NO158638B - Overflatestyrt sikkerhetsventil-arrangement. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et overflatestyrt sikkerhetsventil-arrangement i en brønn, omfattende en hovedventil som utgjør en del av en brønnrørledning, og en hjelpeventil med tilhørende ventildel som er innrettet til å anbringes i hovedventilen ved hjelp av en innføringsanordning for å stenge brønnrørledningen i tilfelle hovedventilen svikter, hvor hovedventilen omfatter et ventilhus som avgrenser en strømningsbane, en ventildel som styrer en væskestrøm gjennom strømningsbanen, en betjeningshylse som ved å beveges aksialt i ventilhuset kan bringes i en øvre stilling hvori ventilen stenger for gjennom-strømning og en nedre stilling hvori ventilen åpner mot gjennom-strømning, en fjær som tvinger betjeningshylsen mot den øvre stilling, en stempelanordning som under innvirkning av et væsketrykk av en forutvalgt verdi beveger betjeningshylsen fra den øvre til den nedre stilling, og et styreledningsystem for overføring av hydraulisk væske mellom en styreledning og stempelanordningen.

Overflatestyrte sikkerhetsventiler har i noen tid vært an-vendt for styring av væskestrømmen i undersjøiske brønner. Noen av disse ventiler kan opphentes fra rørstrengen (se US-patentskrifter 3.860.066, 3.007.669 og 2.894.715). Ventilene inngår som en del av rørstrengen. I tilfelle av funksjonssvikt vil en utskiftning av ventilen betinge opphenting av rørstrengen og montering av en ny ventil i rørstrengen.

For å unngå opphenting av rørstrengen ved utskiftning av den defekte rørstrengventil, er enkelte av disse ventiler konstruert for å kunne låses i åpen stilling. En andre, opphentbar ventil blir deretter nedført, ved hjelp av kabel eller ved nedpumping, og plassert i rørstrengen, og denne andre ventil styrer den undersjøiske væskestrøm. (Se US-patentskrifter 3.696.868, 3.762.471, 3.856.083, 3.870.102 og 3.882.935). For å forenkle brønnens hydrauliske- styresystem er det ønskelig å kunne betjene den andre ventil ved hjelp av de samme ledninger som har vært benyttet for overføring av styrevæske til den defekte rørstreng-ventil. Ved en svikt av de pakninger som gjør den opphentbare rørstrengventil styretrykkpåvirkelig, kan imidlertid hjelpetiltak såsom montering av en annen ventil som neføres på kabel eller ved nedpumping, vise seg å være mislykket. For det første vil det hydrauliske system være ute stand til å styre denne andre ventil, dersom lekkasjen gjennom pakningene er alvorlig. Pakningslek-kasjen gjør det umulig å oppnå tilstrekkelig trykk til å åpne den andre ventil og holde denne åpen. For det andre kan brønnvæsker av høyt trykk unnvike fra rørstrengkanalen gjennom de defekte pakninger. Dette kan bli innledningen til en utblåsning.

Brønnrørstrengen kan være utstyrt med en spesialmonterings-nippel og en styreledning som ender i denne nippel. Monteringsnippelen kan innbefatte en hylseventil for regulering av væske-overføringen fra styreledningen. En kabelstyrt, opphentbar ventil kan plasseres, låses og avtettes i monteringsnippelen med samtidig omstilling av hylseventilen, for at ventilen skal kunne fungere under påvirkning av trykkvæske fra styreledningen. (Se US-patentskrift 3.990.511).

En hylseventil (som beskrevet i "the Composite Catalog of Oil Field Equipment and Services" 1976-77 utgaven, side 4572 og 4574) kan omstilles for å isolere de virksomme tetningsdeler i en rørstrengmontert, opphentbar og overflatestyrt undervanns-sikkerhetsventil. I forbindelse med en undervanns-sikkerhetsventil av konstruksjon som beskrevet i nevnte katalog vil det imidlertid kreves særskilte nedføringer og forskjellige betjeningsverktøy for å låse sikkerhetsventilen i åpen stilling, sperre strømmen av styrevæske til de virksomme tetningsdeler og anbringe en sekundærventil i rørstrengkanalen.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å frembringe en undervanns-sikkerhetsventil av ovennevnte type som kan låses i åpen stilling og isoleres fra styreledningen i en enkel opera-sjon, og som kan oppta en hjelpeventil som derved kan betjenes fra overflaten ved hjelp av de samme styreledninger som tidligere tjente for betjening av den rørstrengmonterte hovedventil.

Sikkerhetsventil-arrangementet ifølge den foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved en isoleringsventilhylse som er aksialt forskyvbar i ventilhuset fra en øvre stilling hvori den åpner for væskestrømning til hovedventilen gjennom styreledningsystemet til en nedre stilling hvor det hindrer væskeoverføring til hovedventilen gjennom styreledningsystemet samtidig som det åpner for væskestrømning til hjelpeventilen gjennom styreledningsystemet for styring av denne, at isoleringsventilhylsen ligger an mot øvre ende av en i ventilhuset utløsbart festet låsehylse som igjen ligger an mot betjeningshylsens øvre ende når nevnte hylser er i deres respektive øvre stillinger, og at innførings-anordningen er innrettet til å forbindes med og forskyve isoleringsventilhylsen til dens nedre stilling, hvorved låsehylsen ut-løses og låsehylsen sammen med betjeningshylsen beveges til deres nedre, låste respektivt åpne stilling.

Når hovedventilen videre omfatter et balanseledningsystem som er innrettet til å lede balansetrykkvæske mellom en balanseledning og stempelanordningen for utbalansering av det hydrostatiske trykk på stempelet, er det foretrukket at isoleringsventilhylsen i dens øvre stilling åper for overføring av balansetrykkvæske til hovedventilen og i dens nedre stilling hindrer overføring av væske til hovedventilen og åpner for overføring av balansetrykkvæske til hjelpeventilen.

Ifølge en foretrukket utførelse omfatter sikkerhetsventil-arrangementet en låsering og tilhørende låsespor som er innrettet til å forankre låsehylsen i den nedre stilling.

Ifølge en ytterligere foretrukket utførelse av sikkerhetsventil-arrangementet omfatter styreledningsystemet og balanseledningsystemet aksialt adskilte sideåpninger som strekker seg gjennom ventilhuset og som samvirker med aksialt adskilte ringtetninger på isoleringsventilhylsen for å åpne eller stenge for væskestrømning til hovedventilen henholdsvis hjelpeventilen.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende i forbindelse med de medfølgende tegninger, hvor like deler er be-tegnet med samme henvisningstall, og hvori: Fig. 1 viser et skjematisk riss av en brønninstallasjon som innbefatter en rørstrengmontert, opphentbar og overflatestyrt sikkerhetsventil ifølge foreliggende oppfinnelsen. Fig. 2A, 2B, 2C og 2D viser innbyrdes påfølgende vertikal-snitt av en første versjon av den rørstrengmonterte, opphentbare ventil ifølge oppfinnelsen, hvor ventilen er lukket. Fig. 3A, 3B, 3C og 3D viser innbyrdes påfølgende vertikal-snitt av ventilen ifølge fig. 2A, 2B, 2C og 2D, hvor ventilen er låst i åpen stilling og opptar en sekundærventil.

Fig. 4 viser et snitt langs linjen 4-4 i fig. 3.

Fig. 5 viser et snitt langs linjen 5-5 i fig. 3.

Fig. 6A, 6B, 6C og 6D viser innbyrdes påfølgende vertikal-snitt av en andre versjon av denne rørstrengmonterte ventil ifølge oppfinnelsen, hvor ventilen er åpen.

En brønn kan være utstyrt med en rørstrengmontert, opphentbar ventil for regulering av væskestrømmen i en undersjøisk posisjon. En slik brønninstallasjon er vist skjematisk i fig. 1. Brønnen er kledd med et foringsrør 10. En rørstreng 12 strekker seg gjennom foringsrøret 10. Ovenfor de produserende lag (ikke vist) er det ringformete rom 16 mellom rørstrengen 12 og forings-røret 10 avstengt ved hjelp av et pakningselement 14, slik at væskestrømmen begrenses til kanalen gjennom rørstrengen 12. Den undersjøiske væskestrøm gjennom rørstrengkanalen styres av en rørstrengmontert hovedventil 18. Ventilen 18 styres i sin tur fra brønnoverflaten. Et ledningssystem strekker seg mellom hovedventilen 18 og brønnoverflaten. Hydraulisk styrevæske bringes under trykk i en drivmanifold 20 og pumpes derfra inn i ledningssystemet for styring av hovedventilen 18. En ledning 22 tjener i den viste brønninstallasjon som styreledning. Hovedsikkerhetsventilen 18 åpnes når væsketrykket i styreledningen 22 har nådd i hvert fall et forutvalgt nivå. Ventilen 18 stenges når væsketrykket i styreledningen 22 er lavere enn et forutvalgt nivå. Den andre ledning 24 er en balanseledning. Det hydrostatiske resi-dualtrykk av væsken i styreledningen 22 utjevnes av den tilstedeværende væske i balanseledningen 24. Videre kan lukkingen av ventilen 18 lettes ved å bringe væsken i balanseledningen 24 under trykk.

Hovedventilen 18 kan tenkes å svikte i løpet av brønnens levetid. Dette kan skyldes funksjonssvikt ved de pakninger som gjør hovedventilen 18 styretrykkpåvirkelig. En slik pakningssvikt kan medføre åpning av en strømningsbane hvorigjennom brønnvæsker under høyt trykk kan innlede en utblåsning. Hvis en sekundærventil plasseres i den defekte, rørstrengmonterte hovedventil 18, kan det dessuten vise seg umulig å styre denne sekundærventil ved hjelp av det samme ledningssystem som anvendes for styring av den defekte ventil. Slike styringsvanskeligheter skyldes manglende evne til å opprettholde tilstrekkelig styrevæsketrykk. Trykkvæsken kan helt enkelt unnvike ved å lekke ut gjennom de defekte pakninger.

Den rørstrengmonterte og overflatestyrte hovedsikkerhets-ventil 18 ifølge foreliggende oppfinnelse har ikke de ovennevnte begrensninger. Dersom de virksomme tetningsdeler svikter, vil ventilen 18 låses i åpen stilling. De virksomme tetningsdeler isoleres samtidig fra ledningene 22 og 24. Selv om det senere lekker brønnvæsker gjennom de defekte tetningsdeler, vil væskene ikke kunne utblåses gjennom ledningssystemet. Videre ledes styrevæske til en sekundærventil som er nedført i den utkoplete, defekte ventil 18. Således vil det samme ledningssystem som tjente for styring av den rørstrengmonterte hovedventil 18 innen denne sviktet, styre sekundærventilen. Ved anvendelse av en rørstreng-montert ventil 18 som er konstruert i overensstemmelse med oppfinnelsen, kan de tre prosesser som består i utkopling av den

■sviktende ventil, isolering av de defekte tetningsdeler fra styreledningen og montering av sekundærventilen gjennomføres ved en enkelt nedføring av et betjeningsverktøytog.

Detaljene ved en første versjon av den rørstrengmonterte, opphentbare og overflatestyrte undervanns-sikkerhetsventil ifølge oppfinnelsen er vist i fig. 2 til 5. Ventilen er vist i lukket stilling i fig. 2A til 2D. I fig. 3A til 3D er ventilen vist låst i åpen stilling hvori den opptar en sekundærventil.

Undervanns-sikkerhetsventilen 18 omfatter et ventilhus 30 som avgrenser en regulert, undersjøisk strømningsbane 32. Væske-strømmen gjennom banen 32 styres av et ventillegeme 34. Ventillegemet 34 beveges av en trykkpåvirkelig betjeningsanordning. Et forbindelsessystem strekker seg mellom ledningene 22 og 24 og en sone i ventilen 18, hvori styrevæsken kan påvirke betjeningsanordningen. Hvis sikkerhetsventilen 18 svikter, kan et omstillbart system låse hovedventilen 18 i åpen stilling og samtidig inn-stille forbindelsessystemet slik at strømmen av styrevæske mellom ledningene 22 og 24 og regulatoren avsperres. Forbindelsessystemet kan om ønskelig være av en konstruksjon som tillater overføring av styrevæske til en sekundærventil. Denne sekundærventil kan deretter styres under påvirkning av trykkvæske i det samme ledningssystem 22 og 24 som tjente for styring av den senere defekte, rørstrengmonterte ventil 18.

Ventilhuset 30 er konstruert for å sammenføyes med rør-strengen 12 og danne en del av denne. Ventilhuset 30 omfatter en langsgående kanal 32 som forløper i flukt med og står i forbindelse med den gjennomgående kanal i rørstrengen 12. Etter at ventilhuset 30 er montert i rørstrengen 12, vil kanalen 32 avgrense den regulerte, undersjøiske strømningsbane. Det viste ventilhus 30 består av sammenføyde rørseksjoner 30a, 30b, 30c, 30d, 30e og 30f. Den øvre rørseksjon 30a innbefatter midler 36 for sammenkopling med den oppadgående del av rørstrengen 12 i brønn-installas jonen, og den nedre rørseksjon 30f er likeledes utstyrt med midler 38 for sammenkopling med den del av rørstrengen 12 som strekker seg nedad i brønninstallasjonen.

Væskestrømmen gjennom den kontrollerte strømningbane 32 styres av ventillegemet 34 (se fig. 2D og 3D). Ventillegemet 34 kan beveges mellom en første posisjon for lukking av strømnings-banen 32 (se fig. 2D) og en andre posisjon for åpning av den undersjøiske strømningsbane (se fig. 3D). Det viste ventillegeme 34 består av en aksialt bevegelig og dreibar kuleventil 34. Ventilen innbefatter en sfærisk tetningsflate 40 som befinner seg i tettende anlegg mot et tilsvarende ventilsete 42 når ventilen 34 er brakt i den første posisjon. Ventillegemet 34 beveges mellom lukking og åpning av strømningsbanen ved at ventillegemet 34 forskyves lengdeveis og følgelig dreies i forhold til ventilhuset 30. Kanalen 44 forløper på tvers av strømningsbanen 32 når ventilelementet befinner seg i lukket posisjon. I ventilelementets 34 åpne posisjon flukter kanalen 44 med strømningsbanen.

Ventilelementets 34 bevegelser styres av den trykkpåvirkelige betjeningsanordning. Denne befinner seg normalt i en øvre stilling hvori ventilelementet 34 fastholdes i lukket posisjon. Når væsketrykket i styreledningen 22 er brakt i det minste til et forutvalgt nivå, kan betjeningsanordningen beveges til en nedre stilling. Ved betjeningsanordningens nedover bevegelse føres ventilelementet 34 til åpen posisjon. Hvis betjeningsanordningen forblir i den nedre stilling, vil også ventilelementet 34 fastholdes i åpen posisjon. Betjeningsanordningen er utbalansert i forhold til hydrostatiske væsketrykkrefter. Dvs. at det opp-tredende trykk av væsken i styreledningen 22 i ventilen 18 er sammensatt av et hydrostatisk trykk som skyldes tyngden av væsken i styreledningen 22, og et trykk som fremkalles av drivmanifolden 20. Det hydrostatiske trykk utjevnes av en motsvarende væskesøyle i balanseledningen 24. Nettotrykkraften som påvirker reguleringssystemet, utgjøres følgelig av det trykk som forårsakes av driv-manif olden 20.

Den trykkpåvirkelige betjeningsanordning består av en bevegelig betjeningshylse 46, en fjær 48 som tvinger betjeningsanordningen til en øvre stilling mot en andre posisjon. Betjeningshylsen 46 kan beveges, som nevnt foran, i langsgående retning i forhold til ventilhuset 30 slik at i den øvre stilling fastholdes ventillegemet 34 i lukket posisjon. Når be-tjeningsanordingen 46 befinner seg i sin nedre posisjon, fast-.holdes ventillegemet 34 i åpen posisjon. Betjeningshylsen 46 omfatter sammenføyde styrerørseksjoner 46a og 46b, et sete 46c og styrefliker 46d. Styreflikene 46d er begrenset dreibare i en styresliss 50 i en styrehylse 52. Styreflikene 46d innbefatter utadragende tapper 54 som strekker seg inn i tappspor 56 i kule-ventillegemet 34. Tappene 54 danner en svingeakse for kuleventil-elementet 34. Tappene 54 danner en svingeakse for kuleventilele-mentet 34. Styreflikene 46d som omsluttes av styreslissene 50, gir sikkerhet for at svingeaksen opprettholder sin stilling rett-vinklet mot ventilhusets 30 lengdeakse.

Fjæren 48 tvinger betjeningshylsen 46 mot den øvre stilling. Når væsketrykket i styreledningen 22 synker under en forutvalgt verdi vil fjæren 48 føre betjeningshylsen 46 til en øvre stilling og fastholde hylsen i denne stilling. Kraften fra fjæren 48 overvinnes når væsketrykket i styreledningen overstiger én nedre stilling og fastholdes i denne. Fjæren 48 kan være anordnet i form av den viste skruefjær. Fjæren 48 er anbrakt mellom et oppadrettet skulderparti 58 i tilknytning til ventilhuset 30 og et nedadrettet skulderparti 60 på et ringelement 62 i tilknytning til betjeningshylsen 46.

Betjeningshylsen 46 føres av trykkpåvirkelige midler mot sin nedre stilling. Et ringformet rom 64 som omslutter styrerør-seksjonen 46a, er anordnet mellom betjeningshylsen 46 og ventilhuset 30. Det ringformete rom 64 innbefatter to trykkamre 66 og 68. Det ene trykkammer 66 påvirkes normalt av væsketrykket i styreledningen 22. Det andre trykkammer 68 påvirkes normalt av væsketrykket i balanseledningen 24. Det ene trykkammer 66 avgrenses av pakninger 70 og 72. Pakningen 70 er fastgjort til ventilhuset 30 og avtetter mellom ventilhuset 30 og betjeningshylsen 46. Pakningen 72 er forbundet med betjeningshylsen 46 og avtetter mellom ventilhuset 30 og betjeningshylsen 46. Diffe-ransen mellom de effektive tetningsflater av pakningene 70 og 72 og den tilstedeværende væske i kammeret 66 resulterer i en trykk-kraft som utøves mot betjeningshylsen 46 og er proporsjonal med væsketrykket i trykkammeret 66 og som vil tvinge betjeningshylsen 46 mot den nedre stilling. Det andre trykkammer 68 avgrenses av pakningene 72 og 74. Pakningen 74 er forbundet med ventilhuset 30 og avtetter mellom ventilhuset 30 og betjeningshylsen 46. For-skjellen mellom de effektive tetningsflater av pakningene 72 og 74 og det tilstedeværende væsketrykk i kammeret 68 resulterer i en trykkraft som utøves mot betjeningshylsen 46, og som er proporsjonal med væsketrykket i trykkammeret 68 og som tvinger betjeningshylsen 46 mot den øvre stilling. Pakningene 70 og 74 har vanligvis like store, effektive tetningsflater. Det største av væsketrykkene i trykkammeret 66 og trykkammeret 68 er således bestemmende for den nettotrykkraft som utøves mot betjeningshylsen 46. Den hydrostatiske trykkraft i styretrykkammeret 66 balanseres av en motsvarende, hydrostatisk trykkraft i balansetrykkammeret 68. Da pakningene 70 og 74 har samme, effektive tetningsflater, er betjeningshylsen 46 trykkbalansert i forhold til brønnvæskestrømmen gjennom strømningsbanen 32.

Det overføres væske mellom ledningssystemet og de trykkpåvirkelige midler i hovedventilen 18. Forbindelsessystemet mellom styreledningen 22 og styretrykkammeret 66 motsvarer forbindelsessystemet mellom balanseledningen 24 og balansetrykkammeret 68. Styrevæskeforbindelsessystemet er forskjøvet i langsgående retning i forhold til balansevæskeoverføringssystemet, slik at væskene fra styreledningen 22 og balanseledningen 24 ikke bringes i forbindelse med hverandre. Yttersiden av ventilhuset 30 er forbundet med en nippel 76, og den nedre ende av styreledningen 22 er så forbundet med nippelen 76. En sideåpning 78 som strekker seg gjennom ventilhuset 30, står i forbindelse med innerkanalen 80 i nippelen 76. En hylse 82 som er anbrakt i ventilhuset 30, strekker seg over den indre åpning i kanalen 78. Pakninger 84 og 86 er med avstand i langsgående retning montert på hylsen 82. En langsgående kanal 88 i hylsen 82 strekker seg mellom pakningene 84 og 86. Ved hjelp av ringtetningene eller pakningene 84 og 86 som danner avtetning mellom hylsen 82 og ventilhuset 30, vil væskestrømmen fra styreledningen 22 innledningsvis begrenses til kanalen 88. Ventilhuset 30 innbefatter et ledningsrør 92 som strekker seg i langsgående retning fra en åpning 90 til en posisjon i tilgrensning til styretrykkammeret 66. En sideåpning 194 i ventilhuset 30 danner forbindelse mellom ledningsrøret 92 og styretrykkammeret 66. Når sikkerhetsventilen 18 plasseres i brønnen, vil det først overføres styrevæske mellom styreledningen 22 og styretrykkammeret 66 gjennom nippelen 76, åpningen 78, kanalen 88, åpningen 90, ledningsrøret 92 og åpningen 94. Det er opprettet forbindelse mellom balanseledningen 24 og balansetrykk-kammeret 68 ved hjelp av en nippel 194 med en innvendig kanal 96 som er fastgjort til ventilhuset 30, og en tverrkanal 98 i ventilhuset 30, som står i forbindelse med kanalen 96, og som i utgangsstilling utmunner i en kanal 100 i hylsen 82, innbyrdes atskilte ringtetninger eller pakninger 102 og 104 som i begynnelsen holder væsken tilbake i kanalen 100, en sideåpning 106 i ventilhuset 30, som utmunner i kanalen 100, et ledningsrør 108 som strekker seg mellom åpningen 106 og en posisjon i tilgrensning til balansetrykkammeret 68, og en sideåpning 110 i ventilhuset 30, som danner forbindelse mellom balansetrykkammeret 68 og inn-ledningsrøret 108.

Ventilhuset 18 er utstyrt med midler som, i tilfelle av ventilsvikt, låser ventillegemet 34 i lukket posisjon og av-sperrer væskeforbindelsen mellom styreledningen og det trykkpåvirkelige system.

Ventillegemet 34 bringes til lukket posisjon ved at betjeningshylsen 46 aktiveres, skyves mot den nedre stilling og fastlåses. Det samtidig virkende låse- og ventilsystem innbefatter en hylse 112 som kan bringes i anlegg mot betjeningshylsen 46 og forskyves samt låse denne i den nedre stilling. Hylsen 112 fastholdes innledningsvis i en første (øvre) posisjon hvori den ikke innvirker på den normale bevegelse og funksjon av betjeningshylsen 46. Hylsen 112 kan forskyves til en andre (nedre) posisjon. Ved denne omstillingsbevegelse låses hylsen 112 i sin andre (nedre) posisjon. Under omstillingen vil hylsen 112 skyve betjeningshylsen 46 mot dens nedre stilling. Hylsen 112 fastholdes løsgjørbart i sin utgangsstilling ved hjelp av en bruddtapp 114.

En låsering 116 er anbrakt i en radial utvendig forsenkning 120 på hylsen 112. I utgangsstillingen ligger låseringen 116 an mot et radialt innvendig spor 118a i ventilhuset. I den andre posisjon danner låseringen anlegg mot sporet 118b idet låseringen sammentrekeks noe i forsenkningen 120. De kvadratiske skulderpar-tier som danner de langsgående ender av låseringen 116 vil deretter, sammen med sporet 118b og forsenkningen 120 forebygge re-lativ bevegelse i langsgående retning mellom hylsen 112 og ventilhuset 30. Den oppadrettede, øvre ende 112 av betjeningshylsen 46 kan ligge an mot den nedadrettede underende 124 av hylsen 112, når hylsen 112 befinner seg i sin første posisjon eller utgangsstillingen. Under hylsens 112 bevegelse fra sin første posisjon til sin andre posisjon vil underenden 124 av hylsen bringes i anlegg mot betjeningshylsens 46 overende 122. Betjeningshylsen 46 vil derved skyves til sin andre posisjon. Når hylsen 112 låses i sin andre posisjon, blir betjeningshylsen 46, i likhet med lukkeelementet 34, også fastlåst i den andre posisjon. Sikkerhetsventilen 18 befinner seg i såkalt låst åpen stilling.

Et isoleringsventilsystem kan beveges til en stilling for åpning av væskeforbindelse mellom sikkerhetsventilens 18 styreledning og det trykkpåvirkelige betjeningsorgan. Under låsehyls-ens bevegelse mot den andre posisjon bringes isoleringsventilsystemet i en andre posisjon for avsperring av nevnte væskeforbindelse. Det viste ventilsystem omfatter hylsen 82 og de innbyrdes atskilte ringtetninger eller pakninger 84,86,102 og 104. Når ventilsystemet befinner seg i sin andre posisjon, er pakningen 84 plassert mellom åpningene 78 og 90 og forhindrer derved væskeoverføring mellom styreledningen 22 og styretrykkammeret 66. Pakningen 86 er plassert mellom åpningen 90 og åpningen 98 og forhindrer væskeoverføring mellom balanseledningen 24 og styretrykkammeret 66. Pakningen 102 befinner seg mellom åpningen 98 og åpningen 106 og forhindrer væskeoverføring mellom balanseledningen 24 og balansetrykkammeret 68. I det viste ventilsystem omfatter hylsen 82 en dorseksjon 82a, avstandsseksjoner 82b, 82c, 82d og 82e samt en profilhylse 82f.

Låsehylsen 112 og hylsen 82 i isoleringsventilsystemet føres samtidig mot de respektive andre (nedre) posisjoner fra de respektive første (øvre) posisjoner. Denne samtidige bevegelse skyldes at låsehylsen 112 og ventilhylsen 82 ligger an mot hverandre når begge hylser befinner seg i de respektive første (øvre) posisjoner. Overenden 126 av låsehylsen 112 ligger an mot underenden 128 av ventilhylsen 82. Under sin bevegelse mot sin andre (nedre) posisjon vil ventilhylsen 82 skyve låsehylsen 112 mot dens andre (nedre) posisjon.

Hylsen 82 innbefatter et innadrettet profilparti 130 som motsvarer det utadrettede profilparti på et skifteverktøy. Hvis det er ønskelig å bringe ventilsystemet i dets andre posisjon og låse hovedventilen 18 i åpen stilling, blir det gjennom rør-strengkanalen nedført et skifteverktøy som forbindes med profil-partiet 130. En nedadrettet kraft overføres til skifteverktøyet. Bruddtappen 114 brytes. Ventilhylsen 82 og låsehylsen 112 føres fra utgangsstillingen til den andre posisjon. Hovedventilen 18 er låst i åpen stilling og det trykkpåvirkelige reguleringssystem er isolert fra styreledningene 22 og 24.

Etter at hovedsikkerhetsventilen 18 er låst i åpen stilling og dens trykkpåvirkelige betjeningsorgan er isolert fra styreledningene 22 og 24, kan det være ønskelig at det i rørstrengen plasseres en sekundærventil som deretter kan betjenes under påvirkning av trykkvæske i de samme ledninger 22 og 24 som tidligere tjente for styring av hovedventilen 18. For drift av sekundærventilen er det førstnevnte ventilsystem utstyrt med midler for overføring av trykkvæske mellom styreledningene 22 og 24 og strømningsbanen 32 gjennom hovedventilen 18. Hylsen 82 i den viste sikkerhetsventil 18 innbefatter tverrkanaler 132 og 134 for væskeoverføring mellom ledningene henholdsvis 22 og 24 og strøm-ningsbanen 32. En slik væskeoverføring inntreffer når hylsen 82 er flyttet til sin andre posisjon, og vil ikke forekomme mens hylsen 82 befinner seg i sin første posisjon. Kanalen 132 strekker seg gjennom hylseseksjonen 82f og danner forbindelse mellom åpningen 78 og strømningsbanen 32 med henblikk på væske-overføring mellom styreledningen 22 og en sone i strømningsbanen 32. Kanalen 134 strekker seg gjennom hylseseksjonene 82a og 82c, og danner forbindelse mellom åpningen 98 og en annen sone i strømningsbanen 32 i avstand fra den førstnevnte sone. Det er i hovedventilen 18, i soner med mellomliggende avstand i langsgående retning, anordnet innadrettede pakningskanalsoner. Pakninger som er forbundet med et verktøytog, bringes i anlegg i disse soner. Det avgrenses derved trykkvæske som kan påvirke en sekun-dærventils funksjon. En første pakningskanalsone 136 er i den viste sikkerhetsventil 18 anordnet på innersiden av hylseseksjonen 82a. Kanalen 132 utmunner praktisk talt i pakningskanal-sonens 13 6 midtpunkt i langsgående retning. En andre pakningskanalsone 138 er anordnet i den rørformete ventilhusseksjon 30a i kort avstand ovenfor overenden av hjelpeseksjonen 82f.

Ventilhuset 30 innbefatter dessuten et låsespor 140. Låseanordningen i et verktøytog kan bringes i inngrep med låsesporet 140, slik at verktøytoget fastlåses i sikkerhetsventilens 18 strømningsbane 32.

Hvis verktøytoget og sekundærventilen av en eller annen grunn skal opphentes fra brønnen, kan det være ønskelig å sperre væskeforbindelsen mellom styreledningene 22 og 24, og etterlate hovedventilen 18 i låst åpen stilling. Dette kan gjennomføres ved å føre ventilhylsen 82 fra dens andre posisjon til den første posisjon, hvorved låsehylsen 112 forblir i sin andre posisjon.

Det er anordnet midler som gjør det mulig selektivt å forankre ventilhylsen 82 i den første eller andre posisjon, forhindre at ventilhylsen 82 utilsiktet omstilles til den motsatte posisjon og tillater omstilling av ventilhylsen under påvirkning av en forutvalgt kraft. Disse midler omfatter en fjærende låsering 141 som opptas i et innvendig spor 143 i ventilhuset 30. Låseringen 141 er elastisk sammentrekkbar og utvidbar, og vil av seg selv sammentrekkes radialt innad. Det er i ventilhylsen 82 anordnet innbyrdes atskilte og radialt utadrettede låsespor 145 og 147. Det ene 145 av de to spor 145 og 147 omgriper låseringen 141 når ventilhylsen 82 befinner seg i sin første posisjon. Det annet spor 147 opptar låseringen 141 når ventilhylsen befinner seg i sin andre posisjon.

Fig. 3A og 3B viser et verktøytog 142 som er innført i strømningsbanen 32 i sikkerhetsventilen 18. Verktøytoget 142 kan forbindes med og føre låseanordningen og ventilsystemet samtidig mot deres andre stilling, låse seg selv mot bevegelse i langsgående retning i forhold til ventilhuset 30 og styre væskestrømmen gjennom strømningsbanen 3 2 under påvirkning av trykkvæske i det samme ledningssystem som tidligere tjente for styring av hovedventilen 18. En seksjon i verktøytoget 142 består av et skifte-verktøy 144. Verktøyet 144 innbefatter en nøkkelseksjon 146. Nøkkelseksjonen 146 har en ytterprofil som motsvarer det innadrettede profilparti 130 i hylseseksjonen 82f. Når nøkkelseksjonen 146 bringes i inngrep med hylsen 82, kan verktøytoget 142 flytte sikkerhetsventilens 18 ventilsystem og låseanordning til den andre posisjon.

Verktøytoget 142 omfatter videre en rigelanordning 168 for fastlåsing av verktøytoget 142 i sikkerhetsventilen. Etter at ventilsystemet og låseanordningen er brakt i den andre posisjon, vil rigelanordningen befinne seg i inngrep med låsesporet 140. Rigelanordningen 148 forebygger deretter oppadgående bevegelse av verktøytoget 142 i forhold til ventilhuset 30. Det opprettholdte inngrep av nøkkelseksjonen 146 i hylsen 82 forebygger nedadgående bevegelse av verktøytoget i forhold til ventilhuset 30.

Verktøytoget 142 omfatter videre en hjelpeventil 150. Hjelpeventilen 150 innbefatter et ventilhus 152, et ventilelement 154 og en betjeningshylse 156. Ventilhuset 152 er forbundet med atskilte pakninger 158. Pakningene 158 kan bringes i tettslutt-ende anlegg i pakningskanalsonen 136, og danner derved avtetning mellom hylsen 82 og ventilhuset 152. Etter at hjelpeventilen 150 er plassert og fastlåst i sikkerhetsventilen 18, er væskestrømmen gjennom strømningsbanen 32 ytterligere begrenset til en kanal 160 som strekker seg gjennom ventilhuset 152. Ventilelementet 154 tjener for styring av væskestrømmen gjennom kanalen 160. Ventilelementet 154 er bevegelig mellom en lukket posisjon (fig. 2B) som stenger kanalen 160, og en åpen posisjon (se fig. 3B) som åpner kanalen 160. Ventilelementet 154 beveges av betjeningshylsen 156. En fjær 162 tvinger betjeningshylsen 156 mot dens øvre stilling. Hydraulisk trykkvæske kan overføres til oversiden av et stempel 164 gjennom en kanal 166 som strekker seg i sideretning gjennom ventilhuset 152. Hydraulisk styrevæske kan overføres til undersiden av stempelet 164 gjennom en kanal 168 som strekker seg i sideretning gjennom ventilhuset 152. Verktøytoget er forbundet med atskilte pakninger for avgrensning av den hydrauliske væskestrøm som derved kan overføres til kanalene henholdsvis 166 og 168. De innbyrdes atskilte pakninger 158a og 158b omgir kanalen 168. Etter at sekundærventilen 150 er plassert i sikkerhetsventilen 18> vil de atskilte pakninger 158a og 158b likeledes omgi kanalen 134. Trykkvæsken fra balanseledningen 24 ledes derved til undersiden av stempelet 164. En seksjon av verktøytoget er forbundet med en pakning 170. Pakningen 170 kan bringes i anlegg i pakningskanalsonen 138. Som følge av at verk-tøytogseksjonene mellom pakningen 170 og pakningen 158a er væske-tett forbundet med hverandre, vil pakningen 170, i forening med pakningen 158a, avgrense væskestrømmen fra styreledningen 22. Det kan derved overføres trykkvæske mellom styreledningen 22 og oversiden av stempelet 164.

Sikkerhetsventilen 18 tjener for styring av undervanns-væskestrømmen i brønnen. I tilfelle av ventilsvikt kan denne hovedventil 18 låses i åpen stilling og styreledningene isoleres fra ventilens trykkpåvirkelige reguleringssystem. Etter å være isolert fra reguleringssystemet, kan ledningene benyttes for styring av en hjelpeventil 150.

En hovedventil 18 er vanligvis stengt. Så lenge trykket i styrevæsken er lavere enn en bestemt verdi, vil fjærelementet 48 fastholde betjeningshylsen 46 i dens øvre stilling. Betjeningshylsen 46 vil i sin tur fastholde ventillegemet 34 i lukket posisjon for avstenging av strømningsbanen 32 gjennom ventilhuset 30.

Hovedventilen 18 åpnes under innvirkning av hydraulisk trykkvæske i styreledningen 22. Trykkvæsken overføres mellom styreledningen 22 og styretrykkammeret 66. Trykkvæsken i styretrykkammeret 66 utvikler en trykkraft som tvinger betjeningshylsen 46 nedad mot dens nedre stilling. Når væsketrykket i styretrykkammeret 66 har øket til en bestemt verdi, skyves betjeningshylsen 46 mot den nedre stilling. Under sin bevegelse vil betjeningshylsen 46 føre ventillegemet 34 mot åpen posisjon. Kanalen 44 bringes i flukt med strømningsbanen 32. Det er derved opprettet en helt åpen kanal gjennom ventilhuset 32.

Hvis væsketrykket i styretrykkammeret 66 synker under en bestemt verdi, vil dette innlede lukking av sikkerhetsventilen 18. Fjæren 48 skyver betjeningshylsen 46 oppad mot den øvre stilling. Denne oppadgående bevegelse av betjeningshylsen 46 bremses av flere væskekrefter. Den ene av disse krefter består i en trykkraft som frembringes av det hydrostatiske trykk av væsken i styreledningen 22. Denne hydrostatiske trykkraft kan utliknes av en motsvarende væskesøyle i balanseledningen 24. Det overføres hydraulisk væske mellom balanseledningen 24 og balansetrykkammeret 68. Den hydrauliske væske i balansetrykkammeret 68 utvikler en trykkraft som vil tvinge betjeningshylsen 46 oppad mot dens øvre stilling. Ved hjelp av en drivmanifold 20 kan væsken i balanseledningen 24 om ønskelig bringes under trykk og derved medvirke ytterligere til betjeningshylsens 46 bevegelse mot sin øvre stilling. Når betjeningshylsen 46 er tilbakeført til den øvre stilling, vil ventillegemet 34 likeledes befinne seg i lukket posisjon og strømningsbanen er da avstengt.

Hvis hovedventilen 18 svikter, nedføres et verktøytog 142 gjennom kanalen i rørstrengen 12. Skifteverktøyet 144 i verktøy-toget 142 bringes i inngrep med hylsen 82. Ytterligere nedføring av verktøytoget 142 forhindres innledningsvis av bruddtappen 114. En nedadrettet kraft overføres til verktøytoget 142. Derved brytes tappen 114. Verktøytoget 142 vil samtidig bevege låseanordningen slik at hovedventilen 18 låses i åpen stilling, og bevege isoleringsventilsystemet slik at væskeforbindelsen mellom ledningene og sikkerhetsventilens trykkpåvirkelige betjeningsorganer avsperres. Verktøytoget 142 skyver ventilhylsen 82 nedad til den andre posisjon. Pakningene 84 og 102 sperrer væskeforbindelsen mellom styreledningen 22 og styretrykkammeret 66 og mellom balanseledningen 24 og balansetrykkammeret 68. Ved nedadgående bevegelse av hylsen 82 mot den andre posisjon, føres låsehylsen 112 i sin andre posisjon. Låsehylsen 112 bringes i anlegg mot betjeningshylsen 46 og skyver denne nedad mot dens nedre stilling. Når låsehylsen 112 befinner seg i sin andre posisjon, sammentrekkes låseringen 116 i radial retning innad i låsesporet 120 og forankrer låsehylsen 112 i den andre posisjon. Derved fastlåses hovedventilen 18 i åpen stilling.

Rigelanordningen 148 bringes i inngrep med låsesporet 140. Verktøytoget 142 forankres derved i ventilhuset 30 og kan ikke beveges i langsgående retning i ventilhuset. Hjelpeventilen 150 som utgjør en del av verktøytoget 142, kan deretter styres for regulering av undervanns-væskestrømmen gjennom brønnen. Hjelpeventilen 150 vil normalt være lukket. Hvis væsketrykket i styreledningen 22 synker under en minimumsverdi, vil fjæren 162 fastholde betjeningshylsen 156 i den første posisjon. Betjeningshylsen vil i sin tur fastholde ventillegemet 154 i lukket posisjon for avsperring av væskestrømmen gjennom kanalen 160.

Hjelpeventilen 150 åpnes ved at væsken i styreledningen 22 bringes under trykk. Denne trykkvæske overføres mellom styreledningen 22 og oversiden av stempelet 164 gjennom kanalen 78 i ventilhuset 30, kanalen 132 i hylseseksjonen 82f og kanalen 166 i ventilhuset 152. Hvis væsketrykket i styreledningen økes i hvert fall til en minimumsverdi vil betjeningshylsen 156, under påvirkning av den trykkraft som utøves av trykkvæsken mot stempelet 164, skyves til sin nedre posisjon. Betjeningshylsen 156 vil i sin tur føre ventilelementet 154 mot åpen posisjon for åpning av kanalen 160.

Hvis trykket av væsken i styreledningen 22 av en eller annen grunn synker under en minimumsverdi, vil dette innlede stenging av njelpeventilen 150. Fjæren 162 utøver en oppadrettet kraft mot betjeningshylsen 156. På grunn av den tilstedeværende væske i balanseledningen 24 kan det også utøves en oppadrettet trykkraft mot stempelet 164. Under innvirkning av denne oppadrettede trykkraft tilbakeføres betjeningshylsen 156 til sin øvre stilling. Betjeningshylsen 156 vil i sin tur føre ventillegemet 154 til lukket posisjon. Derved avsperres kanalen 160 gjennom hjelpeventilen 150.

Detaljene ved en andre versjon av den rørstrengmonterte, opphent.bare og overf latestyrte undervanns-sikkerhetsventil ifølge foreliggende oppfinnelse er vist i fig. 6A til 6D. Ventilen er vist i åpen stilling.

Undervannsventilen 200 omfatter et ventilhus 202 som avgrenser en regulert undervanns-strømningsbane 204. En lukkeanord-ning 206 styrer væskestrømmen gjennom strømningsbanen 204. Lukkeelementet 206 beveges av trykkpåvirkelige betjeningsorganer. Ventilen innbefatter et forbindelsessystem som strekker seg mellom ledningene 22 og 24 og en sone i ventilen hvori styrevæsken kan påvirke betjeningsorganene. Den viste sikkerhetsventil 200 innbefatter midler som, i tilfelle av ventilsvikt, samtidig låser ventilen 200 i åpen stilling og isolerer forbindelsessystemet i ventilen. Derved forhindres overføring av hydraulisk væske mellom ledningene 22 og 24 og betjeningsorganene.

Ventilhuset er konstruert for å monteres i rørstrengen 12 og danne en del av denne. Ventilhuset 202 innbefatter en langsgående kanal 204 som avgrenser den regulerte undervanns-strøm-ningsbane når ventilen er anbrakt i rørstrengen 12. Det viste ventilhus 202 består av sammenkoplete rørseksjoner 202a, 202b, 202c, 202d, 202e, 202f, 202g og 202h. Lukkeanordningen 206 styrer væskestrømmen gjennom den regulerte strømningsbane 204. Lukkeanordningen 206 kan beveges mellom en lukket posisjon (ikke vist) hvori strømningsbanen 204 er stengt, og en åpen posisjon (se fig. 6D) hvori strømningsbanen 204 er åpen. Det viste lukkeelement 206 består av et aksialt bevegelig og dreibart kuleventilelement 206, hvis konstruksjon og virkemåte vil være kjent for fagmannen.

De trykkpåvirkelige betjeningsorganer styrer lukkeelemen-tets 206 bevegelse. Betjeningsorganet er bevegelig mellom en øvre stilling hvori lukkeelementet 206 befinner seg i lukket posisjon, og en nedre stilling hvori lukkeelementet 206 befinner seg i åpen posisjon. Betjeningsorganet vil normalt befinnes i sin øvre posisjon. Betjeningsorganets bevegelse mot den andre posisjon foregår under påvirkning av trykkvæske i styreledningen 22.

Betjeningsorganet omfatter en bevegelig betjeningshylse 208, fjær 210 og trykkpåvirkelige deler.

Betjeningshylsen 208 er bevegelig i langsgående retning i forhold til ventilhuset 202. Betjeningshylsen 208 består av styrerørseksjoner 208a, 208b og 208c, et ventilsete 208d, en styreknast 208e og en føring 208f. Ventilsetet 208d vil på kjent måte, i samvirkning med lukkeelementet 206, sperre oppadgående væskestrøm gjennom strømningsbanen 204 når lukkeelementet og betjeningshylsen 208 befinner seg i den øvre stilling. Ved hjelp av fjærene, f.eks. to skruetrykkfjærer 210a og 210b, tvinges betjeningshylsen 208 fjærende mot den øvre stilling. Kraften fra skrue-fjærene 210a og 210b må overvinnes for å føre betjeningshylsen

208 mot den nedre stilling.

Ved hjelp av trykkpåvirkelige deler føres betjeningshylsen 208 mot sin nedre stilling. Pakninger 212 og 214 som er forbundet med ventilhuset 202 samt en pakning 216 som er forbundet med betjeningshylsen 208, avgrenser to trykkamre 218 og 220. Væsketrykk i det trykkammer 218 vil skyve betjeningshylsen 208 mot den nedre stilling mens væsketrykk i det annet trykkammer 220 vil skyve betjeningshylsen 208 mot den øvre stilling. Ifølge ventilarrange-mentet i foreliggende oppfinnelse opprettes det innledningsvis væskeforbindelse mellom styreledningen 22 og det ene trykkammer 218 og væskeforbindelse mellom balanseledningen 24 og trykkammeret 220 .

Det overføres hydraulisk væské gjennom forbindelsessystemer mellom ledningene og de trykkpåvirkelige deler i sikkerhetsventilen 200. Et forbindelsessystem strekker seg mellom styreledningen 22 og trykkammeret 218, og et annet forbindelsessystem er anordnet mellom blanseledningen 24 og trykkammeret 220. Det er anordnet en pakningssylinder 222 og en hylse 224 i ventilhuset 202. Hylsen 224 er forbundet med pakninger 226, 228, 230 og 234 som danner avtetning mellom pakningssylinderen 222 og hylsen 224. To langsgående, ringformete kanaler 236 og 238 er anordnet i hylsens 224 ytterflate mellom hylsen 224 og pakningssylinderen 222. Yttersiden av ventilhuset 202 er forbundet med en nippel 240 med en innvendig kanal 242. Kanalen 242 står i forbindelse med en tverrkanal 244 gjennom ventilhuset 202. Kanalen 244 står i sin tur i forbindelse med en åpning 246 i pakningssylinderen 222. Åpningen 246 utmunner i kanalen 236. Et ledningsrør 248 er fastgjort til ventilhuset 202. Ledningsrøret 248 står i forbindelse med en tverrkanal 250 gjennom ventilhuset 202. Tverrkanalen 250 står videre i forbindelse med åpningen 252 i pakningssylinderen 222. Åpningen 252 utmunner i kanalen 236. Ledningsrøret strekker seg i langsgående retning til en sone ved trykkammeret 218. En tverrkanal 254 som strekker seg gjennom ventilhuset 202, danner forbindelse mellom ledningsrøret 248 og kammeret 218. Det vil således innledningsvis foregå væskeoverføring mellom styreledningen 22 og kammeret 218 gjennom tverrkanalen 244, åpningen 246, kanalen 236, åpningen 252, tverrkanalen 250, ledningsrøret 248 og tverrkanalen 254. Væskeoverføringen mellom balanseledningen 24 og trykkammeret 220 foregår gjennom kanalen 256 i en nippel 258, en tverrkanal 260 gjennom ventilhuset 202, en åpning 262 gjennom pakningssylinderen 222, kanalen 238, en åpning 264 som strekker seg gjennom pakningssylinderen og utmunner i kanalen 238, en tverrkanal 266 gjennom ventilhuset 202, et ledningsrør 268 som strekker seg langs ventilhuset 202 og en tverrkanal 270 som strekker seg gjennom ventilhuset 202 mellom ledningsrøret 268 og kammeret 220. Det bør bemerkes at pakningene 230 og 232 forebygger væskeoverføring mellom kanalene 236 og 238 og derved forhindrer sammenblanding av væske fra styreledningen 22 og balanseledningen 24.

Ventilen 200 innbefatter midler for låsing av lukkeele-

mentet 206 i dets åpne posisjon og for samtidig regulering av forbindelsessystemet med henblikk på avsperring av væskeforbindelsen mellom styreledningen og de trykkpåvirkelige deler.

For å låse lukkeelementet 206 i dets åpne posisjon, inn-

koples betjeningshylsen 208 som skyves til den nedre stilling og forankres i denne stilling. Det samtidig virkende låse- og iso-leringssystem innbefatter hylsen 224 som bringes i anlegg mot betjeningshylsen 208, og beveger samt forankrer denne. Hylsen 224 fastholdes innledningsvis i en øvre posisjon (som vist) hvori den ikke innvirker på den normale bevegelse og virkemåte av betjeningshylsen 208. Hylsen 224 fastholdes løsgjørbart i sin øvre posisjon ved hjelp av en bruddtapp 272. Hylsen 224 kan i forhold til ventilhuset 202 forskyves i langsgående retning i tilstrekke-

lig grad til at den, ved å bringes i sin andre posisjon, også

fører betjeningshylsen 208 til dens nedre stilling. Lukkeele-

mentet bringes samtidig i dets åpne posisjon. Hylsen 224 for-

ankres i sin nedre posisjon ved at låseringen 274 bringes i inn-

grep med låsesporet 276.

Under innvirkning av hylsens 224 bevegelse mot sin nedre posisjon plasseres pakningen 228 mellom åpningene 246 og 252,

mens pakningen 232 plasseres mellom åpningene 262 og 264. Derved forhindres en væskeoverføring mellom styreledningen 22 og kam-

meret 218 og mellom balanseledningen 24 og kammeret 220.

Hylsen 224 omfatter et radialt innadrettet profilparti 278

som kan forbindes med et skifteverktøy, slik at hylsen 224 kan omstilles fra sin øvre posisjon til sin nedre posisjon.

Verktøytoget med det innkoplete skifteverktøy for omstil-

ling av hylsen 224 til den andre posisjon kan videre innbefatte en hjelpeventil som, etter å være plassert, forankret og avtettet i den rørstrengmonterte ventil 200, kan styre undervanns-væske-strømmen gjennom brønnen. Hylsen 224 er utstyrt med sidekanaler 280 og 282 hvorigjennom det kan overføres hydraulisk væske til hjelpeventilen. Sidekanalen 280 står i forbindelse med åpningen 246 når hylsen befinner seg i sin nedre posisjon. Kanalen 280

står følgelig i forbindelse med styreledningen 22. Kanalen 282

står på tilsvarende måte i forbindelse med åpningen 262 når hylsen 224 befinner seg i sin nedre posisjon. Kanalen står følge-

lig i forbindelse med balanseledningen 24. Innerveggen av hylsen

224 og av ventilhuset 202 danner atskilte pakningskanalsoner 284, 286 og 288 for avtetning mot en sekundærventil og tilfredsstil-lende avgrensning av styrevæskestrømmen, slik at hjelpeventilen kan betjenes ved hjelp av hydraulisk trykkvæske.

Ventilhuset 202 kan videre innbefatte atskilte låsespor 290 og 292 som i samvirkning med hjelpeventilens låsedorseksjon kan forankre hjelpeventilen i stilling.

Sikkerhetsventilen 200 tjener for styring av undervanns-væskestrømmen i en brønn. Ventilen 200 vil normalt være lukket. Lukkeelementet 206 fastholdes i sin lukkede posisjon av trykkfjærene 210a og 210b, så lenge styrevæsketrykket i kammeret 218 opprettholdes under en bestemt verdi.

Sikkerhetsventilen 200 åpnes når væsketrykket i styreledningen øker i hvert fall til en forutvalgt verdi. Den hydrauliske trykkvæske overføres mellom styreledningen 22 og styretrykkammeret 218. Under påvirkning av trykkvæsken skyves betjeningshylsen 208 nedad, hvorved lukkeelementet 206 bringes i den andre, helt åpne stilling. Lukkingen av sikkerhetsventilen 200 innledes dersom væsketrykket i styretrykkammeret 218 synker under en bestemt verdi. Regulatoren 208 skyves oppad av trykkfjærene 210a og 210b. Lukkeelementet 206 føres derved til lukket posisjon. Den oppadgående bevegelse av betjeningshylsen 20 kan om ønskelig lettes ved å øke væsketrykket i balanseledningen 24. Denne trykkvæske overføres mellom balanseledningen 24 og trykkammeret 220.

Hvis ventilen 200 svikter, nedføres et verktøytog gjennom kanalen i rørstrengen 12. Verktøytoget innbefatter et skifte-verktøy, en hjelpeventil og en låsedorseksjon. Skifteverktøyet forbindes med omstillingsprofilpartiet 278 i hylsen 224. Ved overføring av en nedadrettet kraft til verktøytoget brytes tappen 272 og hylsen 224 skyves til en nedre stilling. Hylsen 224 forankres i sin nedre stilling ved at låseringen 274 trekkes radialt innad i låsesporet 276. Ved omstillingen av hylsen 224 til den nedre stilling vil lukkeelementet samtidig bringes i sin åpne posisjon og isolere forbindelsessystemet for å forebygge ytterligere væskeoverføring mellom styreledningene 22 og 24 og trykk-kamrene 218 og 220. Låsedorseksjonen i verktøytoget bringes deretter i inngrep i låsespor. Hjelpeventilen avtettes i ventilhuset 202. Hydraulisk væske overføres til hjelpeventilen. Ventilens funksjon kan følgelig, styres ved hjelp av trykkvæske i de samme ledninger 22 og 24 som tidligere har overført hydraulisk væske til den defekte rørstrengmonterte, opphentbare ventil 200.

Det vil fremgå av det ovenstående at formålene med den foreliggende oppfinnelse er oppnådd. Undervanns-sikkerhetsventilen ifølge oppfinnelsen betjenes under påvirkning av styre-trykk. Sikkerhetsventilen kan låses i åpen stilling og ventilens trykkpåvirkelige betjeningsorganer isoleres fra tilførsel av hydraulisk væske ved en enkel nedføring og en enkel betjening av et brønnverktøytog. De trykkpåvirkelige betjeningsorganer kan isoleres fra den styreledning hvorigjennom det overføres trykkvæske for å åpne sikkerhetsventilen, og fra balanseledningen. Etter at ventilens trykkpåvirkelige reguleringssystem er isolert fra de hydrauliske væskekilder, kan en hjelpeventil betjenes gjennom samme ledning(er) som tidligere tjente for styring av den utkoplete ventil. Hjelpeventilen styres på sikrere måte enn hit-til mulig. En pakningsdefekt i en rørstrengmontert ventils trykkpåvirkelige betjeningsorganer har tidligere hindret opprett-holdelsen av et trykk i den hydrauliske væske, av tilstrekkelig størrelse for betjening av hjelpeventilen. Den beskrevne isolering som kan gjennomføres ved ventilen ifølge oppfinnelsen, gjør det mulig å opprettholde det hydrauliske væsketrykk. Iso-leringen vil videre forhindre at brønnvæsker av høyt trykk unn-viker gjennom defekte pakninger i ventilens trykkpåvirkelige betjeningsorganer og inn i styreledningen. Derved forhindres eventuelle utblåsninger.

Claims (4)

1. Overflatestyrt sikkerhetsventil-arrangement i en brønn, omfattende en hovedventil (18) som utgjør en del av en brønnrør-ledning (12), og en hjelpeventil (150) med tilhørende ventildel (154) som er innrettet til å anbringes i hovedventilen (18) ved hjelp av en innføringsanordning (142) for å stenge brønnrørled-ningen (12) i tilfelle hovedventilen (18) svikter, hvor hovedventilen (18) omfatter et ventilhus (30) som avgrenser en strøm-ningsbane (32), en ventildel (34) som styrer en væskestrøm gjennom strømningsbanen (32), en betjeningshylse (46) som ved å beveges aksialt i ventilhuset (30) kan bringes i en øvre stilling hvori ventilen (18) stenger for gjennomstrømning og en nedre stilling hvori ventilen åpner mot gjennomstrømning, en fjær (48) som tvinger betjeningshylsen mot den øvre stilling, en stempelanordning (66,72) som under innvirkning av et væsketrykk av en forutvalgt verdi beveger betjeningshylsen (46) fra den øvre til den nedre stilling, og et styreledningsystem (78,90,92,94) for overføring av hydraulisk væske mellom en styreledning (22,80) og stempelanordningen (66,72), karakterisert ved en isoleringsventilhylse (82,82a-82f) som er aksialt forskyvbar i ventilhuset (30) fra en øvre stilling hvori den åpner for væske-strømning til hovedventilen (18) gjennom styreledningsystemet (78,90,92,94) til en nedre stilling hvor den hindrer væskeover-føring til hovedventilen gjennom styreledningsystemet samtidig som den åpner for væskeoverføring til hjelpeventilen (150) gjennom styreledningsystemet (78,132,166) for styring av denne, at isoleringsventilhylsen ligger an mot øvre ende av en i ventilhuset utløsbart festet låsehylse (112) som igjen ligger an mot betjeningshylsens (46) øvre ende når nevnte hylser er i deres respektive øvre stillinger, og at innføringsanordningen (142) er innrettet til å forbindes med og forskyve isoleringsventilhylsen til dens nedre stilling, hvorved låsehylsen (112) utløses og låsehylsen sammen med betjeningshylsen (46) beveges til deres nedre, låste respektivt åpne stilling.

2. Sikkerhetsventil-arrangement i samsvar med krav 1, hvor hovedventilen (118) videre omfatter et balanseledningsystem (96, 98,100,106,108,110,68) som er innrettet til å lede balansetrykkvæske mellom en balanseledning (24). og stempelanordningen (68,72) for utbalansering av det hydrostatiske trykk på stempelet (72), karakterisert ved at isoleringsventilhylsen (82,82a-82f) i dens øvre stilling åpner for overføring av balansetrykkvæske til hovedventilen (18) og i dens nedre stilling hindrer overføring av væske til hovedventilen (18) og åpner for overføring av balansetrykkvæske til hjelpeventilen (150).

3. Sikkerhetsventil-arrangement i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved en låsering (116) og tilhør-ende låsespor (120) som er innrettet til å forankre låsehylsen (112) i den nedre stilling.

4. Sikkerhetsventil-arrangement i samsvar med krav 2 eller 3, karakterisert ved at styreledningsystemet og balanseledningsystemet omfatter aksialt adskilte sideåpninger (78,90 henholdsvis 98,106) som strekker seg gjennom ventilhuset og som samvirker med aksialt adskilte ringtetninger (84,86,102, 104) på isoleringsventilhylsen for å åpne eller stenge for væske-strømning til hovedventilen (18) henholdsvis hjelpeventilen (150) .