NO162529B - Styreanordning for et verktoey, f.eks. en ventil, som er plassert i produksjonsstrengen i en broenn. - Google Patents
Styreanordning for et verktoey, f.eks. en ventil, som er plassert i produksjonsstrengen i en broenn. Download PDFInfo
- Publication number
- NO162529B NO162529B NO822363A NO822363A NO162529B NO 162529 B NO162529 B NO 162529B NO 822363 A NO822363 A NO 822363A NO 822363 A NO822363 A NO 822363A NO 162529 B NO162529 B NO 162529B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- valve
- actuator
- cable
- tool
- driven shaft
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 29
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 21
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 21
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 21
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 15
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 11
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/004—Indexing systems for guiding relative movement between telescoping parts of downhole tools
- E21B23/006—"J-slot" systems, i.e. lug and slot indexing mechanisms
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/14—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools
- E21B34/142—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools unsupported or free-falling elements, e.g. balls, plugs, darts or pistons
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/06—Measuring temperature or pressure
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
- Stringed Musical Instruments (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
- Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår utstyr som er beregnet for installasjon i oljebrønner eller geotermiske brønner. Oppfinnelsen er spesielt rettet mot en styreanordning for et verktøy, f.eks. en ventil, som er plassert i produksjonsstrengen i en brønn og som styres ved aksial bevegelse av et element av verktøyet, der anordningen kan senkes ned i brønnen ved enden av en kabel og omfatter en hylseformet mantel, en første mekanisme for omforming av en frem- og tilbakegående bevegelse i lengderetningen til en vekslende rotasjonsbevegelse, idet den frem- og tilbakegående bevegelse i lengderetningen oppnås ved å trekke i og slippe kabelen, og en annen mekanisme som består av en koplingsmekanisme med ruller forbundet med den første mekanisme for omforming av den vekslende rotasjonsbevegelse til en rotasjonsbevegelse i bare én retning.
Hydrokarboner som ligger i massen i undergrunnen bringes opp til overflaten gjennom produksjonsrør som blir benevnt produksjonsrørstrenger og som er plassert sentralt i borehullet. Produksjonsrørstrengen er vanligvis på forutbestemte steder utstyrt med opptaksnipler hvori det kan monteres forskjellige typer utstyr. Dette utstyr senkes ned ved enden av en kabel som vikles av fra en trommel på en vinsj ved overflaten.
Kabelen blir benyttet til å montere utstyr i en opptaksnippel, men den kan også benyttes til å styre utstyr som allerede er montert. En ventil kan for eksempel være montert på et bestemt sted i produksjonsrørstrengen, og kabelen kan benyttes til å betjene denne ventil.
Før en brønn settes i produksjon utføres det forskjellige prøveoperasjoner som spesielt gjelder målinger av trykk, temperaturer og fluidumstrømmer. En av hovedprøvene som gjør det mulig å bestemme brønnens produksjonskapasitet, består i å stoppe produksjonen ved hjelp av en ventil og registrere trykkvariasjonene som er en følge av at brønnen avstenges. I
de fleste tilfeller foretas avstengningen av brønnen fra overflaten. Trykkstigningen i brønnfluidene som en følge av at brønnen avstenges, kan skjules av andre fenomener, f.eks. fluidets kompressibilitet i produksjonsrørstrengen. Det er derfor en meget stor fordel å kunne stenge produksjonsrørstrengen umiddelbart opp til produksjonssonen i undergrunnen, slik at
bare denne sone kommer i betraktning. Styringen av denne ventil foretas ved hjelp av et verktøy som senkes ned i brønnen ved enden av en kabel fra overflaten. For at trykkmålingene skal ha noen mening, må imidlertid ikke trykkfluidumstrømmen i produksjonsrørstrengen forstyrres før ventilen blir avstengt. Videre er det av betydning at målingene kan utføres umiddelbart etter stengningen av ventilen.
Det er kjent verktøy eller utstyr for stengning av produksjonsrørstrengene i en brønn og for å foreta trykkmålinger. Slikt utstyr er for eksempel beskrevet i franske patenter nr.
2 422 812 og nr. 2 423 627 såvel som i US patent nr.
4 159 643. Alle disse innretninger er fremstilt i to deler: en ventil som er fjernbart montert i produksjonsrørstrengen og en anordning for å betjene denne ventil. Denne styreanordning senkes ned i brønnen ved enden av en kabel og er festet til en del av ventilen for å stenge de åpninger som fluidumstrømmen. fra den produserende brønn går gjennom. En trykkmåler blir vanligvis montert på toppen av en sentral kanal som går gjennom styreanordningen og overfører brønntrykket til trykkmåleren. I denne type utstyr skjer stengningen av ventilen umiddelbart etter nedsenkingen av styreanordningen, mens det derimot blir nødvendig å vente en viss tid før fluidet som strømmer gjennom produksjonsrørstrengen blir stabilisert. Som ytterligere eksempler på teknikkens stand kan nevnes US patentskrifter nr. Re. 24 304, 2 907 391, 2 922 479, 3 831 677 og 4 209 070.
Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe en styreanordning av den innledningsvis angitte art, som gjør det mulig å påvirke verktøyet, f.eks. stenge ventilen, praktisk talt momentant ved et tidspunkt som ofte kan være lenge etter nedsenkingen av verktøyet og styreanordningen for dette i brønnen. Et ytterligere formål er å motvirke utilsiktet påvirkning av verktøyet.'
Disse formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved de nye og særegne trekk som er angitt i karakteristikken til det etter-følgende patentkrav 1. Fordelaktige utføringsformer av oppfinnelsen er angitt i de øvrige patentkrav.
Oppfinnelsen vil forstås bedre av den følgende beskrivelse av en utførelse som er gitt som et ikke begrensende eksempel, der det henvises til de vedføyde tegninger hvor: Fig. 1 viser et skjematisk riss av styreanordningen og av ventilen som er montert i produksjonsrørstrengen i en brønn, Fig. 2A og 2B viser ventilen i åpen stilling og delvis i snitt, Fig. 3, 4 og 5 er delvise snitt som viser suksessive deler av styreanordningen for ventilen, idet den nedre ende på fig. 3 er bygget sammen med den øvre ende på fig. 4, og den nedre ende på fig. 4 er bygget på den øvre ende på fig. 5,
Fig. 6 viser et snitt gjennom en del av fig. 4,
Fig. 7 er et snitt av koplingsmekanismen, sett i retning for pilen 7 på fig. 6, Fig. 8 er et snitt i større målestokk av en del av fig. 5, og Fig. 9 og 10 viser snitt i retning for pilene 9 og 10 på fig. 5 og 8.
På fig. 1 er det vist en brønn som er boret ned til en formasjon 20 i undergrunnen med produksjon av et fluidum som kan være en væske eller gass eller en blanding av disse. Brønnen omfatter et foringsrør 22 hvis nedre ende har perfore-ringer 24 slik at fluidum kan strømme fra formasjonen og inn i brønnen. En produksjonsrørstreng 26 er montert sentralt i brønnen og strekker seg i hovedsaken fra bunnen av brønnen og opp til overflaten. Foringsrøret 22 og produksjonsrørstrengen 26 er ved overflaten avsluttet med et brønnhode som er vist skjematisk med hensvisningstallet 28. Dette omfatter en hovedventil 32 og flere siderettete ventiler 30. En paknings-anordning 34 som vanligvis kalles en "Packer" er montert på en fluidumtett måte ved bunnen av produksjonsrørstrengen i ringrommet mellom foringsrøret 22 og produksjonsrørstrengen 26. Ventilen 38, som er vist detaljert på fig. 2A og 2B, er montert på en avtettende måte i en opptaksnippel 36 som ikke ligger så langt fra produksjonssonen 20, ved hjelp av kiler 40 og pakninger 42. Ventilstyreanordningen 44 er blitt senket ned ved enden av en kabel 46. Denne kabel er ved overflaten viklet på en vinsjtrommel (ikke vist). Kabelen går gjennom pakningsinnret-ningen 48 (glanden) som er festet på brønnhodet 28. Styreanordningen for ventilen er ved hjelp av kabelen 4 6 blitt plassert på hodet 50 som er anordnet på toppen av ventilen 38.
Ventilen 38 er vist på fig. 2A og 2B, mens styreanordningen 44 er vist på de følgende figurer.
Kabelen 46 kan være en vaier eller en elektrisk kabel. En elektrisk kabel blir benyttet når det er ønskelig å overføre elektriske signaler som representerer målinger, for eksempel fra brønnavstengningsverktøyet til overflaten og vice versa.
På fig. 2A og 2B er opptaksnippelen skruet inn mellom to rør i produksjonsrørstrengen, ved den øvre ende 52 ved hjelp av gjenger 54 og ved den nedre ende 56 ved hjelp av gjenger 58. Denne opptaksnippel 36 er utformet med spor 60 hvori er innpasset trekiler 62 i ventilen. Opptaksnippelens nedre ende har en endestopper 64. Ventilen 38 er fiksert i nippelen 36 ved hjelp av stopperen 64 som sammen med kilene 62, innpasset i sporet 60, hindrer at den beveger seg nedover. Ventillegemet 66 har en tilnærmet hulsylindrisk form. Ventillegemet er ved den nedre ende utformet med én eller flere åpninger 68. Diameteren for dette ventillegeme er på dette sted redusert, slik at det derved fås et større passasjetverrsnitt for åpningene som fluidet strømmer gjennom. Over åpningene 68 er det på en holder 72 anordnet pakninger 70 som tilveiebringer lekkasjetetthet mellom opptaksnippelen 3 6 og ventillegemet. En del 74 som er skruet på den øvre del av holderen 72, har åpninger som tillater passasje av kilene 62. Denne del har også flere åpninger 76 for passasje av fluidum. En bevegbar hylse 78 holdes av en fjær 80 mot den indre, øvre del 82 i ventillegemet. Denne forskyvbare hylse 78 har ved den øvre ende et boss 84 og en utvidelse 86 ved den nedre ende. Når den forskyvbare hylse 78 er i den øvre stilling, slik som vist på fig. 2A, vil utvidelsen 86 skyve kilene 62 utad og inn i sporet 60 i opptaksnippelen. Men når den forskyvbare hylse 78 forskyves nedad blir ikke kilene lenger skjøvet ut av utvidelsen 86, men kommer i kontakt med delen 88. Kilene kan derved fritt trekkes tilbake og ut av sporet 60.
Åpningene 68 kan avstenges av et ventilelement 90 bestående av et sete 92 av fleksibelt materiale (plast) som er anordnet på en hul stang 94 ved hjelp av to deler 96 og 98 og en skrue
100. En fjær 102 søker å skyve ventilelementet i en slik retning at setet blir liggende an mot delen 104 på ventillegemet og avstenger åpningene 68. Den hule stang 94 går helt gjennom ventilen. Den omfatter en krone 106 som kan komme i kontakt med bosset 84 på den forskyvbare hylse 78. Når den forskyvbare stang 94 skyves nedad, åpnes først ventilen ved at åpningene 68 frilegges, og derpå kommer kronen 106 i kontakt med bosset 84, slik at den forskyvbare hylse 78 skyves nedad og derved utløser ventilen.
Ved den øvre ende 108 av ventillegemet er det innskruet et koplings- eller oppfiskingshode 50. Dette er ved den øvre ende utformet med en flens 110 og har ved den midtre del et sett med slisser 112 hvori en tapp kan forskyves.
Ventilen monteres i opptaksnippelen ved hjelp av et innstillingsverktøy. Dette innstillingsverktøy omfatter en sentral del som holder den hule stang 94 så langt ned at åpningene 68 blir avdekket og at kilene 62 forblir i tilbake-trukket stilling. Ventilen er festet til innstillingsverktøyet ved hjelp av en bruddstift som stikker opp mot den nedre del 114 på flensen 110. Ventilen senkes ned i produksjonsrørstrengen sammen med innstillingsverktøyet inntil den stoppes av stopperen 64 i opptaksnippelen. Ved hjelp av et støtelement som er innfestet over innstillingsverktøyet blir en tapp som holder den sentrale del av innstillingsverktøyet i den nedre stilling avskåret. Denne del såvel som den hule stang 94 som får et skyv fra fjæren 102, løftes slik at kilen 62 innføres i sporet eller utsparingen 60 og lukker ventilen ved å stenge av åpningene 68. Ved å trekke i kabelen fra overflaten, kan det fastslås at ventilen er kommet fast på plass. Ved derpå å trekke enda kraftigere i kabelen, brytes bruddstiften ved den nedre ende 114 på flensen 110, slik at innstillingsverktøyet frigjøres og kan bringes opp til overflaten. Det skal bemerkes at når ventilen er fast montert i produksjonsrørstrengen,
holdes den i avstengt stilling av fjæren 102. Fluidene som produseres fra brønnen kan imidlertid strømme gjennom bunnen av den hule stang 94.
Styremekanismen er vist på figurene 3 til 10. Denne er kombinert med midler for å overføre trykket fra brønnen til en trykktransduktor. Anordningen er festet til en kabel 116 som strekker seg opp til overflaten, der den er viklet på en vinsjtrommel. I det eksempel som beskrives er denne kabel en elektrisk kabel som gjør det mulig å sende de trykkmålinger som foretas av en trykkmåler 118, som er koplet til kabelen ved hjelp av en elektrisk tilkoplingsplugg 120, til overflaten. Trykkmåleren 118 kan være av enhver egnet type som er tilgjen-gelig på markedet, for eksempel en trykkmåler type 2813 som er markedsført av det amerikanske selskap Hewlett-Packard. Trykktransduktoren er festet til den øvre del av en mantel 122. Et rør 124 som er spiralviklet, overfører trykket fra brønnen til trykkmåleren 118. Den nedre ende på røret 124 er skruet på et rett rør 126 som går helt gjennom ventilstyremekanismen. Rørets 126 nedre ende 128 (fig. 4 eller 5) er ved hjelp av et avtettet koplingstykke 196 skruet til aktuatoren 198 i styreanordningen, hvis indre del danner en del av en kanal 129. Den nedre ende av mantelen 122 (fig. 3) er ved hjelp av gjenger 132 skåret på en forskyvbcir hul stang 134. Denne stang 134 er forskyvbar i en hylse 13 6 som ved sin øvre del er avsluttet med et hode 138. Den forskyvbare stang 134 omfatter en stopper som ved hjelp av en returfjær 144 holdes mot en ring 142. Det skal bemerkes at ved å trekke i kabelen 116, vil den forskyvbare stang 134 og ringen 14 2 løftes i forhold til hylsen 13 6 mot de krefter som utøves av returfjæren 144. Denne fjær 144 er ekvivalent med en vekt. på 140 kg når den er helt sammentrykket og ligger an mot hodet på styreanordningen. Den nedre ende på den forskyvbare stang 134 har et spor 146 parallelt med lengdeaksen for styreanordningen og et annet spor 148 med skrueform og med en helning på omtrent 10 grader i forhold til det langsgående spor i styreanordningen. En tapp 150 som er festet til hylsen 13 6 beveges i sporet 146. Denne tapp hindrer rotasjon av den forskyvbare stang 134 når den forskyves vertikalt frem og tilbake. Inne i sporet 148 forskyves en tapp 152 som er festet til en aksel som driver en koplingsmekanisme 156. Denne mekanisme som er vist mer detaljert på fig. 6 og 7, er en koplingsmekanisme med ruller. Den er anordnet inne i en hylse 164. Denne mekanisme omfatter en drivaksel 154 og en drevet aksel 158 som tilkoples ved hjelp av en første gruppe ruller 160. Drivakselen 154 utfører en rotasjonsbevegelse frem og tilbake, mens den drevne aksel 158 utfører en rotasjonsbevegelse i bare én retning. Rullene 160 kopler sammen den drevne og den drivende aksel bare når drivakselen roterer i en forutbestemt rotasjonsretning. En annen gruppe bestående av tre ruller 162 som kopler den drevne aksel til hylsen 164 (som for en del er fast), utgjør motvirkende ruller som hindrer rotasjonen av den drevne aksel 158 i den motsatte retning.
Fig. 7 som viser et snitt perpendikulært på lengdeaksen, viser koplingsmekanismen for de motvirkende ruller 162. Det er anordnet tre slike ruller og de holdes i utsparinger 166, 168 og 170 som er utformet i den drevne aksel 158. De er belastet ved hjelp av fjærer 172, 174 og 176. Røret 126 går gjennom den drevne aksel 158. Det er også anordnet tre ruller 160 som er montert i utsparinger i den drevne aksel 158. De er også belastet ved hjelp av fjærer, men disse fjærer er plassert i diametralt motstående retning (180°) i forhold til fjærene 172, 174 og 176. Av fig. 7 er det derfor lett å forstå at rullene 162 muliggjør rotasjon av akselen 158 i urviserretningen, mens disse ruller hindrer rotasjon i den motsatte retning ved at den drevne aksel 158 koples til hylsen 164. For en gitt rotasjonsretning for den drivende aksel blir rullene 160 klemt fast i de tilhørende utsparinger og derved kopler sammen den drivende og drevne aksel. I den andre rotasjonsretning blir rullene på den annen side frikoplet, slik at den drivende og drevne aksel koples fra hverandre.
Den drevne aksel 158 er koplet til en roterende del 180 ved hjelp av koplingsorganer 182, som for eksempel kan være tappforbindelser.i
Den nedre ende på hylsen 164 er ved hjelp av gjenger 184 skruet til den øvre del av en mantel 186. Delen 180 roterer inne i denne mantel og ender i en lagerflate 188. Delen 180 omfatter også spor 190. I mantelen 186 er det også fremstilt åpninger 192, for å gi forbindelse til den roterende del 180. Rifler er utformet på delen 180 på den flate som ligger motsatt av åpningene 192, slik at det dannes en riflet knapp. Den er videre utstyrt med markeringer som gjør det mulig å bestemme stillingen for den roterende del i forhold til mantelen 186. Enden på den roterende del 180 er et element i påvirkningsmeka-nismen 194, som er vist mer detaljert på fig. 8, 9 og 10. Ved hjelp av et koplingsstykke 196 blir den nedre ende 128 på det sentrale rør 126 skruet på den øvre ende på en aktuator 198. Den sentrale del av aktuatoren 198 er utboret, slik at det dannes en kanal 129. Denne aktuator har en fremstikkende del 200 som danner knaster som treffer mot flaten 188 på den roterende del. Den omfatter også en tapp 202 som forskyves i et spor 204 i mantelen 186. Aktuatoren kan derfor ikke rotere og kan bare forskyves parallelt med lengdeaksen. Dens nedre ende danner en stopper 206 som ligger an mot en fjær 208.
Aktuatoren 198 er utformet med to diametralt motsatte knaster 200 (fig. 9). Disse knaster 200 kommer som vist i fig. 8 til anlegg mot flaten 188 på den roterende del 180. Denne del 180 er utformet med to utsparinger 210 som knastene 200 kan passere gjennom. Når delen 180 dreies 90 grader i forhold til den på fig. 9 viste stilling, vil derfor knastene 200 ligge i flukt med utsparingene 210. Aktuatoren 198 vil da forskyves oppad under skyv fra fjæren 208. Aktuatoren 198 forskyves inntil knastene 200 kommer til anlegg mot en lagerflate 212 (fig. 10). Aktuatoren forskyves således fra en første til en andre posisjon. Den roterende del omfatter også to hulrom eller utsparinger 190 som er diametralt motstående og ligger 90 grader forskjøvet i forhold til utsparingene 210. Ved en sammenlikning av fig. 9 og 10 er det lett å se at når knastene 200 forskyves gjennom utsparingene 210 og kommer til anlegg mot lagerflaten 212, vil de være 90 grader forskjøvet i forhold til utsparingene 190. Hvis delen 180 fortsetter å rotere vil utsparingene 210 komme i flukt med knastene 200 på aktuatoren 198. Derved vil aktuatoren på nytt forskyves oppad fra den andre posisjon til en tredje posisjon.
Den nedre del av aktuatoren 198 skrues via gjenger 214 til et hydraulisk koplingsstykke 130, hvis indre er fullstendig utboret og danner en sentral, langsgående kanal i forlengelse av kanalen 129. Koplingsstykket 130 har en sikringsstift 216 som danner en stopper og et anlegg for en hylse 218 som kan gli på den ytre flate på det hydrauliske koplingsstykke 130. Hylsen 218 er utformet med åpninger 220. En O-ringpakning er plassert i et spor fremstilt i omkretsflaten på den nedre ende 224 på det hydrauliske koplingsstykke 130. Enden 224 er takket være pakningen 222 innpasset på en lekkasjetett måte i den indre del av den hule stang 94 i ventilen. Enden av den hule stang 94 i ventilen kommer til anlegg mot den nedre ende 226 på hylsen 218.
Til den nedre del av mantelen 186 er det ved hjelp av gjenger 228 festet en sylindrisk del 230 med en tapp 232.
Denne tapp 232 forskyves i utsparingene 112 i ventilhodet 50.
Når ventilen er montert i produksjonsrørstrengen og innstillingsutstyret er dratt opp til overflaten, senkes styreanordningen 44 ned fra overflaten ved hjelp av en elektrisk kabel 116. Ventilen er da avstengt og hylsen 218 er belastet av fjæren 208, slik at den nedre ende på hylsen 218 dekker pakningen 222 for å beskytte denne. Den sylindriske del 230 (fig. 5) på styreanordningen ligger da over ventilhodet 50. Tappen 232 stikker da inn i en av slissene 240 eller 242 (fig. 2A) i slissesystemet 112 i ventilhodet 50. Tappen 232 innpasses derpå inn i delen 244 i slissesystemet 112. Enden 224 på det hydrauliske koplingsstykke er samtidig blitt innpasset på en avtettende måte i den hule stang 94. Hylsen 218 kommer derfor til anlegg mot stopperen eller sikringsstiften 216. Den hule stang 94 blir derpå forskjøvet nedad, og den åpner derved ventilen ved at åpningene 68 blir avdekket. Kabelen blir derpå trukket opp litt fra overflaten, slik at tappen 232 går fra delen 244 i slissesystemet til slissedelen 246. I denne posisjon er ventilen åpen, slik at fluidum fra brønnen kan strømme gjennom åpningene 68 og inn i kanalen mellom den hule stang 94 og ventillegemet 74 og gjennom åpningene 76, slik det er vist skjematisk med piler på fig. 2A og 2B. Brønntrykket kan måles ved hjelp av trykkmåleren 118, idet fluidene går gjennom kanalen som dannes inne i den hule stang 94, inne i det hydrauliske koplingsstykke 130, gjennom kanalen 129 og gjennom røret 126.
Ved stengning av ventilen trekkes det i kabelen adskillige ganger etter hverandre fra overflaten. Når det trekkes i kabelen løftes glidestangen 134 og trykker sammen fjæren 144. Dette fører til at drivakselen 154 i koplingsmekanismen dreies omtrent 10 grader. Denne vinkel er avhengig av helningen eller stigningen på sporet 148 og av lengderorskyvningen av glidestangen 134. Den drevne aksel 158 og den roterende del 180 dreies også den samme vinkel. Når strekket i kabelen opphører kommer glidestangen 134 tilbake til sin opprinnelige posisjon og under virkningen fra fjæren 144. Den drevne aksel 158 og den roterende del 180 vil på den annen side ikke dreies i den motsatte retning. Hvis utsparingene 210 i den roterende del 180 til å begynne med var i en posisjon omtrent 90 grader fra tappene 200 (slik som vist på fig. 9), er det lett å forstå at det er nødvendig å trekke ni ganger i kabelen 116 for at tappene 200 skal bli liggende i flukt med utsparingene 210.
Når dette inntreffer vil det hydrauliske koplingsstykke 130 og aktuatoren 198 løftes et stykke som tilsvarer avstanden mellom lagerflåtene 188 og 212, idet disse går fra den første til den andre posisjon. Dette fører til at ventilen 38 stenges. Det skal bemerkes at stengningen av ventilen foregår praktisk talt momentant. Trykkvariasjonene som skriver seg fra stengningen av ventilen kan videre registreres umiddelbart. Det skal også bemerkes at fluidumstrømmen ikke ble forstyrret før stengningen av ventilen, idet fluidene kunne strømme fritt gjennom åpningene 68. I denne andre posisjon for aktuatoren vil O-ringpakningen 222 på enden av det hydrauliske koplingsstykke på nytt ligge under åpningene 220 i mantelen eller hylsen 218. Når det ønskes å stoppe målingene og løfte ventilstyreanordningen opp til overflaten blir trykket først utbalansert ved å trekke flere ganger etter hverandre i kabelen 116. Utsparingene 210 som er plassert 90 grader fra utsparingen 190, gjør at det på nytt blir nødvendig å trekke ni ganger i kabelen 116 for at tappene 200 skal føres gjennom utsparingene 190. Når dette inntreffer vil aktuatoren 198 og det hydrauliske koplingsstykke 130 løftes. O-ringpakningen 222 vil da bli liggende over åpningene 220 i mantelen 218, slik at trykket utbalanseres. Brønntrykket har en tendens til å skyve styreanordningen oppad. Når trykket utbalanseres, vil denne skyvekraft ikke lenger eksistere. Ved opphør av trekket i kabelen 116, senkes styreanordningen på grunn av sin egen vekt. Tappen 232 vil da gå fra uttakningen 24 6 i slissesystemet 212 i ventilhodet til posisjonen 250. Ved et trekk i kabelen fra overflaten vil tappen 232 da føres gjennom slissen 252, og styreanordningen blir da koplet fra ventilen og kan løftes til overflaten.
Hvis styreanordningen av én eller annen grunn ikke vil senkes ned, dvs hvis tappen 232 ikke senkes ned fra posisjonen 246 til posisjonen 250 ved hjelp av vekten av styreanordningen alene, trekkes det slik i kabelen at den brytes i sitt svek-ningspunkt. Et.oppfiskingsverktøy blir da senket ned fra overflaten på et tungt koplingsstykke. Ved å slå nedad brytes tappen 216, og ved å støte an mot styreanordningen blir det mulig å få tappen 232 til å gå fra posisjonen 246 til posisjonen 240 i ventilhodet. Styreanordningen blir derpå trukket opp til overflaten.
Den foran beskrevne styreanordning har flere fordeler, og det kan blant annet nevnes dens lille lengde, og dette medfører at det er nødvendig å trekke flere ganger i kabelen fra overflaten for å påvirke ventilen. For å oppnå den samme virkning ved å trekke bare én gang i kabelen fra overflaten må glidestangens 134 bevegelse i realiteten være lenger. At det er nødvendig å trekke flere ganger i kabelen vil også hindre utilsiktet betjening av ventilen. Det skal også legges merke til at man ikke behøver å opprettholde strekket i kabelen utenfor de perioder der ventilen betjenes. Betjeningen av ventilen finner også sted momentant. Når det gjelder å foreta trykkmålinger ved bruk av ventilstyreanordningen, skal det også legges merke til at trykkvariasjonene kan registreres uavbrutt både før og etter avstengningen av ventilen.
Styreanordningen er blitt beskrevet i forbindelse med en anordning for å måle trykkvariasjoner som skriver seg fra at produksjonsrørstrengen i brønnen avstenges. Denne anordningen kan imidlertid også benyttes sammen med annet utstyr som kan styres ved å forskyve en del i forhold til en annen (forskyve aktuatoren 198 i forhold til de faste elementer). Trykkmålings-utstyret er blitt beskrevet sammen med en trykkmåler som er plassert ved toppen av utstyret og benyttet sammen med en elektrisk kabel for overføring av data til overflaten. Det er åpenbart at denne trykkmåler kan plasseres ved et annet sted i utstyret, og at denne trykkmåler kan være utstyrt med et minne som registrerer data fra brønnen. Kabelen kunne da være en enkel stålkabel. Trykkmåleren kan også være en transduktor for måling av andre parametere, slik som temperaturen.
Claims (4)
1. Styreanordning for et verktøy, f.eks. en ventil, som er plassert i produksjonsstrengen i en brønn og som styres ved aksial bevegelse av et element av verktøyet, der anordningen kan senkes ned i brønnen ved enden av en kabel (116) , og omfatter en hylseformet mantel (136, 164, 186, 230), en første mekanisme (134, 148, 152, 154) for omforming av en frem- og tilbakegående bevegelse i lengderetningen til en vekslende rotasjonsbevegelse, idet den frem- og tilbakegående bevegelse i lengderetningen oppnås ved å trekke i og slippe kabelen, og en annen mekanisme (156) som består av en koplingsmekanisme med ruller forbundet med den første mekanisme for omforming av den vekslende rotasjonsbevegelse til en rotasjonsbevegelse i bare én retning, karakterisert ved- at den første mekanisme omfatter en stang (134) som glir langs anordningens lengdeakse under påvirkning av trekkrefter som virker på kabelen (116) idet nevnte glidestang (134) har et skrueformet spor (148) , samt en anordning (146, 150) som hindrer at stangen dreies i forhold til mantelen (136) , - at den annen mekanisme (156) omfatter en drivaksel (154) som er utstyrt med en tapp (150) for inngrep med sporet (148) slik at drivakselen (154) beskriver en vekslende rotasjonsbevegelse når stangen forskyves frem og tilbake i lengderetningen, og en drevet aksel (158) med slisser (166, 168, 170) og i slissene anordnete ruller (162), hvilke aksler og ruller danner nevnte koplingsmekanisme slik at den drevne aksel meddeles rotasjonsbevegelse bare i én retning, - at den drevne aksel (158) omfatter en første lagerflate (188) som er utformet med en første utsparing (210), og anordningen omfatter en mellom en første og en annen posisjon, ved hjelp av en fjær (208) forskyvbar aktuator (198) som er forbundet med det element av verktøyet som skal styres og har en del (200) som holdes mot nevnte lagerflate (188), idet denne del (200) griper inn i utsparingen (210) ved en gitt vinkelstilling for den drevne aksel i forhold til aktuatoren, idet aktuatoren da vil bli ført fra den første til den annen posisjon.
2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den drevne aksel (158) omfatter en annen lagerflate (212) som er anordnet i lengdemessig avstand fra den første lagerflate (188) og er utstyrt med minst én annen utsparing (190) som er vinkelforskjøvet i forhold til den første utsparing (210) , idet den del (200) av aktuatoren som ligger an mot den første lagerflate kan gripe inn i den andre utsparing for en annen gitt vinkelstilling for den drevne aksel i forhold til aktuatoren, for derved å bringe aktuatoren til å gå fra den annen lengdeposisjon til en tredje posisjon.
3. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det skrueformete sporets (148) helningsvinkel i forhold til verktøyets lengdecikse og vinkel forskyvningene mellom hver av utsparingene (190,, 210) og aktuatoren (198) er slik at kabelen (116) må trekkes i flere ganger for å beveges fra den første til den annen posisjon og fra den annen posisjon til den tredje posisjon.
4. Anordning ifølge et av kravene 1, 2 eller 3, karakterisert ved at nevnte element i verktøyet som skal styres er ventilelementet (90) i en ventil (38) .
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8113810A FR2509366A1 (fr) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | Dispositif de commande d'un outil de fermeture de la colonne de production d'un puits |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO822363L NO822363L (no) | 1983-01-10 |
NO162529B true NO162529B (no) | 1989-10-02 |
NO162529C NO162529C (no) | 1990-01-10 |
Family
ID=9260526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO822363A NO162529C (no) | 1981-07-08 | 1982-07-07 | Styreanordning for et verktoey, f.eks. en ventil, som er plassert i produksjonsstrengen i en broenn. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4553599A (no) |
AU (1) | AU550867B2 (no) |
FR (1) | FR2509366A1 (no) |
GB (1) | GB2102045B (no) |
NO (1) | NO162529C (no) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4508174A (en) | 1983-03-31 | 1985-04-02 | Halliburton Company | Downhole tool and method of using the same |
FR2549133B1 (fr) * | 1983-07-12 | 1989-11-03 | Flopetrol | Procede et dispositif de mesure dans un puits petrolier |
FR2588915B1 (fr) * | 1985-10-18 | 1988-03-18 | Flopetrol | Outil d'obturation de la colonne de production d'un puits |
FR2594174B1 (fr) * | 1986-02-10 | 1988-06-03 | Flopetrol | Outil permettant d'obturer la colonne de production d'un puits |
FR2609102B1 (fr) * | 1986-12-31 | 1993-12-17 | Institut Francais Petrole | Methode et dispositif pour effectuer des mesures ou/et interventions dans une zone d'un puits soumise a une compression hydraulique |
US4898241A (en) * | 1986-12-31 | 1990-02-06 | Institut Francais Du Petrole | Method and device for taking measurements and/or carrying out interventions in a well subjected to hydraulic compression |
US4790378A (en) * | 1987-02-06 | 1988-12-13 | Otis Engineering Corporation | Well testing apparatus |
GB8800875D0 (en) * | 1988-01-15 | 1988-02-17 | Drexel Equipment Ltd | Shut-in tool |
FR2647500B1 (fr) * | 1989-05-24 | 1996-08-09 | Schlumberger Prospection | Appareil d'essai d'un puits de forage petrolier et procede correspondant |
FR2651016B1 (fr) * | 1989-08-18 | 1991-10-11 | Schlumberger Prospection | Appareil d'essai de puits de forage petrolier |
GB2267522B (en) * | 1992-03-04 | 1995-08-23 | Otis Eng Co | Improvements in or relating to shifting tools |
GB2311315A (en) * | 1996-03-22 | 1997-09-24 | Smith International | Hydraulic sliding side-door sleeve |
US5794699A (en) * | 1996-11-27 | 1998-08-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Metal-to-metal sliding side door for wells |
GB9826022D0 (en) * | 1998-11-28 | 1999-01-20 | Conoco Uk Ltd | Well logging tool |
NO20001801L (no) * | 2000-04-07 | 2001-10-08 | Total Catcher Offshore As | Anordning ved testplugg |
GB2415725B (en) | 2003-04-01 | 2007-09-05 | Specialised Petroleum Serv Ltd | Downhole tool |
US7090010B1 (en) | 2003-09-25 | 2006-08-15 | Todd Martin | Gauge carrier sub apparatus |
MX2011003461A (es) * | 2008-10-03 | 2011-05-19 | Schlumberger Technology Bv | Sistema hidraulico que puede se configurado. |
CN106089162B (zh) * | 2016-08-21 | 2018-07-31 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种双向无线识别控制的分层段开采生产管柱及调控装置 |
US11867031B2 (en) * | 2021-07-16 | 2024-01-09 | Tenax Energy Solutions, LLC | Sand removal system |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE24304E (en) * | 1957-04-23 | Boynton | ||
US24304A (en) * | 1859-06-07 | Charles hewitt | ||
US2002386A (en) * | 1931-05-15 | 1935-05-21 | Clyde E Bannister | Double piston fluid motor |
US2167019A (en) * | 1937-11-01 | 1939-07-25 | Smith Corp A O | Automatic clutch for drilling apparatus |
US2373647A (en) * | 1941-12-06 | 1945-04-17 | Sida S Martin | Remotely controlled flow valve operating tool |
US2373648A (en) * | 1941-12-06 | 1945-04-17 | Sida S Martin | Remotely controlled flow valve operating tool |
US2907391A (en) * | 1954-06-14 | 1959-10-06 | Myron M Kinley | Valves |
US2922479A (en) * | 1956-05-28 | 1960-01-26 | Kinley Myron Macy | Apparatus for controlling fluid circulation |
US3618177A (en) * | 1970-08-24 | 1971-11-09 | Richard G Wood | Cable release mechanism |
US3831677A (en) * | 1972-11-24 | 1974-08-27 | Schlumberger Technology Corp | Retainer packer with improved valve system |
US4040494A (en) * | 1975-06-09 | 1977-08-09 | Smith International, Inc. | Drill director |
US4015662A (en) * | 1975-10-23 | 1977-04-05 | Brown Oil Tools, Inc. | Well tool which changes reciprocating movement to rotary motion |
DE2551303C3 (de) * | 1975-11-14 | 1981-04-02 | Institut gornogo dela Sibirskogo otdelenija Akademii Nauk SSSR, Novosibirsk | Druckluftbetriebene Tiefloch-Schlagbohrmaschine |
FR2453269A2 (fr) * | 1979-04-06 | 1980-10-31 | Inst Francais Du Petrole | Raccord coude a angle variable pour forages diriges |
US4159643A (en) * | 1978-07-31 | 1979-07-03 | Camco, Incorporated | Method of and apparatus for measuring bottom hole well pressure |
-
1981
- 1981-07-08 FR FR8113810A patent/FR2509366A1/fr active Granted
-
1982
- 1982-06-11 AU AU84823/82A patent/AU550867B2/en not_active Ceased
- 1982-07-05 GB GB08219394A patent/GB2102045B/en not_active Expired
- 1982-07-06 US US06/395,447 patent/US4553599A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-07-07 NO NO822363A patent/NO162529C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU8482382A (en) | 1983-01-13 |
FR2509366A1 (fr) | 1983-01-14 |
FR2509366B1 (no) | 1984-05-25 |
US4553599A (en) | 1985-11-19 |
GB2102045B (en) | 1984-12-05 |
NO162529C (no) | 1990-01-10 |
GB2102045A (en) | 1983-01-26 |
AU550867B2 (en) | 1986-04-10 |
NO822363L (no) | 1983-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO162529B (no) | Styreanordning for et verktoey, f.eks. en ventil, som er plassert i produksjonsstrengen i en broenn. | |
CA1053574A (en) | Method and apparatus for a subsea master valve | |
US7261161B2 (en) | Well testing system | |
NO314811B1 (no) | Fluidsirkuleringsapparat | |
CA1052262A (en) | Weight and pressure operated well testing apparatus and its method of operation | |
US3830306A (en) | Well control means | |
NO20171978A1 (no) | Toveis klaffventil | |
NO156182B (no) | Anordning ved sirkulasjonsventil i oljebroenner. | |
NO180463B (no) | Anordning og fremgangsmåte for styring av minst to strömningsventiler | |
NO321446B1 (no) | Bronnstromsmale- og styreanordning for plassering i nedihulls sidelommeboringer | |
NO321323B1 (no) | Anordning for styring av stromning i et bronnhull | |
NO327803B1 (no) | Gasslofteventil med variabel munningsapning for hoy mengdestrom og avtagbar kraftkilde som fremgangsmate for dens anvendelse | |
NO147280B (no) | Anordning for undersoekelse av en jordformasjon | |
NO163751B (no) | Sirkulasjonsventil. | |
NO332607B1 (no) | Bronnplugg med kuleventil for gjentatt utplassering | |
NO341090B1 (no) | Framgangsmåte og et system for posisjonsregulering av en nedihulls aktuator. | |
NO337857B1 (no) | Apparat, fremgangsmåte og system for å detektere aktivering av en strømningsreguleringsanordning | |
US4440230A (en) | Full-bore well tester with hydrostatic bias | |
NO802249L (no) | Broennproevesystem samt fremgangsmaate for drift av en foret broenn | |
NO301656B1 (no) | Loggeverktöy innrettet for innföring i et brönnhull | |
NO303947B1 (no) | Loggeinstrument | |
NO831942L (no) | Fjernstyrt strupeventil. | |
NO300391B1 (no) | Anordning for betjening av nedhullsutstyr i en boret brönn som har minst en sone som avviker sterkt fra vertikal retning | |
US4624317A (en) | Well tool with improved valve support structure | |
US4610308A (en) | Bottom hole sampler and safety valve and valve therefor |