NO156578B - Overflatestyrt sikkerhetsventil for plassering i et broennproduksjonsroer. - Google Patents

Overflatestyrt sikkerhetsventil for plassering i et broennproduksjonsroer. Download PDF

Info

Publication number
NO156578B
NO156578B NO780540A NO780540A NO156578B NO 156578 B NO156578 B NO 156578B NO 780540 A NO780540 A NO 780540A NO 780540 A NO780540 A NO 780540A NO 156578 B NO156578 B NO 156578B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
valve
operating sleeve
pressure
movement
piston
Prior art date
Application number
NO780540A
Other languages
English (en)
Other versions
NO780540L (no
NO156578C (no
Inventor
Thomas M Deaton
Original Assignee
Otis Eng Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otis Eng Co filed Critical Otis Eng Co
Publication of NO780540L publication Critical patent/NO780540L/no
Publication of NO156578B publication Critical patent/NO156578B/no
Publication of NO156578C publication Critical patent/NO156578C/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/10Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
    • E21B34/101Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole with means for equalizing fluid pressure above and below the valve
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/10Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
    • E21B34/105Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole retrievable, e.g. wire line retrievable, i.e. with an element which can be landed into a landing-nipple provided with a passage for control fluid
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B2200/00Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
    • E21B2200/04Ball valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86928Sequentially progressive opening or closing of plural valves
    • Y10T137/86936Pressure equalizing or auxiliary shunt flow

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)
  • Safety Valves (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en overflatestyrt sikkerhetsventil for plassering i et brønn-produksjonsrør, omfattende et rørformet ventilhus, en hovedventil som styrer fluid-strømmen gjennom ventilhuset, en betjeningshylse anordnet i ventilhuset slik at det dannes et ringrom, et flytestempel som utgjør en nedre avgrensningsdel for et styretrykkammer i øvre del av ringrommet, en første styretrykkpåvirkelig flate utformet på betjeningshylsen for å bevege denne aksialt nedover, en andre styretrykkpåvirkelig flate på flytestemplet for å bevege dette nedover, en fjæranordning som påvirker betjeningshylsen aksialt oppover, en omløpsåpning gjennom veggen av betjeningshylsen og en utjevningsventil dannet av to samvirkende anslags- og tetningsflater på hhv. betjeningshylsen og ventilhuset, for utjevning av brønnfluidtrykket rundt hovedventilen gjennom omløpsåpningen, idet betjeningshylsen kan beveges fra en øvre stilling hvor hovedventilen og utjevningsventilen begge er lukket, via en mellomstilling hvor hovedventilen er lukket og utjevningsventilen åpen, til en nedre stilling hvor begge ventiler er åpne, og omvendt.
Overflatestyrte sikkerhetsventiler som omfatter både et hovedventilelement og en utjevningsventil, er beskrevet i US-patentskrifter 3.583.442 og 3.703.193. Ved disse sikkerhetsventiler blir utjevningsventilen åpnet innen hovedventilelementet bringes i sin åpne stilling. Hvis trykket i det avstengte brønn-hull er høyt, vil den nødvendige kraft for åpning av utjevningsventilen være meget større enn den kraft som kreves for å bevege hovedventilelementet mellom åpen og lukket stilling etter at utjevningsventilen er åpnet. Det må opprettes et styrevæsketrykk som er større enn trykket av de innestengte brønnvæsker, for at utjevningsventilen skal kunne åpnes. På grunn av dette høye styrevæsketrykk vil derettet hovedventilelementet hurtig føres til sin åpne stilling. En slik hastighet kan medføre beskadigelse av ventilen.
Det kan oppstå en faretilstand i brønnen, dersom brønnhodet ved overflaten beskadiges. I en slik, kritisk situasjon vil brønnvæsken strømme fritt, uten å kunne reguleres fra overflaten. Hvis reguleringssystemet ved brønnoverflaten bringes ut av funksjon slik at brønnvæskene begynner å strømme fritt, skal de underjordiske sikkerhetsventiler tre i virksomhet for å stenge brønnen. I slike krisesituasjoner med brønnvæsker som strømmer fritt gjennom den underjordiske sikkerhertsventil, vil det brønntrykk som spores i sonen ved den underjordiske sikkerhetsventil, nærme seg null. De frittstrømmende brønnvæsker frem-bringer liten eller ingen kraft som kan medvirke til å lukke sikkerhetsventilen. En fjær eller et annet middel med iboende fjæring har som oppgave å avgi den nødvendige kraft for lukking av den underjordiske sikkerhetsventil. Denne fjærkraft skal hurtig bevirke at en relativt stor mengde styrevæske presses ut av et styretrykkammer og inn i en styreledning. Krefter som forårsakes av det hydrostatiske trykk av styrevæsken i styreledningen, vil motvirke en slik væskebevegelse og derved sinke lukkingen av den underjordiske sikkerhetsventil. I US-patentskrift 3.854.502 er det vist en utførelse av en sikkerhetsventil omfattende en hovedventil og en utjevningsventil hvor to forskjellige styreledninger benyttes sammen med to påvirkningsstempler for å betjene ventilen. Når styreledningen trykkbelastes danner stemplet anlegg mot stopperen, og betjeningshylsen blir drevet nedad til utjevningsventilens åpne stilling som vist i fig. 2a. Det nedre stempel tvinges oppad og danner en stopper som be-grenser betjeningshylsens nedadgående bevegelse når utjevningsventilen, som dannes av setet og tetningen, er åpen. Deretter, når det er ønskelig å åpne hovedventilen, blir den andre ledning trykkpåvirket for å trykkbelaste kammeret. Herved tvinges det øvre stempel i retning oppad, mens det nedre stempel tvinges nedad for å gripe inn med skulderen og omstille hovedventilen til fullt åpen stilling. De to stempler utfører respektive funk-sjoner fullstendig separat, idet det nedre stempel ikke bistår det øvre stempel med å bevege betjeningshylsen, slik at ventilen åpnes. Tilsvarende, når ledningen trykkbelastes og stemplet tvinger betjeningshylsen nedad til hovedventilens åpne stilling, er det øvre stempel inaktivt og bidrar ikke noe til sistnevnte omstilling.
Ulempen med denne ventilen er at det må anvendes to trykk-kamre, to stempler og to ledninger til overflaten samt tilhørende styreledninger ved overflaten noe som er komplisert og uønsket.
Det er et formål med oppfinnelsen å frembringe en særlig enkel overflatestyrt sikkerhetsventil av ovennevnte art. Blant annet tar man sikte på å frembringe en stor styretrykkpåvirkelig flate for å åpne utjevningsventilen og en liten styretrykkpåvirkelig flate for å åpne hovedventilen, samt et flytestempel som påskynder utjevningsventilens bevegelse til åpen stilling, men som ikke vil sinke lukkingen av sikkerhetsventilen.
Dette er oppnådd ifølge oppfinnelsen ved et stoppeorgan som er anordnet i ventilhuset for å begrense flytestemplets nedadgående bevegelse, og et låseorgan som omgir betjeningshylsen, hvilket låseorgan er innrettet til å forbinde flytestemplet med betjeningshylsen under dennes bevegelse fra øvre stilling til mellomstillingen, hvorved betjeningshylsen påføres en skyvekraft generert av styretrykk som virker både på første og andre styretrykkpåvirkelige flate, hvilket låseorgan videre er innrettet til å løsgjøres fra flytestemplet under betjeningshylsens fortsatte bevegelse til nedre stilling, hvorved betjeningshylsen påføres en skyvekraft generert av styretrykk som virker bare på den første styretrykkpåvirkelige flate, og hvilket låseorgan dessuten er innrettet til ikke å forbinde flytestemplet med betjeningshylsen under dennes bevegelse fra nedre til øvre stilling.
Det er foretrukket at et par ringspor av innbyrdes forskjellig dybde er anordnet i betjeningshylsens yttervegg, og at låseorganet er utstyrt med låsekrager som muliggjør at låseorganet kan forbindes med betjeningshylsen i to selektive stillinger.
Ytterligere foretrekkes en utførelsesform hvor flytestemplet har en første indre ringformet flate for sammen med en mellomring å holde låseorganet på plass i dets første stilling, og en andre indre ringformet flate for å holde låseorganet på plass i dets andre stilling.
Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende i forbindelse med de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et kvart-snitt av en overflatestyrt sikkerhetsventil ifølge oppfinnelsen, hvor ventilen er lukket. Fig. 2 viser et kvart-snitt av ventilen ifølge fig. 1, hvor utjevningsventilen er åpen. Fig. 3 viser et kvart-snitt av ventilen ifølge fig. 1, hvor utjevningsventilen og hovedventilen er åpnet. Fig. 4 viser et forstørret snitt av det øvre parti av ventilen ifølge fig. 1, som viser et sekvenstrinn under lukking av ventilen. Fig. 5 viser et annet snitt av det øvre parti av ventilen ifølge fig. 1, som viser et annet sekvenstrinn under lukking av ventilen. Fig. 6 viser et annet snitt av det øvre parti av ventilen ifølge fig. 1, som viser et ytterligere sekvenstrinn under lukking av ventilen. Fig. 7 viser et kvart-snitt av det øvre parti av en annen versjon av oppfinnelsen. Fig. 8 viser et kvart-snitt av det nedre parti av ventilen ifølge fig. 1, sett i rett vinkel mot snittet i fig. 1. Fig. 9 viser et skjematisk riss hvor oppfinnelsen inngår i en brønninstallasjon.
En typisk brønninstallasjon, innbefattende foreliggende oppfinnelse, er vist skjematisk i fig. 9. Brønnen er utstyrt med en vanlig foringsrørstreng 10. En produksjonsrørstreng 12 strekker seg gjennom foringsrøret 10. Det ringformete rom mellom foringsrøret 10 og rørstrengen 12 er avtettet ved hjelp at en pakning 14, hvorved væskestrømmen fra et produserende lag (ikke vist) avgrenses til den gjennomgående kanal i rørstrengen 12. En overflatestyrt sikkerhetsventil 16 (vist ved strekete linjer i fig. 9) monteres i rørstrengen 12 ved å plasseres, fastlåses og avtettes i en ventilholder 18 i rørstrengen 12. Væskestrømmen gjennom rørstrengen 12 reguleres av sikkerhetsventilen 16 i en underjordisk sone og av overflateventiler 20 og 22 ved overflaten. Sikkerhetsventilen 16 betjenes fra overflaten ved over-føring av styrevæske til ventilen gjennom en styreledning 24. Styrevæsken kan bringes under trykk og trykkavlastes samt pumpes inn i styreledningen 24 ved hjelp av en drivmanifold 26 ved overflaten. Ved trykktilførsel til styreledningen 24 vil sikkerhetsventilen 16 åpne den underjordiske strømningsbane gjennom kanalen i produksjonsrørstrengen 12. Når styreledningen 24 trykkavlastes, vil sikkerhetsventilen 16 sperre væskestrømmen gjennom den underjordiske strømningsbane.
Konstruksjonen av en første versjon av den overflatestyrte sikkerhetsventil 16 er vist detaljert i fig. 1 til og med 6 samt fig. 8. Den viste utførelsesform er en overflatestyrt, underjordisk sikkerhetsventil som kan opphentes ved hjelp av en stål-kabel. En slik ventil vil av en fagmann uten vanskelighet kunne tilpasses for opphenting ved hjelp av en rørstreng, eller for anvendelse i tilknytning til pumpeutstyr.
Sikkerhetsventilen 16 omfatter et ventilhus 28 for av-grensning av den underjordiske strømningsbane, en lukker som normalt sperrer væskestrømmen gjennom den underjordiske strømn-ingsbane og et styretrykkpåvirkelig system som ved tilførsel av trykkvæske fører lukkeren til en stilling som åpner for væske-strømmen gjennom den underjordiske strømningsbane.
Ventilhuset 28 er utstyrt med en pakning 30. Pakningen 30 tjener for avtetning mellom innerveggen av rørstrengens ventilholder 18 og ventilhuset 28, når den underjordiske sikkerhetsventil 16 er plassert i holderen 18. Pakningen 30 vil derved bevirke at den underjordiske væskestrøm gjennom rørstrengen 12 avgrenses til en kanal 32 i ventilhuset 28. En låsehylse 34 (hvorav bare en del er vist) som forankrer den underjordiske sikkerhetsventil 16 i holderen 18, er forbundet med den øvre ende av ventilhuset 28. Ventilhuset 28 er sammensatt av innbyrdes forbundne rørseksjoner 28a, 28b, 28c, 28d og 28e.
Lukkeren regulerer væskestrømmen gjennom ventilhuskanalen 32. Lukkeren innbefatter en hovedventil 36 som kan beveges mellom en kanal-lukkestilling (se fig. 1 og 2) og en stilling for full åpning av kanalen (se fig. 3). Lukkeren innbefatter videre en utjevningsventil 38 som er bevegelig mellom en strømsperrestilling (se fig. 1) og en stilling som åpner for en væskestrøm rundt hovedventilen 36 (se fig. 2). Lukkeren har tre driftsstillinger. I den første stilling (se fig. 1) vil såvel hovedventilen 36 som utjevningsventilen 38 forhindre en væskestrøm gjennom ventilhuskanalen 32. I den andre lukkerstilling (se fig. 3) vil hovedventilen 36 befinne seg i en stilling for full åpning av kanalen. Dessuten vil utjevningsventilen 38 være åpen. Størstedelen av væsken vil imidlertid strømme gjennom den fullstendig åpnete kanal gjennom hovedventilen 36. Under sin bevegelse fra den første stilling til den andre stilling vil lukkeren bringes i en mellomliggende posisjon (se fig. 2). I denne mellomliggende posisjon vil hovedventilen 3 6 fremdeles befinne seg i sin kanal-lukkestilling. Utjevningsventilen 38 er imidlertid åpen, slik at væske kan strømme rundt hovedventilen 36. Denne væskestrøm resulterer i en væsketrykkutjevning på de to sider av hovedventilelementet 36. Hovedventilens 36 bevegelse til stillingen for fullt åpen kanal kan gjennomføres meget lettere når trykkbalansen er opprettet.
Lukkeren beveges mellom sin første og andre stilling ved hjelp av en betjeningshylse 40. Betjeningshylsen 40 som er anbrakt i ventilhuskanalen 32, er aksialt bevegelig i forhold til ventilhuset 28 mellom en første, øvre stilling (se fig. 1) hvori lukkeren likeledes befinner seg i sin første stilling, og en andre, nedre stilling (se fig. 3) hvor lukkeren befinner seg i sin andre stilling. Under sin bevegelse fra den øvre til den nedre stilling vil betjeningshylsen 40 også bringes i en mellomstilling (se fig. 2) hvori lukkeren befinner seg i sin mellomliggende stilling. Betjeningshylsen 40 omfatter hylseseksjoner 40a og 40b som ligger an mot hverandre. Hylseseksjonene 40a og 40b er plassert i ventilhuskanalen 32 på slik måte, at det avgrenses et ringrom 42 mellom regulatoren 40 og ventilhuset 28. Langs en strømningsbane 44 som strekker seg gjennom hylseseksjonene 4 0a og 4 0b, vil det strømme brønnvæsker når den overflatestyrte sikkerhetsventil 16 er åpen.
Den overflatestyrte sikkerhetsventil 16 omfatter et opplagringssystem for lukkeren. Dette opplagringssystem vil i samvirkning med betjeningshylsen 40 bevege lukkeren og fastholde denne i den første, den mellomliggende og den andre stilling, av-hengig av den respektive stilling av betjeningshylsen 40.
Den viste hovedventil 36 er anordnet i en form av et kule-ventil-lukkerelement. Den beveges i aksialretning i forhold til ventilhuset 28 under en motsvarende aksialbevegelse av betjeningshylsen 40. Under betjeningshylsens 40 aksialbevegelse fra den øvre stilling til mellomstillingen, vil hovedventilen 38 ganske enkelt forskyves i aksialretning i forhold til ventilhuset 28. Ventilen roterer ikke under denne aksialbevegelse. Under betjeningshylsens 40 bevegelse fra mellomstillingen til den nedre stilling, vil hovedventilen 3 6 beveges i aksialretning og rotere fra sin kanal-lukkestilling til sin stilling for fullt åpen kanal. For å kunne beveges i aksialretning i forhold til ventilhuset 28, er hovedventilen 36 opplagret i skinnedeler 46. Skinnedelene 46 er anordnet i tilknytning til betjeningshylsen 40 og beveger seg stort sett med denne. To motsatt beliggende skinnedeler 4 6 er plassert på hver sin side av hovedventilen 36, selv om bare den ene av skinnedelene 4 6 er vist i tegningene. Hver av skinnedelene 46 omfatter motsatt rettete tapper 48 som strekker seg i dreieåpninger 50 i hovedventilelementet 36. For at hovedventilen 36 skal kunne rotere, er det i motsatte sider av ventilen anordnet slisser 54 som opptar motsatt beliggende svingtapper 52. Svingtappene 52 er stasjonære under hovedventilens 36 bevegelse fra lukkerens mellomstilling til lukkerens andre stilling. Hovedventilens 3 6 aksialbevegelse i forhold til de stasjonære svingtapper 52 resulterer i dannelsen av en momentarm som bringer hovedventilen 3 6 i rotasjon. Under hovedventilens 3 6 aksialbevegelse fra den første lukkerstilling til den mellomliggende lukkerstilling, blir også svingtappene 52 beveget i aksialretning i forhold til ventilhuset 28. Det vil derfor ikke dannes noen momentarm for dreining av hovedventilen 36. Svingtappene 52 er anordnet på en dødgangshylse 56. I forhold til ventilhuset 28 er dødgangshylsen 5 6 bevegelig mellom en første stilling (se fig. 1) og en andre stilling (se fig. 2, 3 og 8). Dødgangshylsen 56 er brakt i den første stilling når lukkeren befinner seg i sin første stilling. Under lukkerens bevegelse til mellomstillingen bringes dødgangshylsen 56 til den andre stilling. Dødgangshylsen 56 forblir deretter i den andre stilling under lukkerens bevegelse fra mellomstillingen til den andre stilling.
I egenskap av et dreibart kulelukkerelement er hovedventilen 36 utstyrt med en ytre, sfærisk tetningsflate 58 som ligger tettsluttende an mot et samvirkende ventilsete 60. Dette tettsluttende anlegg vil til enhver tid forhindre en væskestrøm forbi hovedventilen 36, når dette befinner seg i sin kanallukkestil-ling. Hovedventilen 36 omfatter videre en gjennomgående kanal 62. Når hovedventilen 36 befinner seg i sin stilling for fullt åpen kanal, forløper kanalen 62 i flukt med strømningsbanen 44 gjennom hylseseksjonene 40a og 40b samt ventilhuskanalen 32 (se fig. 3).
Under betjeningshylsens 40 bevegelse fra sin øvre stilling til mellomstillingen, føres utjevningsventilen 38 fra strøm-sperremellomstillingen til den stilling som åpner for gjennom-strømning. Som det fremgår, er utjevningsventilen 38 anordnet i tilknytning til betjeningshylsen 40 og beveges i aksialretning mot denne.
Utjevningsventilen 38 omfatter en metall-mot-metalltet-ningsflate 64 som bringes i anlegg mot en tilsvarende metall-mot-metalltetningsflate 66 på den rørformete ventilhusseksjon 28d, når lukkeren befinner seg i sin første stilling (se fig. 1). Det er i betjeningshylsen 4 0 anordnet en omløpsåpning 68 ovenfor ventilseteflaten 64 på den ringformete ventil 38. Når lukkeren befinner seg i sin mellomstilling og utjevningsventilen 38 er åpen for en væskestrøm gjennom omløpsåpningen 68, kan brønnvæske-trykket på de to sider av den fremdeles lukkete hovedventil 36 bringes i balanse. Som følge av denne utjevning av trykket på de to sider kan hovedventilen 36 føres til sin stilling for full åpning, uten at det under denne bevegelse opptrer en forskjell i væsketrykket på de to sider av ventilen.
For at lukkeren skal tilbakeføres til sin normale lukkestilling, tvinger en fjær 70 betjeningshylsen mot den øvre stilling. Fjæren 70 er anbrakt mellom et oppadrettet skulderparti 72 på ventilhuset 28 og et nedadrettet skulderparti 74 på betjeningshylsen 40. Fjæren 70 er en skruetrykkfjær.
Et styretrykkpåvirkelig system beveger lukkeren til den andre posisjon når styrevæsken bringes under et trykk av tilstrekkelig høyde. Det styretrykkpåvirkelige system ifølge oppfinnelsen omfatter to trykkpåvirkelige flater. En stor flate på-virkes av styretrykkvæske under åpningen av utjevningsventilen 38. En del av den store, trykkpåvirkelige flate blir deretter satt ut av funksjon. Bare en liten flate blir i stedet påvirket av styretrykk under åpningen av hovedventilen 36. Den ineffektive del av den store, trykkpåvirkelige flate vil ikke motvirke lukkerens bevegelse fra den andre til den første stilling. Lukkerens bevegelse motvirkes bare av den lille, trykkpåvirkelige flate.
Det styretrykkpåvirkelige system omfatter et styretrykk-kammer 76 som er anordnet i ringrommet 42 mellom betjeningshylsen 40 og ventilhuset 28. Når styrevæsken i styretrykkammeret 76 bringes under tilstrekkelig trykk, blir betjeningshylsen 40 ført til sin nedre stilling. Når trykket av styrevæsken i styretrykk-kammeret synker under det tilstrekkelige nivå, vil fjæren 70 føre betjeningshylsen 40 til den øvre stilling.
En første, liten, trykkpåvirkelig flate for flytting av betjeningshylsen 40 fra den øvre til den nedre stilling, er anordnet i tilknytning til betjeningshylsen 40. Denne første, trykkpåvirkelige flate omfatter et primærstempel, og utgjør en del av styretrykkammeret 76. Primærstemplets første, trykkpåvirkelige flate dannes av to pakningers 78 og 80 effektive diffe-ranseflate. Den første pakning 78 er forbundet med den rørformete ventilhusseksjon 28a, og tjener for avtetning mellom ventilhuset 28 og betjeningshylsen 40. Dens effektive tetningsflate dannes av det sirkelformete flateparti innenfor pakningens innerdiameter. Den andre pakning 80 er forbundet med det flytende stempel 82, og tjener for avtetning mellom det flytende stempel 82 og betjeningshylsen 40. Pakningens effektive tetningsflate dannes av det sirkelformete parti som avgrenses av dens innerdiameter. Da innerdiameteren av den andre pakning 80 er større enn innerdiameteren av den første pakning 78, vil den frembringes en nedadrettet kraft som virker mot betjeningshylsen 40 ved trykktil-førsel til styretrykkammeret 76. Denne nedadrettete kraft er lik produktet av styrevæsketrykket i styretrykkammeret 76 og diffe-ransen mellom den andre paknings 80 andre effektive tetningsflate og den første paknings 78 første, effektive tetningsflate.
Det styretrykkpåvirkelige system omfatter videre et flytestempel 82. Dette flytestempel 82 medvirker i betjeningshylsens 40 bevegelse fra den øvre stilling til mellomstillingen. Stemplet
82 er anbrakt i ringrommet 42 mellom betjeningshylsen 40 og ventilhuset 28, og danner en del av trykkammeret 76. Flytestemplet 82 forbindes med betjeningshylsen 4 0 under betjeningshylsens 4 0 bevegelse fra den øvre stilling til mellomstillingen. Flytestemplet 82 frigjøres fra betjeningshylsen 40 under betjeningshylsens 40 bevegelse fra mellomstillingen til den andre stilling. Flytestemplet 82 er likeledes frigjort fra betjeningshylsen 40 under betjeningshylsens 40 bevegelse fra den nedre til den første stilling. Følgelig blir betjeningshylsen 40 skjøvet fra mellomstillingen til den nedre stilling under påvirkning av trykkstyre-væske som virker mot den første, lille, trykkpåvirkelige flate. Videre vil de krefter som eventuelt fremkalles av gjenværende styrevæske og som tilstreber en bremsing av regulatorens oppadgående bevegelse, bare virke mot den lille, trykkpåvirkelige flate på primærstemplet.
Flytestemplets 82 effektive trykkflate utgjøres av forskjellen mellom den tredje paknings 84 tredje effektive tetningsflate og den andre paknings 80 andre, effektive tetningsflate. Når flytestemplet 82 er forbundet med betjeningshylsen 40, vil følgelig den store, trykkpåvirkelige flate i det styretrykkpåvirkelige system utgjøres av forskjellen mellom den tredje paknings 84 tredje, effektive tetningsflate og den første paknings 78 første, effektive tetningsflate.
Ved samvirkning mellom forskjellige midler kan flytestemplet 82 bringes i funksjon for å lette bevegelsen av betjeningshylsen 40 fra den øvre stilling til mellomstillingen, bringes ut av stand til å medvirke i bevegelsen av betjeningshylsen 40 fra mellomstillingen til den nedre stilling, og forhindres i å innvirke på betjeningshylsens 40 bevegelse fra den nedre til den øvre stilling. Det er anordnet et låseorgan 86 for selektiv sammenlåsing av betjeningshylsen 40 og flytestemplet 82 under • betjeningshylsens 40 bevegelse fra den øvre stilling til mellomstillingen. På grunn av det selektive låseorgan 86 er flytestemplet 82 i stand til å medvirke i denne bevegelse av betjeningshylsen 40. I betjeningshylsens 40 mellomstilling frigjøres i det minste den ene av flytestemplet 82 og betjeningshylsen 40 fra det selektive låseorgan 86 ved hjelp av et stoppeorgan 88.
Flytestemplet 82 bringes ut av funksjon, for å bremse betjeningshylsens 4 0 bevegelse fra den nedre stilling til den øvre stilling, ved hjelp av en anordning 90 som forhindrer det selektive låseorgan 86 i å sammenkople den nevnte betjeningshylse 40 og flytestemplet 82 under betjeningshylsens 40 bevegelse fra den nedre til den øvre stilling.
Låseorganet 86 er anbrakt i det ringformete rom 42 mellom betjeningshylsen 40 og ventilhuset 28, og kan beveges i aksialretning i rommet. Låseorganet omfatter et ringformet parti 86a, fjærfingre 86b som rager aksialt opp fra det ringformete parti, og utvidete låsekrager 86c ved enden av fjærfingrene 86b. Fjærfingrene 86b tvinger låsekragene 86c utad i radialretning. Under betjeningshylsens 40 aksialbevegelse i forhold til ventilhuset 28 vil låseorganene 86c selektivt bringes i anlegg mot betjeningshylsen 40 og flytestemplet 82. Av denne grunn vil også låseorganet 86 beveges i aksialretning i forhold til ventilhuset 28.
For å kunne forbindes med låsekragene 86c, er det i betjeningshylsens 40 ytterside anordnet avtrappete forsenkninger. Det avtrappete forsenkningssystem omfatter et første ringspor 92 med én første ytterdiameter og et andre ringspor 94 med en andre ytterdiameter. Det fremgår at ytterdiameteren av det første ringspor 92 er mindre enn ytterdiameteren av det andre ringspor 94.
For selektivt å forbindes med låsekragene 86c omfatter flytestemplet 82 innadrettete avtrappete skulderpartier. Det er anordnet en første indre ringformet flate 96 med en første innerdiameter og en andre indre ringformet flate 98 med en andre innerdiameter. Innderdiameteren av den første ringformete flate 96 er mindre enn innerdiameteren av den andre ringformete flate 98.
Tykkelsen og lengden av låsekragene 86c, diametrene av ringsporene 92 og 94 samt diametrene og lengdene av de ringformete flater 96 og 98 er samtlige dimensjonert med henblikk på selektiv sammenkopling mellom låseorganet 86, betjeningshylsen 4 0 og flytestemplet 82.
Idet de griper inn i det andre ringspor 94 blir låsekragene 86c opptatt radialt i flytestemplets 82 andre ringformete flate 98. Flytestemplets 82 skråflate 100 som strekker seg mellom den første ringformete flate 96 og den andre ringformete flate 98, vil følgelig bringes i anlegg mot låsekragene 86c, Derved mulig-gjøres en motsvarende, nedadgående bevegelse av flytestemplet 82, låseorganet 86 og betjeningshylsen 40 ved trykktilførsel til styretrykkammeret 76. Etter å være innført i det første ringspor 92 på betjeningshylsen 40 vil låsekragene 86c ikke befinne seg i anlegg mot skråflaten 100, og de kan derved opptas radialt i flytestemplets 82 første ringformete flate 96 (se fig. 6).
Flytestemplet 82 er bare i stand til å medvirke i betjeningshylsens 4 0 dedadgående bevegelse fra den øvre stilling til mellomstillingen. Når betjeningshylsen 40 har nådd mellomstillingen, blir den nedre ende 82a av flytestemplet 82 grepet av et stoppeorgan 88 som forhindrer stemplets fortsatte bevegelse i aksialretning. Når flytestemplet 82 er stoppet, vil låseorganet 86 frigjøres fra stemplet under betjeningshylsens 40 fortsatte bevegelse mot den nedre stilling.
For å forhindre at låseorganet 86 atter forbindes med flytestemplet 82 under betjeningshylsens 4 0 bevegelse fra den nedre til den øvre stilling, er det anordnet en mellomring 90. Mellomringen 90 er anbrakt i ringkammeret 42, hvor den kan beveges i aksialretning i forhold til ventilhuset 28. Mellomringen 9 0 er dimensjonert med en slik innerdiameter at låsekragene 8 6c tvinges innad når de opptas radialt i ringen. Låsekragene bringes derved i anlegg mot det første ringspor 92 på betjeningshylsen 40, og kan opptas radialt i flytestemplets 82 første, inadrettete ringformete flate 96. Låsekragene 86c opptas radialt i mellomringen 90 under betjeningshylsens 40 bevegelse mot den nedre stilling (se fig. 3). Låsekragene 86c står i inngrep med mellomringen 90. Når betjeningshylsen føres oppad til sin øvre posisjon, vil mellomringen 90 beveges i aksialretning sammen med låseorganet 86, på grunn av inngrepet mellom låsekragene 86c og mellomringen 90. Mellomringen 90 skyves aksialt oppad tilstrekkelig langt til å forhindre at låsekragene 86c fjærer radialt utad, og derved bringes i anlegg mot flytestemplets 82 andre, innadrettete ringformete flate 98. Under hele den oppadgående bevegelse av betjeningshylsen 40 er låsekragene 86c tvunget innad og fastholdes i det første, avtrappete ringspor 92 på betjeningshylsen 40. Under denne bevegelse tvinges låsekragene 86c innad utelukkende ved hjelp av mellomringen 90. Mellomringen 90 kan alternativt tvinge låsekragene 86c innad under en del av nevnte bevegelse. Låsekragene 86c vil under denne del av betjeningshylsens 40 oppadgående bevegelse plasseres radialt i flytestemplets 82 første, innadrettete ringformete flate 96. Under den gjenværende del av betjeningshylsens 4 0 oppadgående bevegelse vil flaten 96 tvinge låsekragene 86c innad. I begge tilfeller vil låsekragene 86c ikke bringes i anlegg mot en nedadrettet ringformet flate eller mot flytestemplets 82 hovedparti under hele den oppadgående bevegelse av betjeningshylsen 40. Flytestemplet 82 er derved frigjort fra betjeningshylsen 40 under dennes oppadgående bevegelse i aksialretning. Bortsett fra de friksjons-krefter som skyldes berøringen mellom låsekragenes 86c og flyte stemplets 82 første ringformete flate 96, vil flytestemplet 82 ikke utøve noen aksialkraft mot betjeningshylsen 40 under dennes oppadgående bevegelse.
Under drift kan den overflatestyrte sikkerhetsventil ifølge oppfinnelsen anvendes for regulering av en væskestrøm i en sone under overflaten i en brønn. Reguleringen av væskestrømmen gjennomføres under påvirkning av styrevæske som bringes under trykk ved overflaten.
I mangel av styrevæske vil den underjordiske sikkerhetsventil 16 forhindre en underjordisk væskegjennomstrømning. Trykkfjæren 70 tvinger betjeningshylsen 40 til sin første, øvre stilling. Betjeningshylsen 4 0 vil i sin tur føre ventillukkeren, innbefattende hovedventilen 3 6 og utjevningsventilen 38, til de respektive possisjoner fra avsperring av væskestrømmen gjennom den underjordiske strømningsbane som avgrenses av kanalen 32 i ventilhuset (se fig. 1).
Når den overflatestyrte sikkerhetsventil 16 er lukket, vil trykket fra de produserende lag virke mot vintillukkeren. Dette innestengte brønntrykk kan ha en betydelig størrelse. Trykket vil virke mot ventillukkerens totale flate. Selv om det innestengte brønntrykk har den fordelaktige effekt at såvel hovedventilen 3 6 som utjevningsventilen 38 presses inn i et fastere, tettsluttende anlegg, vil det samme trykk også motvirke bevegelsen av både hovedventilen 36 og utjevningsventilen 38 til sine åpne stillinger .
Når det er ønskelig å åpne den underjordiske strømnings-bane, blir det ved hjelp av drivmanifolden 2 6 pumpet styrevæske inn i styreledningen 24. Denne styrevæske fremkaller et trykk i styretrykkammeret 76. Styretrykkvæsken virker mot den første, trykkpåvirkelige flate mellom den andre pakning 80 og den første pakning 78 og likeledes mot flytestemplet 82. Da den nedadgående aksialbevegelse av flytestemplet 82 møter liten motstand i inn-ledningsfasen, vil flytestemplet beveges nedad til stemplets skråflate 100 bringes i anlegg mot låsekragene 86c.
Ved påfølgende økning av væsketrykket i styretrykkammeret 76 vil både den første, trykkpåvirkelige flate og flytestemplet 82 bringes i funksjon og bevirke at betjeningshylsen 4 0 skyves nedad fra sin øvre stilling. Låsekragene 86c bringes derved i inngrep med flytestemplets 82 nedadrettete skråflate 100 og et oppadrettet skulderparti 102 som danner det andre, avtrappete ringspor 94 på betjeningshylsen 40. Flytestemplet 82 blir derved i stand til å medvirke i betjeningshylsens 4 0 nedadgående bevegelse. Når det er opprettet er tilstrekkelig trykk i styretrykk-kammeret 76, vil betjeningshylsen 40 skyves nedad til sin nedre stilling. Betjeningshylsens nedadgående bevegelse fremkalles av en stor, trykkpåvirkelig flate. Utjevningsventilen 38 åpnes idet betjeningshylsen 4 0 når mellomstillingen. De to metall-mot-me-talltetningsflater 64 og 66 atskilles, slik at væske kan strømme fra ventilhuskanalen 32 under hovedventilen 36, gennom omløps-åpningen 68 og til ventilhuskanalen 32 over hovedventilen 3 6 (se fig. 2). Brønnvæsketrykket mot hovedventilen 3 6 kan derved ut-jevnes. Som følge av dødgangshylsens 56 aksialbevegelse blir hovedventilen 36 ikke påvirket av noen momentarm under betjeningshylsens 4 0 innledende bevegelse. De krefter som motvirker betjeningshylsens 4 0 nedadgående bevegelse og som forårsakes av det innestengte brønntrykk, vil være størst under den innledende bevegelse av betjeningshylsen. Den trykkpåvirkelige ekstraflate som dannes av flytestemplet 82, medvirker i betjeningshylsens 40 nedadgående bevegelse, på det tidspunkt da en slik medvirkning er mest ønskelig.
Når betjeningshylsen 40 inntar sin mellomstilling og åpner utjevningsventilen 38, bringes flytestemplet 82 ut av funksjon for ytterligere medvirkning i betjeningshylsens 4 0 nedadgående bevegelse. Den andre ende 82a av flytestemplet 82 vil på dette tidspunkt befinne seg i anlegg mot stopperen 88. Derved forhindres en fortsatt, nedadgående bevegelse av flytestemplet 82.
Etter at flytestemplet 82 er ute av funksjon og ikke lenger medvirker i betjeningshylsens 4 0 nedadgående bevegelse, vil trykket av styrevæsken i styretrykkammeret 76 sannsynligvis måtte økes, for at betjeningshylsens 40 nedadgående bevegelse skal fortsette. Det avgis således et sikkert signal til operatøren ved overflaten, når utjevningsventilen 38 åpnes. Et første trykk som har virket mot en stor, trykkdifferanse-påvirkelig flate, har ført betjeningshylsen 40 nedad fra den øvre stilling til mellomstillingen. På grunn av den plutselige overgan til en meget mindre, trykkpåvirkelig flate, vil et andre trykk bevirke at betjeningshylsen 40 fortsetter sin bevegelse til den nedre posisjon .
Under den fortsatte, nedadgående bevegelse av betjeningshylsen 4 0 vil låsekragene 8 6c bringes i anlegg mot det nedadrettete flateparti 104 som danner den øvre ende av regulatorens første ringspor 92. Låseorganet 86 vil derved skyves nedad sammen med betjeningshylsen 40. Under denne nedadgående bevegelse vil låsekragene 86c være låst i radialretning i mellomringen 90 (se fig. 3).
Fullførelsen av betjeningshylsens 40 bevegelse til den nedre posisjon resulterer i at hovedventilen 3 6 beveges til posi-sjonen for full kanalåpning. Dets åpning 62 bringes i flukt med ventilhuskanalen 32. Brønnvæsker kan strømme uhindret gjennom ventilhuskanalen 32, hovedventilåpningen 62 og langs strømnings-banen 44 gjennom betjeningshylsen 40 (se fig. 3).
Så lenge trykket i styretrykkammeret 76 ikke synker under det tilstrekkelige nivå, vil hovedventilen 36 fastholdes i sin posisjon for full kanalåpning. Ventillukkingen innledes når trykket i styretrykkammeret 76 av en eller annen årsak synker under det tilstrekkelige nivå.Betjeningshylsen 40 vil av spiral trykkfjæren 70 tilbakeføres til sin øvre stilling, og derved til-bakeføres lukkeren til stillingen for avsperring av væskestrømmen gjennom den underjordiske strømningsbane. Under betjeningshylsens 40 bevegelse fra den nedre til den øvre stilling, er flytestemplet 82 forhindret i å forbindes med betjeningshylsen 40 og derved bremse denne bevegelse.
Den overflatestyrte sikkerhetsventil 16 er slik konstruert at de krefter som vil sinke ventillukkingen og som forårsakes av det hydrostatiske trykk av væsken i styreledningen 24, blir redusert. Med de krefter redusert som vil sinke lukkingen, vil lukkingen av ventilen foregå hurtigere og med sikkerhet. Det vil oppnås sikkerhet for at ventilen lukkes, også i mangel av brønn- • væsketrykk i sikkerhetsventilen. Brønnvæsketrykket vil normalt medvirke til lukking av ventilen. Den foreliggende ventil 16 som kan lukkes uten en slik medvirkning av brønntrykk, har følgelig et funksjonsmessig fortrinn overfor de kjente, underjordiske sikkerhetsventiler. En hurtig og sikkert virkende ventillukking som kan oppnås i fravær av medvirkende brønnvæsketrykk, er meget ønskelig for å kunne beskytte en brønn i tilfelle av funksjons-svikt i reguleringssystemet ved overflaten.
Under lukkingen av den undrejordiske sikkerhetsventil 16 blir væske i styretrykkammeret 76 presset inn i styreledningen 24. Det hydrostatiske trykk av væsken i styreledningen 24 vil motvirke en slik væskebevegelse. For å redusere de hydrostatiske væskekrefter som motvirker ventillukkingen, er den trykkpåvirkelige flate som innvirker på bevegelsen av betjeningshylsen 40, minsket og mengden av den fortrengte styrevæske er likeledes minsket. Flytestemplet 82 forblir stasjonært og frigjort fra betjeningshylsen 4 0 under lukkingen av den underjordiske sikkerhetsventil 16. Flytestemplet 82 vil derfor ikke danne noen trykkpåvirkelig flate som innvirker på betjeningshylsens 4 0 bevegelse, og vil ikke tilstrebe å presse styrevæske ut av styretrykkammeret 76. Bare den første, lille, trykkpåvirkelige flate vil influere på den oppadgående bevegelse av betjeningshylsen 40, og fortrenge styrevæske ut av styretrykkammeret 76. De hydrostatiske væskekrefter som motvirker lukkingen av ventilen er således redusert. Den hydrostatiske trykkraft er redusert fordi trykket virker mot en flate som er mindre enn det som hittil har vært vanlig. Treghetskraften av styrevæsken som skaper det hydrostatiske trykk vil motvirke styrevæskebevegelsen proposjonalt med den væskemengde som forflyttes. Da den forflyttete væskemengde er minsket, vil den motvirkende treghetskraft reduseres. I tillegg vil det oppstå en friksjonskraft ved styrevæskens bevegelse i styreledningen 24. Denne friksjonskraft er også proposjonal med mengden av fortrengt styrevæske. Ved sikkerhetsventilen 16 er også friksjonskraften redusert i sammenlikning med de eksisterende, underjordiske sikkerhetsventiler.
Betjeningshylsens 40 bevegelse fra den nedre til den øvre posisjon er vist sekvensvis i fig. 4 til og med 6.
Låsekragene 86c befinner seg i inngrep med det første ringspor 92 på betjeningshylsen 40 under betjeningshylsens 40 bevegelse fra den nedre til den øvre posisjon. Låsekragene 86c fastholdes i dette første ringspor 92 ved samvirkning mellom mellomringen 90 og flytestemplet 82. Flytestemplet 82 er derved fortsatt frigjort fra betjeningshylsen 40 og skyves ikke oppad.
Under den innledende bevegelse av betjeningshylsen 40 fra den nedre stilling (se fig. 4) ligger mellomringen 90 an mot låsekragene 86c og fastholder disse. Som følge av at den befinner seg i anlegg mot låsekragene 86c, vil mellomringen 90 beveges i aksial retning i forhold til ventilhuset 28. Stoppeorganet kan være utstyrt med et randparti 88a som kan bringes i anlegg mot en ringformet skulder 90a på mellomringen 90 og derved stoppe den oppadgående aksialbevegelse av mellomringen 90 (se fig. 5).
Betjeningshylsen 40 fortsetter sin oppadgående bevegelse. Selv om mellomringen 90 er stoppet vil mellomringen 90, på grunn av lengden av låsekragene 86c, fortsatt tvinge låsekragene 8 6c innad. Låsekragene forblir i inngrep med det første ringspor 92. Låsekragene 86c overspenner den andre, avtrappete ringformete flate 98 på flytestemplet 82. Et parti av låsekragene 86c plasseres under den første ringfoprmete flate 96 på flytestemplet 82, mens et annet parti fremdeles befinner seg under mellomringen 9 0 (se fig. 5 ) .
Betjeningshylsen 40 fortsetter sin oppadgående bevegelse til den øvre stilling. Låsekragene 86c som fortsatt fatsholdes i det første ringspor 92 på betjeningshylsen 40, beveges glidende langs den første, avtrappete ringformete flate 9 6 på flytestemplet 82. Betjeningshylsen 40 fullfører sin oppadgående bevegelse til den øvre stilling inne låsekragene 8 6c bringes i anlegg mot flytestemplets 82 underdel.
I hele sin utstrekning vil følgelig den oppadgående aksialbevegelse av betjeningshylsen 40 foregå uten at flytestemplet 82 beveges. Den gjenværende styretrykkvæske i styretrykkammeret 76 vil derfor bare virke mot den første, trykkpåvirkelige flate. Da denne første, trykkpåvirkelige flate er en liten flate, blir betjeningshylsens 40 bevegelse mot den øvre stilling bremset av en mindre væskekraft, sammenliknet med de eksisterende sikkerhetsventiler. Fjæren 70 kan av denne grunn uten vanskelighet lagre den nødvendige energi for frembringelse av den bevegende kraft.
Selv om betjeningshylsen 40 er tilbakeført til den første posisjon, er den overflatestyrte sikkerhetsventil 16 ennå ikke klar til å benyttes for gjenåpning av den underjordiske strøm-ningsbane. Låsekragene 86c fastholdes fremdeles mellom det første ringspor 92 på betjeningshylsen 40 og den første, avtrappete ringformete flate 96 på flytestemplet 82. Innen den underjordiske strømningsbane åpnes, blir flytestemplet 82 skjøvet opad, slik at låsekragene 86c kan fjære utad i radialretning og frigjøres fra det første ringspor 92. Flytestemplet 82 føres oppad ved at væsken i rørkanalen bringes under trykk. Trykkvæsken står gjennom åpningen 68 i forbindelse med flytestemplets 82, nedre trykkpåvirkelige flate. Når trykket av væsken i rørkanalen overstiger det hydrostatiske trykk av styrevæsken i styreledningen 24, vil flytestemplet 82 drives oppad, helt til stemplets øvre ende 82b legges an mot den øvre ende av trykkammeret 76. Idet flytestemplet 82 er ført til denne posisjon, vil låsekragene 86c fjære ut-ad og bringes i anlegg mot den andre, avtrappete ringformete flate 98 på flytestemplet 82. Ved påfølgende trykktilførsel til styretrykkammeret 76 blir flytestemplet 82 skjøvet nedad, uten å innvirke på betjeningshylsens 40 bevegelse, til låsekragene 86c befinner seg i anlegg mot det oppadrettete skulderparti 102 i det andre ringspor 94. Når låsekragene 86c således er brakt i inngrep med det andre ringspor 94, kan åpningen av den underjordiske sikkerhetsventil 16 foregå i den rekkefølge som beskrevet i det overnstående.
Fig. 7 viser et parti av en modifisert versjon av en overflatestyrt sikkerhetsventil 16' som er konstruert i overens-stemmelse med oppfinnelsen. Denne modifiserte versjon 16<*>er utstyrt med et sikkert middel for fjærende tvinging av flytestemplet i oppadgående retning under og etter lukkingen av ventilen. Bortsett fra dette ekstra anordnete fjæringstrykkmiddel 110, mot-svares de øvrige komponenter i den undrejordiske sikkerhetsventil 16' av de tidligere beskrevne komponenter. De er betegnet med de samme henvisningstall med tillegg av tegnet<1>. ;Det fjærende trykkmiddel 110 kan bestå av en skruetrykkfjær som er anbrakt mellom stopperen 88' og et skulderparti 112 på flytestemplet 82<1>. ;Denne modifiserte versjon av en underjordisk sikkerhetsventil 16' har en liknende virkemåte som den tidligere beskrevne sikkerhetsventil 16. Forskjellen i virkemåte har forbindelse med lukkingen av ventilen. Betjeningshylsen 40<*>blir fortrinnsvis tilbakeført til den øvre posisjon forut for den oppadgående bevegelse av flytestemplet 82' i trykkammeret 76'. (Det foretrekkes at betjeningshylsens 40' bevegelse gjennomføres forut for bevegelsen av flytestemplet 82', for å oppnå en reduksjon av de tidligere beskrevne væsketreghets- og væskefriksjonskrefter). Låsekragene 86c' er på dette tidspunkt fortsatt innført mellom det første ringspor 92' på betjeningshylsen 40' og den første, ringformete flate 96' på flytestemplet 82'. Ved ytterligere reduksjon av væsketrykket i styretrykkammeret 76' og, om nødvendig, ved trykktilførsel til væsken i rørstrengen, vil fjæren 110 skyve flytestemplet 82' oppad. Ved denne bevegelse vil låsekragene 86c fjære utad i radialretning og legges an mot den andre, avtrappete ringformete flate 98'. Den modifiserte versjon av en overflatestyrt sikkerhetsventil kan deretter drives på samme måte som beskrevet i forbindelse med den første versjon, for åpning av den underjordiske strømningsbane.
Det fremgår av det ovenstående at formålene ved foreliggende oppfinnelse er oppnådd. Det er frembrakt en overflatestyrt sikkerhetsventil, innbefattende en utjevningsventil og en hovedventil, med to trykkpåvirkelige flater. Under åpningen av den underjordiske strømningsbane er en stor, trykkpåvirkelig flate i funksjon, helt til utjevningsventilen er åpnet. En liten, trykkpåvirkelig flate er deretter i funskjon, for å åpne hovedventilen. Den store, trykkpåvirkelige flate er således i virksomhet når de krefter som motvirker åpningen av sikkerhetsventilen er størst. Videre vil overgangen fra en stor, trykkpåvirkleig flate til en liten, trykkpåvirklig flate under åpningen av den underjordiske strømningsbane gi operatøren ved overflaten en sikker indikasjon på at utjevningsventilen er åpnet. Under lukkingen av den underjordiske strømningsbane vil styrevæske som er gjenværende på grunn av det hydrostatiske trykk av væsken i styreledningen, sinke ventillukkingen. Denne gjenværende styrevæske vil imidlertid bare virke mot den lille, trykkpåvirkelige flate. Den store, trykkpåvirkelige flate kan ikke på noe tidspunkt bremse lukkingen av ventilen. Av denne grunn foregår ventillukkingen hurtigere og sikrere, også i fravær av medvirkende brønnvæske-trykk.

Claims (3)

1. Overflatestyrt sikkerhetsventil for plassering i et brønn-produksjonsrør, omfattende et rørformet ventilhus (28), en hovedventil (36) som styrer fluidstrømmen gjennom ventilhuset, en betjeningshylse (40) anordnet i ventilhuset slik at det dannes et ringrom (42), et flytestempel (82) som utgjør en nedre avgrensningsdel for et styretrykkammer (76) i øvre del av ringrommet, en første styretrykkpåvirkelig flate utformet på betjeningshylsen for å bevege denne aksialt nedover, en andre styretrykkpåvirkelige flate på flytestemplet for å bevege dette nedover, en fjæranordning (70) som påvirker betjeningshylsen aksialt oppover, en omløpsåpning (68) gjennom veggen av betjeningshylsen og en utjevningsventil (38) dannet av to samvirkende anslags- og tetningsflater (64, 66) på hhv. betjeningshylsen og ventilhuset, for utjevning av brønnfluidtrykket rundt hovedventilen gjennom omløpsåpningen, idet betjeningshylsen (40) kan beveges fra en øvre stilling hvor hovedventilen og utjevningsventilen begge er lukket, via en mellomstilling hvor hovedventilen er lukket og utjevningsventilen åpen, til en nedre stilling hvor begge ventiler er åpne, og omvendt,karakterisert vedet stoppeorgan (88) som er anordnet i ventilhuset for å begrense flytestemplets nedadgående bevegelse, og et låseorgan (86) som omgir betjeningshylsen, hvilket låseorgan er innrettet til å forbinde flytestemplet med betjeningshylsen under dennes bevegelse fra øvre stilling til mellomstillingen, hvorved betjeningshylsen påføres en skyvekraft generert av styretrykk som virker på både første og andre styretrykkpåvirkelige flate, hvilket låseorgan videre er innrettet til å løsgjøres fra flytestemplet under betjeningshylsens fortsatte bevegelse til nedre stilling, hvorved betjeningshylsen påføres en skyvekraft generert av styretrykk som virker bare på den første styretrykkpåvirkelige flate, og hvilket låseorgan er innrettet til ikke å forbinde flytestemplet med betjeningshylsen under dennes bevegelse fra nedre til øvre stilling.
2. Ventil i samsvar med krav 1,karakterisertved at et par ringspor (92, 94) av innbyrdes forskjellig dybde er anordnet i betjeningshylsens (40) yttervegg, og at låseorganet (86) er utstyrt med låsekrager (86c) som muliggjør at låseorganet kan forbindes med betjeningshylsen i to selektive stillinger.
3. Ventil i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert vedat flytestemplet (82) har en første indre ringformet flate (96) for sammen med en mellomring (90) å holde låseorganet (86) på plass i dets første stilling, og en andre indre ringformet flate (98) for å holde låseorganet (86) på plass i dets andre stilling.
NO780540A 1977-05-06 1978-02-17 Overflatestyrt sikkerhetsventil for plassering i et broennproduksjonsroer. NO156578C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/794,410 US4140153A (en) 1977-05-06 1977-05-06 Subsurface safety valve

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO780540L NO780540L (no) 1978-11-07
NO156578B true NO156578B (no) 1987-07-06
NO156578C NO156578C (no) 1987-10-14

Family

ID=25162558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO780540A NO156578C (no) 1977-05-06 1978-02-17 Overflatestyrt sikkerhetsventil for plassering i et broennproduksjonsroer.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4140153A (no)
CA (1) CA1076452A (no)
GB (1) GB1565625A (no)
NO (1) NO156578C (no)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4214606A (en) * 1978-05-08 1980-07-29 Otis Engineering Corporation Subsurface safety valve
US4193450A (en) * 1978-11-13 1980-03-18 Otis Engineering Corporation Surface controlled subsurface safety valve
US4440221A (en) * 1980-09-15 1984-04-03 Otis Engineering Corporation Submergible pump installation
US4452311A (en) * 1982-09-24 1984-06-05 Otis Engineering Corporation Equalizing means for well tools
US4721162A (en) * 1984-08-29 1988-01-26 Camco, Incorporated Fluid level controlled safety valve
US4664195A (en) * 1986-01-31 1987-05-12 Otis Engineering Corporation Safety valve
US4791990A (en) * 1986-05-27 1988-12-20 Mahmood Amani Liquid removal method system and apparatus for hydrocarbon producing
US4749036A (en) * 1986-10-06 1988-06-07 Dresser Industries, Inc. Dual bore well treating tool
US4722399A (en) * 1987-03-12 1988-02-02 Camco, Incorporated Self closing equalizing valve for a subsurface well safety valve
US5058682A (en) * 1990-08-29 1991-10-22 Camco International Inc. Equalizing means for a subsurface well safety valve
US6237693B1 (en) 1999-08-13 2001-05-29 Camco International Inc. Failsafe safety valve and method
US6666271B2 (en) 2001-11-01 2003-12-23 Weatherford/Lamb, Inc. Curved flapper and seat for a subsurface saftey valve
US6957699B2 (en) * 2003-05-12 2005-10-25 Stellar Tech Energy Services Inc. Downhole shut-in tool
US7380566B2 (en) * 2005-03-18 2008-06-03 Jon Selander Dewatering system and method for a subsurface vault
US8534361B2 (en) * 2009-10-07 2013-09-17 Baker Hughes Incorporated Multi-stage pressure equalization valve assembly for subterranean valves
US8336628B2 (en) * 2009-10-20 2012-12-25 Baker Hughes Incorporated Pressure equalizing a ball valve through an upper seal bypass
GB2566465B (en) 2017-09-13 2020-09-23 Welleng Science & Tech Ltd Valve apparatus
WO2020153961A1 (en) * 2019-01-24 2020-07-30 Halliburton Energy Services, Inc. Locally powered electric ball valve mechanism

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3854502A (en) * 1972-01-03 1974-12-17 Hydril Co Method and apparatus for an equalizing valve

Also Published As

Publication number Publication date
CA1076452A (en) 1980-04-29
GB1565625A (en) 1980-04-23
US4140153A (en) 1979-02-20
NO780540L (no) 1978-11-07
NO156578C (no) 1987-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO156578B (no) Overflatestyrt sikkerhetsventil for plassering i et broennproduksjonsroer.
NO140115B (no) Nedsenkbar stengeventil for oljebroenner
NO813121L (no) Nedsenkbar pumpeinstallasjon.
NO346151B1 (no) Hydraulisk styrt barriereventilutjevningssystem
NO162433B (no) Ventil for underjordisk broenn.
NO176774B (no) Reguleringsventil for bruk ved brönntesting
NO781238L (no) Sikkerhetsventil.
NO337166B1 (no) Apparat og fremgangsmåte for å tillate kontinuerlig sirkulasjon av borefluid gjennom en borestreng mens det koples borerør dertil
NO319533B1 (no) Fylle- og sirkulasjonsapparat for fôringsror
NO781833L (no) Sleid.
NO336362B1 (no) System og fremgangsmåte for sikker frakopling fra en undersjøisk brønn.
NO821404L (no) Test-ventiltre.
NO148567B (no) Fluidumtrykkbetjenbar ventildrivanordning, samt anvendelse av samme i forbindelse med en sleideventil for et sluseroer ved oljebroenner
NO311101B1 (no) Utjevnings-brönnsikringsventil
NO763625L (no) Apparat for installasjon av verktoey.
NO327136B1 (no) Glidende muffeventil med flere posisjoner
NO322464B1 (no) Klargjoringssystem for regulering av stromning av fluid fra en bronnboring
NO150770B (no) Ventilanordning
NO20121403A1 (no) Laseenhet for fôringsrorshenger med konisk ring for laseenheten
NO834125L (no) Stempelstyrt sikkerhetsventil for broenner
NO316974B1 (no) Anordning som kan posisjoneres i drift inne i en underjordisk formasjon
US11142993B2 (en) Testable back pressure valve and pressure testing system therefor
NO345429B1 (no) Vekselventil for rørhenger og en tilknyttet fremgangsmåte
NO312477B1 (no) Ringroms-adkomstventilsystem med både hydraulisk og mekanisk aktiveringssystem
NO158638B (no) Overflatestyrt sikkerhetsventil-arrangement.