NO160625B - Overflatestyrt produksjonssikringsventil. - Google Patents

Overflatestyrt produksjonssikringsventil. Download PDF

Info

Publication number
NO160625B
NO160625B NO814173A NO814173A NO160625B NO 160625 B NO160625 B NO 160625B NO 814173 A NO814173 A NO 814173A NO 814173 A NO814173 A NO 814173A NO 160625 B NO160625 B NO 160625B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
pressure
valve
operating tube
safety valve
operating
Prior art date
Application number
NO814173A
Other languages
English (en)
Other versions
NO160625C (no
NO814173L (no
Inventor
Robert W Crow
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 NO814173L publication Critical patent/NO814173L/no
Publication of NO160625B publication Critical patent/NO160625B/no
Publication of NO160625C publication Critical patent/NO160625C/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
    • E21B34/102Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole with means for locking the closing element in open or closed position
    • 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
    • E21B2200/00Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
    • E21B2200/05Flapper valves

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en overflatestyrt produksjonssikringsventil som er innrettet til å plasseres i en produksjonsrørstreng i en brønn, for å kontrollere strømmen gjennom denne, omfattende et rørformet hus med en gjennomgående boring, et ventillukkeelement anordnet forskyvbart i boringen i huset mellom en åpen og en lukket stilling, et i lengderetningen forskyvbart, av seksjoner sammensatt betjeningsrør som er anordnet i boringen i huset for styring av ventillukkelementets bevegelse, trykkpåvirkbare midler for å forskyve betjeningsrøret i en første retning i den hensikt å åpne ventillukkeelementet, et første ettergivende trykkorgan for forskyvning av betjeningsrøret motsatt av den første retning, et annet ettergivende trykkorgan som danner inngrep med minst to seksjoner av betjeningsrøret og er konstruert for å tillate teleskopering av de to seksjoner ved anvendelse av en forutbestemt kraft som er mindre enn en kraft som er tilstrekkelig til å forårsake skade på ventillukkeelementet, men idet det andre ettergivende trykkorgan har tilstrekkelig kraft til å holde betjeningsrørseksjonene fullt utstrakt når de utsettes for en kraft mindre enn den forutbestemte kraft, avstrykerorganer mellom betjeningsrørets nevnte to seksjoner og betjeningsrøret og huset, samt trykkutligningsorganer som operabelt kan bringes i inngrep med betjeningsrøret.
Fluidstrømmen gjennom brønnproduksjonsrør blir vanligvis regulert av en sikringsventil som er plassert i produksjonsrøret. Sikringsventilen kan plasseres direkte i selve produksjonsrøret og kan trekkes opp sammen med rørstrengen. Sikringsventilens lukkeorgan kan være av kuletypen, tallerkentypen eller klaffetypen. Disse kan generelt betjenes av en langsgående bevegelse av et betjeningsrør, slik som vist i US patent nr. 3 273 588.
Sikringsventiler som styres fra overflaten, blir vanligvis betjent ved å overføre et reguleringsfluid under trykk fra overflaten ved brønnen til den nedsenkete sikringsventil. Reguleringsfluidet virker på betjeningsrøret som igjen virker
på lukkeorganet i sikringsventilen. I det tilfelle at der skulle påføres en for stor kraft mot betjeningsrøret, kan det være en mulighet for at lukkelementet i sikringsventilen kan bli skadet. Dette er spesielt plagsomt med lukkeelementer av klaffetypen.
US patent nr. 3 981 358 viser et forsøk på å løse dette problem. I dette patent er det fremstilt en sikringsventil for styring av fluidstrømmen gjennom et brønnproduksjonsrør, der det i lengderetningen forskyvbare betjeningsrør omfatter teleskopiske seksjoner, som fører til reduserte skader på ventilelementet. Når det imidlertid ble foretatt en teleskopisk forskyvning ble det nødvendig å føre et verktøy ned i brønnen for å gjeninnstille det teleskopiske betjeningsrør eller for å føre ventillukkeelementet til åpen stilling. Dette var tidkrevene og meget kostbart.
Det ble gjort forsøk på å eliminere et slikt verktøynedfø-ringstrinn i brønnproduksjonsrøret ved hjelp av en automatisk tilbakestillingsmekanisme ifølge US patent nr. 4 077 473. I denne ventil benyttes det en eneste styreledning og en hovedfjær for å åpne og lukke ventillukkeelementet. Det benyttes en sperrepalmekanisme for å holde de teleskopiske seksjoner i betjeningsrøret i riktig stilling i forhold til hverandre. Hvis styretrykket blir for stort, vil sperrepalkoplingen gi etter,
og de teleskopiske seksjoner vil bli skjøvet inn i hverandre. Det er sørget for en anordning som holder den nedre seksjon på plass, mens hovedfjæren pånytt skyver ut de innskjøvne betje-ningsrørseksjoner, når styretrykket avlastes.
Hovedulempen med dette er at fjæren må overvinne den hydrostatiske trykkhøyde i fluidet i styreledningen pluss kraften fra fingrene på kraven i "palmekanismen" eller "innsnep-pingsmekanismen". Den effektive dybde som en slik ventil kan benyttes på, blir derved betydelig begrenset.
Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fra overflaten styrt sikringsventil av klaffetypen, der trykket over ventilen utligner seg selv, og der det benyttes et sammenklappbart betjeningsrør for styring av ventillukkelementet.
Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe ovennevnte sikringsventil av klaffetypen, som har et sammenklappbart betjeningsrør som strekker seg automatisk ut til sin opprinnelige form, når trykket i reguleringsfluidet avlastes.
Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe trykkutligningsorganer som påvirkes ved trykkøking i reguleringsfluidet og medfører at betjeningsrøret kommer i inngrep med trykkutligningsorganene uten å virke på lukkeelementklaffen inntil trykkforskjellen over lukkeelementet ligger under en forut valgt verdi.
Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en produksjonssikringsventil av klaffetypen som har ét sammenklappbart betjeningsrør for åpning av ventillukkeelementet, avhengig av trykket i reguleringsfluidet, og som omfatter trykkutligningsorganer som påvirkes av det sammenklappbare betjeningsrør, før dette virker på lukkeelementklaffen og åpner ventilen for brønnfluidstrømmen.
Ovennevnte formål oppnås ifølge oppfinnelsen med en overflatestyrt produksjonssikringsventil av den innledningsvis nevnte art som er karakterisert ved at utligningsorganene omfatter en husdel i form av en hylse med en gjennomgående kanal som strekker seg i hylsens vegg parallelt med boringen i det rørformete hus, en i kanalen opptatt stempelstang hvis ene ende danner avstrykende inngrep med kanalen og hvis andre ende danner et ventillegeme som utsettes for brønnfluid-trykk, idet ventillegemet er frem og tilbake bevegelig til en første stilling som hindrer overføring av brønnfluid-trykk, og en annen stilling som reaksjon på anlegg mot betjeningsrøret for derved å tillate overføring av brønnfluid-trykk, samt organer for leding av brønnfluid forbi ventillegemet til boringen i sikringsventilhuset for å minske eventuell brønnfluid-trykkforskjell over ventillukkeelementet, idet nevnte flere avstrykerorganer hindrer sand eller liknende i å trenge inn til de trykkpåvirkbare midler samtidig som de tillater at trykk under ventillukkelementet virker på de trykkpåvirkbare midler.
Ytterligere formål og fordeler med foreliggende oppfinnelse vil fremgå klart ved gjennomlesing av den følgende beskrivelse av en sikringsventil som er konstruert i samsvar med oppfinnelsen og med henvisning til de medfølgende tegninger hvor: Fig. IA - 1F er oppriss i snitt av sikringsventilen ifølge foreliggende oppfinnelse, som her er vist som en lukket ventil av klaffetypen. Fig. 2A - 2E er oppriss og snitt av sikringsventilen ifølge foreliggende oppfinnelse, som her er vist som en åpen ventil av klaffetypen. Fig. 3 er et snitt lagt langs linjen 3-3 på fig. 2E, og Fig. 4 er oppriss og snitt av en del av sikringsventilen ifølge fig. 1E og viser det saramenklappbare betjeningsrør i anlegg mot et trykkutligningsorgan før åpningen av lukkelementet av klaffetypen.
På tegningene ér fig. 1 og 2 i realiteten identiske, med unntak av at fig. 1 viser ventilen ifølge foreliggende oppfinnelse i lukket stilling. I illustrasjonsøyemed skal oppfinnelsen nå beskrives kun i forbindelse med en gjenopptrekkbar sikringsventil av klaffetypen som er montert i produksjonsrøret. Det er imidlertid lett å forstå at oppfinnelsen like godt kan benyttes sammen med andre typer sikringsventiler, slik som gjenopptrekk-bare sikringsventiler som har andre typer lukkeelementer. Like deler på fig. 1, 2, 3 og 4 er gitt samme henvisningstall.
Det skal nå vises til tegningene og spesielt til fig. IA - 1F og 2A - 2E, der henvisningstallet 10 generelt betegner en sikringsventil montert i produksjonsrøret og er av den gjenopp-trekkbare typen, som er avpasset til å danne en del av brønn-produksjonsrøret (ikke vist), idet den blir koplet i dette ved hjelp av en gjengeforbindelse lia ved toppen og en passende gjengeforbindelse 11b ved bunnen. Sikringsventilen 10 er utformet for å kunne regulere fluidstrømmen gjennom boringen 16
i brønnproduksjonsrøret og sikringsventilen 10. Under normale strømningsforhold er sikringsventilen 10 i den på fig. 2E
viste, åpne stilling. Ventilen 10 beveges til lukket stilling slik som vist i fig. 1E, hvis utstyret skulle svikte eller andre hendinger skulle kreve avstenging av produksjonen fra brønnen gjennom boringen 16.
Sikringsventilen 10 omfatter generelt et ventilhuslegeme 20, et ventillukkeelement, slik som en klaffeventil 14a, et i lengderetningen forskyvbart betjeningselement, som generelt er antydet med henvisningstallet 30, for å kontrollere bevegelsen av klaffeventilen 14a. Klaffeventilen 14a er opplagret på en svingetapp 14b som kan omfatte en fjær 14c som trykker klaffeventilen 14a ettergivende om svingetappen 14b mot et ringformet ventilsete <14d, slik at ventilen 10 holdes lukket og blokkerer fluidstrømmen gjennom boringen 16 i ventilen 10.
Det rørformete element 30 er forskyvbart i ventilhusets eller ventillegemets 20 lengderetning. Når den nedre ende 61
på elementet 30 forskyves nedad og kommer i kontakt med klaffen 14a, vil klaffen 14a bli forskjøvet bort fra ventilsetet 14d og ned til en nedre åpen stilling, slik det best er vist på fig.
2E, og derved kan fluid strømme gjennom boringen 16i Når det rørformete element 30 forskyves oppad og dets nedre ende 61 kommer over ventilsetet 14d, vil imidlertid fjæren 14c og/eller fluidstrømmen gjennom ventilen 10 lukke klaffen 14a.
Det kan benyttes etthvert passende styreorgan for å styre bevegelsen av det rørformete element 30. I den på tegningen viste utførelse kan for eksempel et første ettergivende trykkorgan 42 (her vist som en fjær) plasseres mellom en skulder 37 på ventilhuset 20 og en skulder 41 på det rørformete element 30, for å trykke det rørformete element 30 oppad i en slik retning at klaffen 14a lukker. For å kunne bevege det rørformete element 30 i nedadretningen er passende pakninger 32 og 33 anordnet for å tilveiebringe et trykkammer med variabelt volum, som opptar trykkfluid fra en trykkilde ved brønnens overflate.
Trykkilden er fortrinnsvis et trykkfordelingskammer og et hydraulisk fluidreservoar. Det benyttes kjente midler for å overføre trykkfluidet fra trykkfordelingskammeret til den nedsenkete sikringsventil 10. Ved anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse er disse midler en passende rørledning (ikke vist) som er kjent under betegnelsen styreledning, som ender ved sikringsventilen 10 i et tilkoplingspunkt 13 som fører inn til sikringsventilen 10. Det blir vanligvis utformet en fluidpassasje 23 som fører fra tilkoplingspunktet 13 til et trykkammer med variabelt volum, slik som vist ved 34. En siderettet port 26 er vist på fig. 2B og fører fra fluidpassasjen 23 til trykkammeret 34.
Det hydrauliske trykkfluid som kommer inn i trykkammeret
34 med variabelt volum, blir således innesluttet mellom pakningene 32 og 33, men da pakningen 33 er anordnet rundt omkretsen på betjeningsrøret 30a, vil trykket føre til at betjeningsrøret 30 forskyves nedad. Hvis det i trykkfordelingskammeret tilføres stort nok trykk på trykkfluidet, vil kraften i fjæren 42 bli overvunnet og betjeningsrøret vil åpne lukke-klaffelementet 14a på en måte og i en rekkefølge som vil bli angitt senere.
Klaffen^14a lukkes ved å redusere fluidtrykket i trykkammeret 34 med variabelt volum, slik at fjæren 42 forskyver det rørformete element 30 oppad og frigjør klaffeventilen 14a.
Det rørformete element 30 omfatter en første øvre seksjon 30a, som foran er beskrevet som det stempelbærende element, og som reagerer på det fluidtrykk som opptrer i trykkammeret 34 med.variabelt volum, samt en andre nedre seksjon 30b som er teleskopisk anordnet i forhold til hverandre. En tredje rørformet seksjon 30c er anbrakt under den andre seksjon 30b, der den nedre ende 61 på det rørformete element 30c stikker aksialt ned til et punkt som ligger like ovenfor klaffen 14a. Et hulrom 56 er utformet på den nedre ende av det rørformete element 30b, slik det er best vist på fig. ID. Et annet ettergivende trykkorgan 70, som i denne utførelse er vist som en fjær, er anordnet inne i dette hulrom 56 i det rørformete element 30b. Den øvre ende 91 på det nederste rørformete element 30c er også opptatt i det rørformete hulrom 56. Fjæren 70 ligger an mot en skulder 91 på det rørformete element 30c og mot en skulder 72 ved den øvre ende av ringhulrommet 56. Fjæren 70 er ikke sammentrykket under normal stilling av ventillukkeelementet, slik at en innføring av styrefluid i trykkammeret 34 med variabelt volum vil føre til at det rørformete element 30 forskyves nedad og åpner klaffen 14a. Med det nortmale mottrykk på klaffen 14a vil fjæren 70 innta den utstrakte stilling, slik som vist på fig. ID og 2D. Det er bare ved en uvanlig, forutbestemt motstand mot åpning av klaffen 14a at fjæren 70 vil bli sammentrykket, slik at det nedre rørformete element 30c vil bli opptatt i det rørformete hulrom 56.
Det er denne teleskopiske innskyving av de to nederste rørformete elementer 30c og 30b som hindrer at det blir skade på klaffen 14a.
Når derfor trykket under klaffen 14a er slik at der forefinnes mulighet for skade på klaffen 14a på grunn av overtrykk i trykkammeret 34 med variabelt volum, vil den nedre seksjon 30c på det rørformete element bli trykket opp og inn i det rørformete hulrom 56 under sammentrykking av fjæren 70.
Ved en avlasting av denne overtrykksituasjon når trykket under klaffen 14a reduseres eller ved påvirkning av trykkutlignings-organet 12 (fig. 2E), vil fjæren 70 pånytt strekkes ut og kaste det nedre rørformete element 30c ut fra det rørformete hulrom 56, slik at klaffen 14a åpner. Hvis klaffen 14a ikke kan åpnes, vil en reduksjon av trykket i fordelingskammeret ved overflaten ved brønnen kunne avlaste trykket i trykkammeret 34 med variabelt volum, slik at det rørformete element 30 kan føres tilbake til dets normale øvre stilling ved en utstrekning av fjæren 42, hvilket igjen fører til en forlengelse av fjæren 70. Det vil derfor skje en automatisk gjeninnstilling av det rørformete betjeningsrør 30.
Når sikringsventilen 10 under normal drift ved betjening
settes under trykk, vil det rørformete element 30 bli forskjøvet nedad inntil betjeningsrørdelens 30b nederste seksjon 43 kommer til anlegg mot et oppad vendende og trykkutlignende stempelele-ment 39 i trykkutligningsanordningen 12. Dette er vist på fig. 2E og 4. Det er også gunstig at det i sikringsventilen 10 er utformet en tilpasset skulderutforming som er antydet med henvisningstallene 58 og 66 på de rørformete elementer 30b og 30c for å tilveiebringe en oppadstopper for det rørformete betjeningselement 30b.
I en situasjon med overtrykk vil den nederste flate 67 på det rørformete element 30b føres langs en seksjon 64 på innsiden av det rørformete element 30c mot en skråflate 65. Samtidig sammentrykkes fjæren 70 og utvirker en kraft mot den øvre ende 91 på det rørformete element 30c. Det skal vises til fig. ID og 1E, og selv om det ikke er vist på disse figurer, vil det være lett å se at den øvre ende 91 på det rørformete element 30c kan opptas i det rørformete hulrom 56. Den nedre ende 67 på det rørformete element 30b er vist i anlegg mot innsideflaten på det rørformete element 30c. I en overtrykksituasjon vil ikke klaffen 14a bli fjernet fra setet 14d. I stedet for dette vil den forutbestemte trykkmotstand bevirke en sammentrykking av fjæren 70, slik at seksjonene 30b og 30c i det rørformete element 30 skyves inn i hverandre.
Et spesielt nytt trekk ved foreliggende oppfinnelse ligger
i trykkutligningsanordningen 12 som er vist på fig. 1E, 2E og 4. I den på tegningene viste utførelse av oppfinnelsen kan trykkutligningsanordningen 12 koples inn i sikringsventilen 10 mellom ventilhuselementene 20c og 20d, der trykkutligningshylsen 12a strekker seg aksialt i ringrommet 44 mellom betjeningsrør-delen 30c og ventilhuset 20.
Innenfor trykkutligningshylsen 12a er det fortrinnsvis anordnet en langsgående passasje 84 hvori det er anordnet en passende stenpelstang 74 som kan forskyves frem og tilbake i denne. Stempelstangen 74 beveger seg frem og tilbake i en retning parallelt med lengdebevegelsen for betjeningsrøret 30. Den langsgående passasje 84 strekker seg over hele lengden av trykkutligningshylsen 12a og er åpen ved begge ender av denne.
På den øvre ende av stempelstangen 74 er det fortrinnsvis anordnet et kontakthode-element 76, hvis øvre flate 39 er beregnet for kontakt med den nedre flate 43 på betjeningsrørdelen 30b, når dette beveger seg nedad som en følge av øket fluidtrykk i trykkammeret 34 med variabelt volum.
Et passende pakningsorgan 71 er fortrinnsvis anordnet for
å danne en fluidtetning mellom hodet 76 og den borete passasje 84 i trykkutligningshylsen 12a.
På den andre ende av stempelstangen 74 er det fortrinnsvis anordnet et ventilelement 78 med en ventilflate 80 som er avpasset til en ventilseteflate 82 på utrykkutligningshylsen 12a. Et passende ettergivende trykkorgan 86 er anordnet på stempelstangen 74 og tjener til å holde ventilelementet 78 i en normalt lukket stilliing, slik som vist på fig. 1E. I denne stilling er ventilflaten 80 i tettende anlegg mot ventilsetet 82.
Ved bevegelse av den rørformete betjeningsdel 30b til kontakt med stempelstangens 74 kontakthodeelement 76, vil stempelstangen skyves frem og tilbake og ved nedadbevegelse skyves ventilelementet 78 bort fra ventilsetet 82. Hvis det foreligger en trykkforskjell mellom området under klaffeventilen 14a og området over klaffeventilen 14a i sikringsventilen 10, vil fluid strømme forbi ventilelementet 78 og derpå inn til det område av sikringsventilen 10 som ligger over klaffeventilen 14a.
Den begynnende trykkutligningssekvens er spesielt vist på fig. 4, som demonstrerer at klaffeventilen 14a normalt vil forbli i den lukkete stilling inntil det i hele sikringsventilen 10 foreligger i hovedsaken det samme trykk. Trykkutlignings-porter 89 og 90 er fortrinnsvis utformet i trykkutligningshylsen 12a og i den rørformete betjeningsdel 30c for å bidra til en meget hurtig trykkutligning over sikringsventilen 10.
Fig. 4 viser også at klaffeventilen 14a ikke vil bli forskjøvet av den rørformete betjeningsdel 30c før det fåes en viss trykkforskjell. Det er ikke mulig å sette den rørformete betjeningsdel 30c under så stort trykk at klaffeventilen 14a blir skadet, og dette skyldes den sammenklappbare karakter til betjeningsrøret 30, slik som anført foran. Det er således tilveiebrakt midler for å beskytte klaffeventilen 14a fra å bli skadet, samtidig som sikringsventilen 10 trykkutlignes.
Det skal pånytt vises til fig. 2E, og det er lett å se at når trykket er blitt utlignet, vil betjeningsrørdelen 30c bli forskjøvet til en slik stilling at klaffeventilen 14a beveges til den åpne strømningsstilling. Når klaffeventilen 14a er i denne stilling, vil trykkutligningsventilen 78 forbli åpen for selve strømmen, slik at brønnfluidene kan passere gjennom denne og gjennom porten 89 til den borete passasje 16 i sikringsventilen 10. Ved en forskyvning av betjeningsrøret til en stilling der det åpner klaffeventilen, vil porten 90 i betje-ningsrøret forskyves til en stilling der strømningen' gjennom denne blir retardert. Det er av denne grunn, at trykkutlignings-porten 90 i betjeningsrøret fortrinnsvis er plassert på et slikt sted at strømmen er uhindret når betjeningsrørdelen 30c er i en stilling der delen 30c ikke virker på lukkeelementet 14a, og at strømmen blir hindret når betjeningsrørdelen 30c ligger an mot og holder lukkeelementet 14a åpent.
Et ytterligere foretrukket trekk ved foreliggende oppfinnelse er at det er tilveiebrakt et passende avstrykerorgan 35 mellom betjeningsrørdelen 30c og trykkutligningshylsen 12a. Derved reduseres muligheten for at sand eller andre partikler skal bevirke binding mellom eller skade på friksjonsflåtene på betjeningsrørdelen 30c og der denne er i kontakt med trykkutligningshylsen 12a. Avstrykerorganene 35 er vanligvis en ring av filt eller et annet egnet materiale. En liknende filtavstryker-ring 53 blir vanligvis også anordnet på den øvre ende av betjeningsrørdelen 30c, der den kommer i kontakt med den ytre overflate på betjeningsrørdelen 30b.
Et annet trekk ved den foreliggende sikringsventil 10, som reduserer skade som kan forårsakes av sandinnstrømning, er tilveiebrakt i forbindelse med enden 61 på betjeningsrørdelen 30c, som kommer i kontakt med en skulder 47 på sikringsventilens nedre husdel 19, når betjeningsrørdelen 30c er utstrakt til sin nederste stilling og åpner klaffeventilen 14a. Selv om dette anlegg ikke er fullstendig fluidtett av praktise årsaker, vil all fluidgjennomstrømning og spesielt den som inneholder sand, bli blokkert ved anlegget eller kontakten mellom enden 61 på betjeningsrørdelen 30c og skulderen 47.
Det skal nå vises til snittegningen på fig. 3 som vil
gjøre det lettere å forstå sammenstillingen av sikringsventilen 10 med den trykkutlignende anordning 12, spesielt sett sammen med fig. 4. Det er lett å se at i den viste og foretrukne utførelse er trykkutligningsventilen 78 anordnet i en langsgående passasje 88 som gir adkomst for fluidum til trykkutligningsventilen 78. Som vist på fig. 4 er arealet eller flaten 87 rundt klaffeopplagringsdelen 59 ikke avtettet mot veggen i boringen i husdelen 20d, og utgjør et tilstrekkelig strømningsareal til at brønnfluider kan strømme inn i passasjen 88 som omfatter trykkutligningsventilen 78.
Fig. 2E og 3 viser en fremgangsmåte til å feste den gjengete klaffeopplagringsdel 59, som klaffeventilen 14a er festet til, til trykkutligningsinnretningen 12. Dette er utført ved hjelp av låseorganer 55 som holder de to deler 12 og 59 sammen. De låseorganer som er vist på disse figurer, er settskruer. Ved at det er benyttet en rekke settskruer 55, unngås at det finner sted en rotasjon av trykkutligningsdelen 12 i forhold til klaffeopplagringsdelen 59.
Ifølge den heri viste del av foreliggende oppfinnelse er det foretatt i tiltak for manuell åpning av klaffen 14a ved hjelp av en låseanordning som vil holde klaffen 14a permanent fastlåst i åpen stilling. Dette utføres ved en totrinns operasjon. Først blir det fra overflaten ved brønnen senket ned en nedre låsehylse 38 som har et indre profil 21, beregnet for å oppta og holde et forskyvningsverktøy (ikke vist). Når forskyvningsverktøyet er opptatt i og festet til det indre profil 21 i hylsen 38, blir det påført en nedadrettet kraft mot hylsen 38, slik at de ensrettete tenner 19a på utsiden av hylsen 38 vil passere forbi og vil komme i inngrep med de ensrettete tenner 19b på en låsering 24, som er plassert mellom hylsen 38 og innsiden av husdelen 20a.
Den nedre låsehylse 38 holdes normalt på plass av en rekke bruddstifter 93 som fester hylsen 38 til en ring 92, som på fig. IB er vist plassert i forbindelse med låseringen 24. Låseringen 24 og ringen 92 som er festet til hylsen 38, er vist holdt på plass av en rørformet del 22. Dette arrangementet av ringene 24 og 92 er bare vist som et eksempel på en sammenstil-ling sammen med den rørformete del 22. Det er lett å forstå at andre arrangement vil være lite tilfredsstillende for å oppnå dette.
Det andre og følgende trinn for permanent fatlåsing av sikringsventilen 10 i åpen stilling omfatter en prosedyre, der det er tilveiebrakt adgang til den borete passasje 16 i sikringsventilen for et styrefluid, slik at en sekundær sikringsventil (ikke vist) som er innført i denne, kan betjenes ved å benytte styrefluidledninger som er festet til sikringsventilen 10 ved innløpsporten 13.
Dette kan utføres ved at et forskyvningsverktøy (ikke vist) bringes til inngrep med det indre profil i lukkehylsen 29 som er plassert over den nedre låsehylse 38. En nedadrettet kraft som påføres forskyvningsverktøyet vil bevirke at fingere 31 på lukkehylsen, som ligger i inngrep i et spor 63a i den øvre husvegg, kan forskyves innad. Lukkehylsen blir derpå ført til en annen stilling, der fingrene 31 gis mulighet for å ekspandere inn i sporet 63b i den nedre husvegg.
Ved nedadforskyvningen av lukkehylseelementet 29 blir en bruddstift 25 avskåret, slik at styrefluid kan passere fra styrefluidpassasjen 23 og inn i boringen 16 i sikringsventilen 10. Styrefluidet som går gjennom bruddstiftrommet 25 kommer inn i boringen 16 i sikringsventilen 10 gjennom en port 18. En sekundær sikringsventil (ikke vist) som er ført inn i boringen i sikringsventilen 10 vil på denne måte få en styrefluidkilde for betjening av denne.
Under normal bruk av sikringsventilen 10 vil imidlertid låsehylsen 38 og lukkehylsen 29 bli fastholdt i den øverste stilling. Styrefluid som kommer inn i trykkammeret 34 med variabelt volum vil på denne måte bare bevirke at det rørformete element 30 forskyves nedad for påvirkning og regulering av klaffen 14a.
Det er derfor lett å se hvordan foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en meget stor fordel fremfor de tidligere kjente innretninger, ved at den sammentrykkbare fjær 70 som er anordnet i det rørformete hulrom 56, sørger for en automatisk tilbakestilling av betjeningsrøret 30, når det skadelige trykk som kan være påført motklaffen 14a blir avlastet. Det forefinnes ingen palmekanismer, fingere på kraver eller andre uvanlige motstandskrefter som virker på betjeningsrøret 30. Det er bare virkningen fra selve fjæren som bevirker gjeninnstilling av de to nedre rørformete elementer 30b og 30c. De tidligere kjente innretninger må både overvinne motstanden fra fingere på en krave og fjærkraften for å kunne bli gjeninnstilt. Det nye trykkutligningsorgan vil i tillegg muliggjøre en trykkutligning over klaffeventilen 14a uten at betjeningsrøret vil utøve for stor åpningskraft mot klaffeventilen 14a.

Claims (4)

1. Overflatestyrt produksjonssikringsventil som er innrettet til å plasseres i en produksjonsrørstreng i en brønn, for å kontrollere strømmen gjennom denne, omfattende et rørformet hus (20) med en gjennomgående boring, et ventillukkeelement (14a) anordnet forskyvbart i boringen i huset mellom en åpen og en lukket stilling, et i lengderetningen forskyvbart, av seksjoner (30a, 30b, 30c) sammensatt betjeningsrør (30) som er anordnet i boringen i huset for styring av ventillukkeelementets bevegelse, trykkpåvirkbare midler (33) for å forskyve betjeningsrøret (30) i en første retning i den hensikt å åpne ventillukkeelementet (14a), et første ettergivende trykkorgan (42) for forskyvning av betjeningsrøret motsatt av den første retning, et annet ettergivende trykkorgan (70) som danner inngrep med minst to seksjoner (30b, 30c) av betjeningsrøret (30) og er konstruert for å tillate teleskopering av de to seksjoner ved anvendelse av en forutbestemt kraft som er mindre enn en kraft som er tilstrekkelig til å forårsake skade på ventillukkeelementet (14a), men idet det andre ettergivende trykkorgan (70) har tilstrekkelig kraft til å holde betjeningsrørseksjonene (30b, 30c) fullt utstrakt når de utsettes for en kraft mindre enn den forutbestemte kraft, avstrykerorganer (53) mellom betjenings-rørets (30) nevnte to sekjsoner (30b, 30c) og betjeningsrøret (30) og huset (20) , samt trykkutligningsorganer som operabelt kan bringes i inngrep med betjeningsrøret (30), karakterisert ved at utligningsorganene omfatter en husdel i form av en hylse (12a) med en gjennomgående kanal (84) som strekker seg i hylsens vegg parallelt med boringen i det rørformete hus (20) , en i kanalen (84) opptatt stempelstang (74) hvis ene ende danner avstrykende inngrep med kanalen og hvis andre ende danner et ventillegeme (78) som utsettes for brønnfluid-trykk, idet ventillegemet (78) er frem og tilbakebevegelig til en første stilling som hindrer overføring av brønnfluid-trykk, og en annen stilling som reaksjon på anlegg mot betjeningsrøret (30) for derved å tillate overføring av brønnfluid-trykk, samt organer (89) for ledning av brønnfluid forbi ventillegemet til boringen i sikringsventilhuset (20) for å minske eventuell brønnfluid-trykkforskjell over ventillukkeelementet (14a), idet nevnte flere avstrykerorganer (53) hindrer sand eller liknende i å trenge inn til de trykkpåvirkbare midler (33) samtidig som de tillater at trykk under ventillukkeelementet (14a) virker på de trykkpåvirkbare midler.
2. Sikringsventil ifølge krav 1, karakterisert ved at stempelstangen (74) omfatter et ettergivende trykkorgan (86) som virker på stempelstangen for å holde stempelstang-ventillegemet (78) i dets første stilling.
3. Sikringsventil ifølge krav 1, karakterisert ved at stempelstang-ventillegemet (78) kan beveges til sin annen stilling som reaksjon på at det berøres av betjeningsrøret (30), og at stempelstang-ventillegemet (78) kan beveges til sin annen stilling uten å bevirke teleskopisk sammenskyving av betjeningsrøret.
4. Sikringsventil ifølge krav 3, karakterisert ved at den omfatter organer (12a) for i vesentlig grad å minske strømmen av brønnfluider ved hjelp av stempelstang-ventillegemet (78)ved bevegelse av betjeningsrøret til en stilling som helt åpner ventillukkeelementet .
NO814173A 1980-12-08 1981-12-07 Overflatestyrt produksjonssikringsventil. NO160625C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/214,041 US4376464A (en) 1980-12-08 1980-12-08 Well safety valve

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO814173L NO814173L (no) 1982-06-09
NO160625B true NO160625B (no) 1989-01-30
NO160625C NO160625C (no) 1989-05-10

Family

ID=22797550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO814173A NO160625C (no) 1980-12-08 1981-12-07 Overflatestyrt produksjonssikringsventil.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4376464A (no)
CA (1) CA1162144A (no)
GB (1) GB2089398B (no)
NO (1) NO160625C (no)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102720471A (zh) * 2012-06-05 2012-10-10 中国海洋石油总公司 压力控制注水井安全阀

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4531587A (en) * 1984-02-22 1985-07-30 Baker Oil Tools, Inc. Downhole flapper valve
US4641707A (en) * 1984-10-22 1987-02-10 Ava International Corporation Well apparatus
US4706933A (en) * 1985-09-27 1987-11-17 Sukup Richard A Oil and gas well safety valve
US4791990A (en) * 1986-05-27 1988-12-20 Mahmood Amani Liquid removal method system and apparatus for hydrocarbon producing
US4890674A (en) * 1988-12-16 1990-01-02 Otis Engineering Corporation Flapper valve protection
US4976317A (en) * 1989-07-31 1990-12-11 Camco International Inc. Well tool hydrostatic release means
US5058682A (en) * 1990-08-29 1991-10-22 Camco International Inc. Equalizing means for a subsurface well safety valve
US5137089A (en) * 1990-10-01 1992-08-11 Otis Engineering Corporation Streamlined flapper valve
US5310004A (en) * 1993-01-13 1994-05-10 Camco International Inc. Fail safe gas bias safety valve
US5564502A (en) * 1994-07-12 1996-10-15 Halliburton Company Well completion system with flapper control valve
US6003605A (en) * 1997-12-01 1999-12-21 Halliburton Enery Services, Inc. Balanced line tubing retrievable safety valve
US6283217B1 (en) 1998-08-06 2001-09-04 Schlumberger Technology Corp. Axial equalizing valve
US6196261B1 (en) * 1999-05-11 2001-03-06 Halliburton Energy Services, Inc. Flapper valve assembly with seat having load bearing shoulder
US7380566B2 (en) * 2005-03-18 2008-06-03 Jon Selander Dewatering system and method for a subsurface vault
FR2910048B1 (fr) * 2006-12-15 2009-02-06 Vinci Technologies Dispositif de mesure dans un puits horizontal.
AU2010303247A1 (en) * 2009-10-09 2012-05-03 Schlumberger Technology B.V. Downhole tool actuation devices and methods
US8973663B2 (en) * 2010-08-25 2015-03-10 Halliburton Energy Services, Inc. Pump through circulating and or safety circulating valve
NO333665B1 (no) * 2011-01-25 2013-08-05 Ts Innovation As Tilbakeslagsventil
US10794143B2 (en) * 2017-10-06 2020-10-06 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Sub-surface safety valve flapper sleeve
US11377928B2 (en) 2020-05-13 2022-07-05 Weatherford Technology Holdings, Llc Downhole isolation valves with pressure relief
US11408252B2 (en) * 2020-08-26 2022-08-09 Baker Hughes Oilfield Operations Llc Surface controlled subsurface safety valve (SCSSV) system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3071151A (en) * 1958-11-05 1963-01-01 Otis Eng Co Pressure responsive control valve for well tubing
US3078923A (en) * 1960-04-15 1963-02-26 Camco Inc Safety valve for wells
US3865141A (en) * 1973-06-29 1975-02-11 Schlumberger Technology Corp Subsurface safety valve apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102720471A (zh) * 2012-06-05 2012-10-10 中国海洋石油总公司 压力控制注水井安全阀

Also Published As

Publication number Publication date
GB2089398B (en) 1984-08-01
NO160625C (no) 1989-05-10
US4376464A (en) 1983-03-15
GB2089398A (en) 1982-06-23
CA1162144A (en) 1984-02-14
NO814173L (no) 1982-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO160625B (no) Overflatestyrt produksjonssikringsventil.
US4429747A (en) Well tool
US3294112A (en) Remotely operable fluid flow control valve
US4660646A (en) Failsafe gas closed safety valve
NO824213L (no) Anordning for styring av fluidstroem.
NO312254B1 (no) Omlöpsventil og fremgangsmåte
NO20121353A1 (no) Nedihulls flersyklus-verktoy
NO148567B (no) Fluidumtrykkbetjenbar ventildrivanordning, samt anvendelse av samme i forbindelse med en sleideventil for et sluseroer ved oljebroenner
NO144228B (no) Apparat for undersoekelse av produksjonsevnen av oljebaerende formasjoner.
NO313713B1 (no) Omlöpsventil for en brönn
NO813121L (no) Nedsenkbar pumpeinstallasjon.
NO327136B1 (no) Glidende muffeventil med flere posisjoner
NO852443L (no) Testventiltre
NO149673B (no) Isoleringsventilorganer for anvendelse i forbindelse med et oljebroenn-proeveapparat
NO781238L (no) Sikkerhetsventil.
US4315542A (en) Mechanical tubing drain
NO314516B1 (no) Brönnsikringsventil i kombinasjon med et styresystem
US3850194A (en) Check valve assembly
NO339963B1 (no) Plugg for å blokkere en boring i et produksjonsrør innsatt i en brønn, og fremgangsmåte for å plugge en boring i et produksjonsrør innsatt i en brønn
AU601703B2 (en) Downhole tool with compressible liquid spring chamber
NO831942L (no) Fjernstyrt strupeventil.
NO313645B1 (no) Brönnventil samt fremgangsmåte for betjening av ventilen
US2841171A (en) Apparatus for automatically filling well bore conduit strings
US4014386A (en) Subsurface safety valve apparatus
US4161224A (en) Fluid dump mechanism