløpet V. Derved beveges begge stenger 65a, 65b utover og skyver koplingsblokkene 40 til fase A (figur 8, 10, 11)„ Arbeidsfasen til den lineære sleideventil kan således styres fra et fjerntliggende sted ved å tilføre forskjellig hydraulikktrykk til pilotventilen 29.

En annen utføringsform av oppfinnelsen er vist på figur 13 - 18 som illustrerer en dreieventil 70 med innvendige kanaler istedenfor de utvendige koplingsrør til den første utfø-ringsf orm illustrert på fig. 7-12. Disse innvendige kanaler kan bores eller tildannes på annen måte for å fremskaffe det samme kanalsystem som de utvendige koplingsrør danner, slik at den ende-lige funksjon til begge ventiler blir den samme. Ventilen 70 omfatter et antall seksjoner 30a - 30n (figur 18) som hver har et sylindrisk ytterhus 67 med en flens 67a (figur 14, 15) ved sin ene ende, og en vegg 68 som avlukker husets andre ende. Veggen 68 innbefatter en midtre boring 68a i hvilken er dreibart opplagret en aksel 69 med ringformet tverrsnitt. Hver seksjon er fastskrudd til minst én tilstøtende seksjon ved hjelp av et antall bolter 72 (figur 14, 16 - 18) som strekker seg gjennom bo-ringene 73 i flensene 67a.

Hver seksjon (figur 14, 15) innbefatter en ringformet rotor 75 som er montert mellom veggen 68 og en topplate 76 som er fastskrudd til øvre ende av huset 67. Akselen 69 er dreibart opplagret gjennom en ringformet boring 92 midt i topplaten 76, og akselen er festet til rotoren 75 (figur 14) ved hjelp av en kile 83» Et aksiallager 77 (figur 15) som er anordnet i et ringformet spor 79 i bunnen av topplaten 76 danner en lagerflate som hviler mot rotorens 75 toppflate for å begrense rotorens bevegelse i oppad-retningen. Veggen 68 (figur 15) innbefatter et antall kanaler 80a - 80n som innbyrdes forbinder et antall innløps/utløps-åpninger 81a - 81n (figur 14, 15) med motsvarende innvendige åpninger 82a - 82n (figur 15). En tetningsring 52 og en tallerkenfjær 53 som begge er plassert i en ringformet utsparing 85 rundt hver av de innvendige åpninger 82a - 82n, danner en fluidtett tetning mellom hver av de vertikale kanaler 86a - 86n i veggen 68, og motsvarende vertikale kanaler 87a - 87n i rotoren 75.

Et antall horisontale kanaler 90a - 90n (figur 14 - 16) forbinder de forskjellige vertikale kanaler 87a - 87n i rotoren 75 og forbinder andre vertikale kanaler 87a - 87n med et kammer 91, mellom ytterhuset 67 og rotoren 75. Dette kammer 91 har avløp til sjøen gjennom et avløp V (figur 14) slik at det bare er behov for et enkelt avløp istedenfor de to avløp som benyttes i utføringsformen ifølge figur 7-12. Et par tetningsringer 95

(figur 15) som er montert rundt akselen 69, og en tetningsring 96 som er montert mellom huset 67 og topplaten 76, hindrer fluidlek-kasje fra kammeret 91.

Den øvre ende av akselen 69 (figur 18) er festet

til en mekanisme 98 som dreier flerstillingsventilen 70 til stil-lingene eller fasene A, B, C. Mekanismen 98 innbefatter et nedre sperrehjul 99 med et antall paler eller tenner 99a og et øvre sperrehjul 100„ Det øvre sperrehjul 100 trykkes mot det nedre sperrehjul 99 ved hjelp av en fjær 103 som er viklet om en aksel 104. Akselen 104 er koplet mellom det øvre sperrehjul 100 og et drev 107 som er forbundet med en bevegelig tannstang 108. Tannstangen 108 er forbundet med et stempel 109 via en stang 112 som er montert i en sylinder 113„ En fjær 114 trykker stemplet mot sylinderens 113 venstre ende.

Hver gang sylinderen 113 påvirkes av hydraulikkfluid fra pilot-innløpsledningen P beveges tannstangen 108 mot høyre (figur 18) hvorved drevet 107, sperrehjulene 100, 99, akselen 69 og hver av rotorene 75 (figur 15) bringes til å rotere 120° i retning med urviseren (sett ovenfra) slik at de vertikale kanaler 8 7a - 87n i rotorene stopper i stilling rett overfor de vertikale kanaler 86a - 86n i veggen 68 (figur 15). Når hydrau-likksylinderen 113 (figur 18) avlastes beveger fjæren 114 stemplet 109, stangen 112 og tannstangen 108 mot venstre hvorved det øvre sperrehjul 100 dreier i retning mot urviseren. Det nedre sperrehjul forblir imidlertid stasjonært på grunn av friksjonen mellom tetningene 95 (figur 15) og akselen 69 og på grunn av for-men til tennene på sperrehjulene 99 og 100 som tillater det øvre sperrehjul 100 å dreie i retning mot urviseren med det nedre sperrehjul 99 i fiksert stilling. Hver 120° omdreining av akselen 69 skifter ventilen fra fase A til fase B, eller fra fase B til fase C, eller fra fase C til fase A.

De forskjellige koplinger mellom innløpsåpningene

og utløpsåpningene fremgår av figur 2, 6a og 6b. Når f.eks. dreieventilen er i fase A er innløpsledningen F i ventilseksjonen 30b forbundet med utløpsledningen 24b og med manøverorganet 26b. Når ventilen forskyves til fase B er innløpsledningen F forbundet med utløpsledningen 24a og manøverorganet 26a. Ventilseksjonen 30n (figur 2, 6b) kopler alle manøverorganene 26j, 26k, 26m,. 26n, 26p, 26q og 26s i parallell når ventilen er i fase A slik at drivkraft til disse manøverorganer alle styres av bryterventilen 17g. I dreieventilens

B og C fase styres hver av disse manøverorganer av en enkelt av ventilene 17j - 17p. Det skal bemerkes at B og C partiene til dreieventilens 30n-seksjon er identiske, men begge partier er nødven-dige da alle ventilens seksjoner skiftes fra fase B til fase C

når pilotventilen bringer rotorene 75 (figur 16) til å dreie fra stilling B til stilling C.

Koplingsdetaljene for en av seksjonene til dreieventilen fremgår av figur 10, 14, 16 og 17. Som vist i fase A

er innløpsledningen K koplet til utløpsledningen i ved hjelp av de horisontale kanaler 80c, 90h, 80b (figur 14) og de vertikale kanaler 86c, 86h (figur 17), 87h, 87c (figur 16). Innløps/utløps-ledningen p er koplet til avløpet V ved hjelp av de horisontale kanaler 80a (figur 14, 15, 17), 90a (figur 14 - 16), de vertikale kanaler 86a (figur 15, 17), 87a (figur 15, 16) og kammeret 91 (figur 14 - 16). I fase B beveges rotoren 75 (figur 16) 120° i urviserretningen fra den stilling som er vist i figur 16 slik at innløpsledningen K forbindes med innløps/utløpsledningen p ved hjelp av de horisontale kanaler 80a, 80c (figur 17), 90c (figur 15 - 16) og de vertikale kanaler 86a, 86c (figur 17), 87e, 87d (figur 15 - 16) .

En faseindikatorseksjon 117 på dreieventilen 70 som vist i figur 13 muliggjør fjernkontroll av den stilling eller fase som ventilen på figur 14 - 18 arbeider i. Faseindikator-seksjonen 117 innbefatter et antall trykkavlastingsventiler 118a - 118c og en ventilseksjon 30y (fig. 13) som fortrinnsvis er koplet til nedre ende av akselen 69 (fig. 18) selv om seksjonen 30y også kunne være koplet annet sted langs akselen. Hver av trykkavlastingsventilene (figur 13) hindrer at trykkfall over ventilen skal overskride den verdi som er vist i figur 13. F.eks. er det maksi-male trykkfall mellom innløpsåpningen 119a og avløpsåpningen V i ventilen 118a 10 5 kp/cm 2.

Hver av trykkavlastingsventilene 118a - 118c er forbundet med trykkledningen P i en motsvarende fase A, B, C og hindrer at trykket i trykkledningen P stiger høyere enn trykk-fallet over avlastingsventilen. En trykkmåler (ikke vist) som er montert på overflatefartøyet 12 (figur 1) og forbundet med ledningen P anvendes for å angi trykket i ledningen P og derved angi dreieventilens 70 arbeidsfase. Når trykket i trykkledningen P ligger over 53 kp/cm 2 beveger stemplet 109/ (figur 13, 18) tannstangen 108, drevet 107 og akselen 69 tilsåmmen 120° slik at dreieventilen beveges til en av fasene A, B eller C og forbinder en av trykkavlastingsventilene med trykkledningen P. I fase B (figur 13) er f.eks. trykkavlastingsventilen 118b forbundet med trykkledningen P via ventilseksjonen 30y slik at trykket i trykkledningen P ikke kan overstige 140 kp/cm 2. I fase A er trykkavlastingsventilen 118a forbundet med ledningen P slik at trykket i trykkledningen P ikke kan overstige 10 5 kp/cm 2 og i fase C er ventilen 118c forbundet med ledningen P og trykket i ledningen P kan ikke overstige 175 kp/cm 2.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en anordning for styring av driften til et forholdsvis stort antall un-dersjøiske manøverorganer ved bruk av et vesentlig mindre antall hydrauliske styreledninger mellom et overflatefartøy eller en overflateplattform og en undersjøisk flerstillingsventil som er plassert nær de undersjøiske manøverorganer. Flerstillingsventilen har et antall seksjoner som hver har en innløpsåpning, en avløpsåpning og et antall utløpsåpninger. Mellom hver innløps-åpning og en hydraulisk kraftkilde på overflatefartøyet er innkoplet en trykkledning i hvilken er innkoplet en hydraulisk ventil. Et separat undersjøisk manøverorgan kan styres særskilt ved hjelp av en motsvarende av flere hydrauliske ventiler ved hver av den undersjøiske ventils stillinger.

Selv om den best tenkelige utføringsform av foreliggende oppfinnelse er vist og beskrevet vil det være klart at modifikasjoner og variasjoner kan utføres uten å avvike fra det som betraktes som oppfinnelsesgjenstanden.

Claims (7)

1. Fjernstyringsanordning for selektiv påvirkning av et antall manøverorganer (26a-z, 27a-b) for undervanns-brønnutstyr fra en overflate-styrestasjon (12a), omfattende en fluidtrykk-kilde (20) og en pilotstyrt undervanns-styreventil (21a, 21b, 21, 70) omfattende et antall bevegelige styreseksjoner (30a-n) som hver har en innløpsåpning (E-P) tilknyttet fluidkilden (20) og et antall utløpsåpninger (p,i,y) tilknyttet hvert sitt manøverorgan, hvilke styreseksjoner ved fluidtrykk kan stilles i flere stillinger for selektivt å lede fluidtrykk fra kilden frem til de enkelte manøverorganer, karakterisert ved at styreseksjonene (30a-n) er fast sammenbundet med hverandre og bevegbare til tre arbeidsfaser (A,B,C) ved hjelp av en hydraulisk aktuator (28) som er forbundet med en av styreseksjonene og påvirkes av fluidtrykk fra kilden, og at styreseksjonenes innløpsåpninger (E-P) er selektivt forbundet med kilden (20) via et antall i styre-stasjonen anordnede, hydrauliske bryterventiler (17e-p).

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den hydrauliske aktuator (28) omfatter en pilot-styreseksjon (29) for omstilling av ventilstillingen hver gang en rekke pulser av forutbestemt trykkverdi ansettes ved bryterventiler (59b,c, 59a,d), hvorved styreseksjonen sekvensmessig beveges gjennom de tre arbeidsfaser (A,B,C).

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at styreseksjonene (30a-n) innbefatter: en nedre ventilblokk (37) med et antall innløps/ utløpsåpninger, en koplingsblokk (40) med et antall koplingsåpninger (49a-n), et antall innvendige åpninger (48a-n) og et antall kanaler (47a-n) som innbyrdes forbinder hver av de innvendige åpninger med en motsvarende koplingsåpning, et antall programmerbare koplingsrør (57a-n), organer for å forbinde hver ende av koplingsrørene med et valgt par koplingsåpninger for selektiv sammenkopling av kanalene i koplingsblokken, samt organer (28) for å montere koplingsblokken i forskyvbart an-legg mot nedre ventilblokk (37) for innbyrdes forbindelse mellom innvendige ventilåpninger og motsvarende innvendige åpnin ger i koplingsblokken.

4. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at fluidtrykkledningene er opptatt i stigerør (11) som strekker seg mellom overflate-styrestasjonen (12a) og en undervannsinnretning (10) som omfatter manøverorganene, organer for å montere ventilen ved nedre ende av stigerøret, samt organer for å strekke trykkledningene gjennom stigerøret.

5. Anordning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at den omfatter tetningsorganer (52) innkoplet mellom de innvendige ventilåpninger og en motsvarende innvendig blokkåpning.

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at styreventilen (70) omfatter et ytterhus (67) med et antall innløps/utløpsåpninger (81a-n), en vegg (68) som avstenger en ende av huset, hvilken vegg omfatter de innvendige åpninger (82a-n) og kanaler (80a-n) som innbyrdes forbinder hver av de innvendige åpninger med en motsvarende innløps/ utløpsåpning, en sylinderformet rotor (75), og organer for dreibar montering av rotoren (75) i ytterhuset (67) for å forbinde rotoråpningene med motsvarende innvendige åpninger.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at fluidstyreventilen (21, 70) innbefatter et antall tetningsorganer (52) , samt organer for å montere tetningsprga-nene (52) mellom en av rotoråpningene og en motsvarende innvendig åpning.