NO20120886A1 - Reguleringsventil for strom i borestreng og fremgangsmater for anvendelse - Google Patents

Description

Kryssreferanse til relaterte søknader

Denne søknaden krever prioritet fra US provisorisk patentsøknad nr. 61/294,402, innlevert 12. januar 2010, hvorav hele oppfinnelsen innlemmes her ved referanse.

Denne søknaden er relatert til US provisorisk patentsøknad nr. 60/793,883, innlevert 21. april 2006; US patentsøknad nr. 11/788,660, innlevert 20. april 2007, nå US patent nr. 7,584,801; US patentsøknad nr. 12/432,194, innlevert 29. april 2009; og US patentsøknad nr. 12/609,458, innlevert 30. oktober 2009, hvor alle oppfinnelsene er innlemmet her ved referanse.

Bakgrunn

Oppfinnelsen gjelder generelt strømningsreguleringsventiler for borestrenger, og mer spesifikt strømningsreguleringsventiler for borestreng for å forebygge u-tubing av fluidstrøm i borestrenger og brønnboringssystemer.

Administrert trykkboring (Managed Pressure Drilling - MPD) og dobbeltgradientsboring (Dual Gradient Drilling) er boreteknikker på oljefeltet som ofte benytter en høyere densitet på boreslammet innenfor borestrengen og en lavere densitet i returslambanen på utsiden av borestrengen.

I dobbeltgradientsboring kan det oppstå en uønskelig tilstand kalt «U-tubing» når slampumpene for et boresystem stoppes. Slampumpene blir vanligvis brukt for å levere boreslam inn i borestrengen og ekstrahere returslammet fra brønnhullet og et retur-stigerør (eller stigerør). I et typisk scenario med u-tubing vil fluidstrømning innenfor en borestreng kunne fortsette å strømme, selv etter at slampumpene har fått mindre kraft, inntil trykket innenfor borestrengen utjevnes med trykket utenfor borestrengen, for eksempel i brønnhullet og/eller et retur-stigerør (eller stigerør). Dette problemet forverres i de situasjonene hvor et fluid med høyere densitet kommer foran et fluid med lettere densitet i en borestreng. I et slikt scenario kan fluidet med høyere densitet ved sin egen vekt forårsake fortsatt strømning i borestrengen selv etter at slampumpene har blitt avstengt. Dette u-tubingsfenomenet kan føre til uønskede brønnspark, som kan gjøre skade på et boresystem. Av denne grunn er det ønskelig, når slam pumpen i et boresystem slås av, at den forovergående fluidstrømmen raskt blir stoppet.

Reguleringsventiler for strøm i borestreng eller ventiler for strømningsstopp blir noen ganger brukt til å regulere strømning i et nedihullsrør, som vil kunne være eller danne en del av en borestreng. Noen styrømningsreguleringsventiler for borestreng benytter et trykkdifferensiale mellom visse trykkåpninger plassert langs den primære strømningsbanen for ventilen, for å påføre trykk på en ventilhylse innenfor et ventilhus for å forårsake aktuering av ventilhylsen. Bevegelse av ventilhylsen vil deretter åpne eller lukke de viktigste strømningsåpningene for borefluider inne i ventilen. I ventiler av tidligere teknikk finnes det minst to kjente ulemper. For det første, for å åpne hylsen, må betydelige krefter som holder hylsen i en lukket posisjon først overvinnes. For det andre vil en rask åpning av hylsen forårsake et betydelig trykktap i ventilen. Således, i noen strømningsreguleringsventiler, for å kunne overvinne de betydelige kreftene som holder hylsen i en lukket posisjon, brukes et massivt stempel for langsomt å kunne initiere bevegelse av ventilhylsen. Når ventilhylsen i tidligere teknikks strømningsreguleringsventil først blir tvunget i åpen posisjon av det massive stempelet, begynner strømning gjennom hovedstrømningsåpningene i strømningsreguleringsventilen. Når det gjelder trykktap innenfor ventilen, vil fagfolk på området forstå at på grunn av at hovedstrømningsåpningene er relativt store, slik at når de begynner å åpne, vil kun en liten bevegelse av ventilhylsen kunne forårsake et fall i trykket når åpningene åpner seg. Av denne grunnen er det også ønskelig med det massive stempelet som er beskrevet ovenfor, fordi det tillater at ventilhylsen blir åpnet langsomt, for derved å minimere trykktap. Ved langsom åpning av de viktigste strømningsåpningene som benytter et slikt solid stempel, vil imidlertid den fluidstrømmen som går gjennom åpningene bli holdt oppe ved et høyt trykk, og fører derfor til en potensiell utvasking av strømningsåpningene, det vil si den høye hastigheten for det fluidet som går gjennom de delvis åpne hovedstrømningsåpningene vil korrodere eller vaske bort det stålet som slike strømningsreguleringsventiler og hovedstrømningsåpninger typisk er laget av.

Sammenfatning

Denne oppfinnelsen gjelder generelt reguleringsventiler for strøm i borestreng og mer spesielt reguleringsventiler for strøm i borestreng for å forhindre u-tubing for fluidstrøm i borestrenger og brønnboringssystemer.

Et eksempel på en strømningareguleringsventil for borestreng benytter et stempel med en strømningspassasje derigjennom for å initiere bevegelse av en ventilhylse innenfor en strømningsreguleringsventil. Strømningspassasjen kommuniserer fluid gjennom stempelet og inn i det indre av ventilhylsen, og tapper dermed ut trykk fra fluidet som går gjennom de primære strømningsåpningene etter hvert som ventilhylsen initialt åpnes. Initialt vil således borefluid strømme gjennom ventilhylsen via hullet gjennom stempelet. Etter hvert som ventilhylsen fortsetter å åpne seg, vil strømning gjennom hovedstrømningsåpningene begynne. Dette vil gi anledning til en større grad av strømningsregulering gjennom hovedstrømningsåpningene og vil minimere det trykktapet som assosieres med tidligere teknikk. I en foretrukket utførelsesform vil en del av eller alle stempelkomponentene være laget av et materiale, så som wolfram ka r bid, som er hardere, dvs. med en høyere Rockwell-hardhetsfaktor, enn det materialet som brukes til å lage resten av ventilen (vanligvis stål).

I en utførelsesform av oppfinnelsen vil en kuleventil være anordnet for å regulere strømning gjennom strømningspassasjen i stempelet. Fortrinnsvis vil kuleventilen omfatte en kule og et kulesete anordnet mellom en stempeltrykkåpning og en stempeltrykkflate. Etter hvert som trykket på kulen økes, vil kulen komme i inngrep med stempeltrykkflaten og tvinge stempelet mot ventilhylsen, og derved initiere «åpning» av ventilhylsen og hovedstrømningsåpningene. Samtidig vil strømning forbi kulen gjennom strømningspassasjen og inn i det innvendige av ventilhylsen redusere trykket ved primærhylsens strømningsåpninger. Et forspenningselement vil kunne brukes til å tvinge kuleventilen inn i ventilsetet, det vil si den lukkede posisjonen. Fagfolk innen området vil kunne erkjenne at ved å endre kraften på forspenningselementet på kulen, vil det trykket som får kulen til å bevege seg, og således drift av den samlede reguleringsventilen for strømning, kunne justeres som ønskelig. Økning av trykket tvinger kulen ut fra setet, og strømmen vil passere ut rundt kulen og inn i stempelets hull. Siden kulen har et forholdsvis lite flateareal, og det er lite friksjon på kulen, kan et lavere trykk benyttes til å åpne kuleventilen.

Kulesetet kan ganske enkelt være en ring med et hull derigjennom og kanter som er faset eller på annen måte formet for å passe til kulens profil. En kneppring vil kunne brukes til å feste kulesetet på plass innenfor åpningen benyttet til å lede en del av strømmen gjennom stempelet.

I en utførelsesform vil et plugglegeme med aksielt hull ha stempelet aksielt montert i plugglegemet. Kulesetet monteres i det aksielle hullet på pluggen. Det aksielle hullet danner strømningsåpningen for stempelet.

I en utførelsesform brukes en nedlåsningsmutter av filtertype for å feste kulesetet på plass innenfor åpningen. Nedlåsningsmutteren håret hull derigjennom, som åpner til enden av mutteren. En første ende av mutteren tilveiebringes med en flerhet av åpninger for å tillate strøm inn i hullet.

I alle fall vil oppfinnelsens arrangement tillate en langsom, regulert økning av strømningshastigheten gjennom det lille stempelet for å danne en tilstrekkelig trykkdifferensial for å begynne å åpne hovedstrømningsåpningene i ventilhylsen.

I et eksempel omfattes en reguleringsventil for strøm i borestreng et ventilhuskarakterisert veden vegg som definerer det indre av en ventil, hvor ventilhuset har en innvendig strømningsbane i huset dannet der med en utløpsstrømningsåpning i huset anordnet langs nevnte innvendige strømningsbane for huset; en ventilhylse anordnet i det minste delvis i det innvendige av ventilhuset, hvor ventilhylsen erkarakterisert veden første ende og en andre ende og en vegg som definerer det innvendige av en hylse, en første hylsestrømningsåpning definert innenfor ventilhylsens vegg, og en andre hylsestrømningsåpning definert innenfor ventilhylsens vegg tilgrensende den nevnte første enden, hvor ventilhylsen er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset mellom en lukket posisjon og en åpen posisjon, slik at ventilhylseveggen vesentlig hindrer fluidstrømning fra husets utløpsåpning til den første hylsestrømningsåpningen når ventilhylsen er i den lukkede posisjonen og hvor den første hylsestrømningsåpningen og husutløpsstrømåpningen er i vesentlighet på linje når i den åpne posisjonen; hvor ventilhylsen har en øvre trykks flate definert derpå for så å tilveiebringe et første flateareal hvorpå et første fluidtrykk fra den innvendige husstrømningsbanen vil kunne virke for å tilveiebringe en nedadgående kraft på ventilhylsen og hvor ventilhylsen har en lavere trykks flate definert derpå, for så å tilveiebringe et andre flateareal hvorpå et andre fluidtrykk vil kunne virke for å tilveiebringe en oppadgående kraft på ventilhylsen; en fjær hvor fjæren spenner opp ventilhylsen til den lukkede posisjonen ved å utøve en forspenningskraft på ventilhylsen; en øvre trykks åpning i fluidkommunikasjon med nevnte innvendige husstrømningsbane, nevnte øvre trykks åpning anordnes for å tillate at det første fluidtrykket virker på den øvre trykks flaten; en lavere trykks flate som tillater det andre fluidtrykket å virke på den lavere trykks flaten; et stempel som har en første ende og en andre ende og som er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset, nevnte stempel er viderekarakterisert veden strømningspassasje derigjennom, hvor den andre enden av stempelet er tilgrensende en ende av ventilhylsen for å tillate fluidkommunikasjon mellom nevnte stempelstrømningspassasje og nevnte andre hylsestrømningsåpning og hvor den første enden av stempelet har en stempeltrykksflatekarakterisert vedet stempelflateareal; og en stempeltrykkåpning i fluidkommunikasjon med den innvendige strømningsbanen i huset som tillater at et fluidtrykk innvendig innenfor ventilen og virker på stempeltrykkflaten, nevnte stempeltrykkåpning i fluidkommunikasjon med nevnte stempelstrømningspassasje. Reguleringsventilen for strøm i borestrengen vil kunne innbefatte en kule og et kulesete anordnet mellom stempeltrykksåpningen og stempeltrykksflaten. Et forspenningselement, så som en fjær, ville kunne anordnes for å presse kulen i kontakt med kulesetet. Et annet eksempel på en reguleringsventil for strøm i borestreng omfatter et ventilhus, hvor ventilhuset karakteriseres ved en sylindrisk vegg som strekker seg fra en første ende til en andre ende og som definerer det innvendige av en ventil, hvor ventilhuset har en innvendig husstrømningsbanekanal dannet mellom nevnte første og andre ender med en husutløpsstrømningsåpning anordnet langs med nevnte strømningsbanekanal; en ventilhylse anordnet i det minste delvis i ventilhuset, ventilhylsen erkarakterisert veden ventilhylsevegg som definerer det innvendige av en ventilhylse, nevnte ventilhylse har en første hylsestrømningsåpning definert innenfor nevnte vegg og en andre hylsestrømningsåpning definert innenfor nevnte vegg, hvor ventilhylsen er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset mellom en lukket posisjon og en åpen posisjon, slik at fluidstrømmen i nevnte husutløpsstrømningsåpningen og nevnte første hylsestrømningsåpningen er vesentlig hindret når ventilhylsen er i den lukkede posisjonen og hvor den første hylsestrømningsåpningen og husutløpsstrømningsåpningen er vesentlig på linje når i den åpne posisjonen; hvor ventilhylsen har en første trykkflate definert derpå for så å tilveiebringe et første flateareal hvorpå et første fluidtrykk fra husets strømningsbanekanal vil kunne virke for å tilveiebringe en nedadgående kraft på ventilhylsen, og hvor ventilhylsen har en andre trykkflate definert derpå for så å tilveiebringe et andre flateareal hvorpå et andre fluidtrykk vil kunne virke for å tilveiebringe en oppadgående kraft på ventilhylsen; en forspenningsmekanisme hvor forspenningsmekanismen spenner opp ventilhylsen til den lukkede posisjonen; en første trykkanal som tillater det første fluidtrykket å virke på den første trykkflaten; en andre trykkanal som tillater det andre fluidtrykket å virke på den andre trykkflaten; et avlangt stempel som har en første ende, et innvendig hull og en andre ende åpen til det nevnte innvendige hullet, nevnte stempel er aksielt bevegbart innenfor ventilhuset, hvor nevnte andre åpne ende er i fluidkommunikasjon med nevnte andre hylsestrømningsåpning; og et stempeltrykk i fluidkommunikasjon med den innvendige husstrømningsbanen, nevnte stempeltrykkåpning i fluidkommunikasjon med nevnte innvendige hull av nevnte stempel.

Et eksempel på en fremgangsmåte for regulering av strømning i et nedihullsrør omfatter restriksjon av strømning gjennom nedihullsrøret ved å lukke en strømningsstopperventil når det er en differanse mellom et første fluidtrykk utenfor nedihullsrøret og et andre fluidtrykk langs den primære strømningsbanen innenfor nedihullsrøret ved strømningstoppventilen er under en terskelverdi; og tillater strømning gjennom langsmed dens primære strømningsbanen for nedihullsrøret for å åpne strømningsstoppventilen når en differanse mellom det første fluidtrykket utenfor nedihullsrøret og det andre fluidtrykket innenfor nedihullsrøret ved strømningsstoppventilen er over en terskelverdi, hvor nevnte strømningsstoppventil åpnes ved å: introdusere borefluid inn i ventilen for å indusere et trykk anvendt på trykkflaten på et stempel, for derved å forårsake at det nevnte stempel legger press på en ventilhylse fra en lukket posisjon; lede en andel av nevnte borefluid gjennom nevnte stempel og inn i det indre av nevnte ventilhylse for å etablere første strømning gjennom nevnte ventil; lede en annen andel av nevnte borefluid mot nevnte ventilhylse for å anvende et fluidtrykk på ventilhylsen; og øke fluidtrykket på ventilhylsen for så å forårsake at ventilhylsen aksielt beveger seg mot forspenningsretningen for en fjær, for derved å øke fluidstrømning gjennom nevnte ventilhylse.

Et annet eksempel på en fremgangsmåte for regulering av strømning i et nedihullsrør omfatter tilveiebringelse av et ventilhus, hvor ventilhuset karakteriseres ved en rørvegg som strekker seg fra en første ende til en andre ende og som definerer det innvendige av en ventil, hvor ventilhuset har en innvendig husstrømningsbane dannet mellom nevnte første og andre ende med en husutløpsstrømningsåpning anordnet langs nevnte innvendige strømningsbane; tilveiebringe en ventilhylse anordnet i det minste delvis i ventilhuset, ventilhylsen har minst to trykkflater og er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset mellom en lukket posisjon og en åpen posisjon, som tilveiebringer et stempel som har en strømningspassasje derigjennom innenfor ventilhuset og bæring mot ventilhylsen; forspenning av ventilhylsen under en forspenningskraft i en første retning mot stempelet for så å lukke ventilen; introdusere borefluid inn i ventilhuset for å indusere et første fluidtrykk deri; anvende nevnte første fluidtrykk på stempelets trykkflate, for derved å forårsake at nevnte stempel legger vekt på ventilhylsen i en andre retning motsatt til den første retningen; rette en andel av borefluidet for å strømme gjennom nevnte stempelstrømningspassasje og inn i det indre av nevnte ventilhylse for å starte strømning; anvende et fluidtrykk fra innenfor ventilhuset til en første overflate av ventilhylsen for å generere en første kraft for å legge vekt på ventilhylsen i den andre retningen; anvende et andre fluidtrykk avledet fra nedstrøms av nevnte første fluidtrykk til en andre overflate av ventilhylsen for å generere en andre kraft for å legge vekt på ventilhylsen i den første retningen; opprettholde en borefluidstrømning gjennom ventilhylsen slik at den første kraften er større enn fjærens forspenningskraft pluss den andre kraften; og redusere fluidstrømningen gjennom ventilhylsen for så å tillate at forspenningskraften skifter ventilhylsen i den første retningen, og derved legge vekt på ventilen inn i en lukket posisjon.

Et eksempel på et system for reguleringsventil for strøm i borestreng omfatter et ventilhus, hvor ventilhuset karakteriseres ved en rørvegg som strekker seg fra en første ende til en andre ende og som definerer det indre av en ventil, hvor ventilhuset har en innvendig husstrømningsbane dannet mellom nevnte første og andre ende med en husutløpsstrømåpning anordnet langsmed nevnte innvendige strømningsbane; en ventilhylse anordnet i det minste delvis i ventilhuset, ventilhylsen har en første ende og en andre ende og erkarakterisert veden ventilhylsevegg som strekker seg mellom nevnte første og andre ende for å definere det innvendige av en ventilhylse, nevnte ventilhylse har en første strømningsåpning anordnet i nevnte ventilhylsevegg og en andre strømningsåpning ved nevnte første ende, hvor ventilhylsen er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset mellom en lukket posisjon og en åpen posisjon, slik at fluidstrømning mellom det nevnte husutløpsstrømningsåpning og nevnte første strømningsåpning i hovedsak er hindret når ventilhylsen er i den lukkede posisjonen og hvor den første strømningsåpningen og husutløpsstrømningsåpningen i hovedsak er på linje når den er i åpen posisjon; hvor ventilhylsen har en øvre trykks flate definert derpå, for så å tilveiebringe et første flateareal hvorpå et første fluidtrykk fra den innvendige husstrømningsbanen vil kunne virke for å tilveiebringe en nedadgående kraft på ventilhylsen, og hvor ventilhylsen har en lavere trykks flate definert derpå, for så å tilveiebringe et andre flateareal hvorpå et andre fluidtrykk vil kunne virke for å tilveiebringe en oppadgående kraft på ventilhylsen; en fjær, hvor fjæren spenner opp for ventilhylsen til den lukkede posisjonen ved å utøve en forspenningskraft på ventilhylsen; en øvre trykks åpning anordnet innvendig for nevnte ventilhus mellom nevnte hylsestrømningsåpning og den andre enden av nevnte ventilhylse; nevnte øvre trykks åpning i fluidkommunikasjon med den øvre trykks flaten, nevnte øvre trykksåpning anordnet for å tillate det første fluidtrykket å virke på den øvre trykks flaten, hvor det første fluidtrykket måles fra tilgrensende den første enden av ventilhuset; en lavere trykks åpning anordnet innvendig på nevnte ventilhus for så å tillate at det andre fluidtrykket kan virke på den lavere trykks flaten, hvor det andre fluidtrykket måles fra tilgrensende den andre enden av ventilhuset; en øvre trykks åpning som tillater det første fluidtrykket å virke ned på den første trykkflaten; en nedre trykkåpning som tillater det andre fluidtrykket å virke på den andre trykkflaten; et avlangt stempel som har en første ende, et innvendig hull og en andre ende åpen for den nevnte innvendige hullet, nevnte stempel er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset, hvor den andre enden av stempelet er tilgrensende en ende av ventilhylsen og i fluidkommunikasjon med den andre strømningsåpningen for nevnte ventilhylse, og hvor den første enden av stempelet har en stempeltrykkflatekarakterisert vedet stempelflateareal; og en stempeltrykkåpning i fluidkommunikasjon med nevnte innvendige husstrømningsbane som tillater at et fluidtrykk innvendig i ventilen kan virke på stempeltrykkets overflate, nevnte stempeltrykkåpning i fluidkommunikasjon med nevnte stempelets innvendige hull, hvor ventilhylsen videre omfatter en strømningsrestriksjon i ventilhylsens innvendige, hvor nevnte lavere trykks åpning anordnes i veggen på ventilhylsen under strømningsrestriksjonen og den øvre trykks åpningen anordnes i veggen på ventilhylsen over strømningsrestriksjonen.

Et annet eksempel på et system for reguleringsventil for strøm i borestreng omfatter et ventilhus dannet av et rørelement som strekker seg fra en første ende til en andre ende ogkarakterisert veden utvendig overflate, nevnte rørelement har en første strømningsbane anordnet innvendig deri; en ventilhylse som på en glidbar måte er montert i ventilhuset, nevnte ventilhylse har en første ende, en første strømningsåpning, en andre strømningsåpning, det innvendige av en ventilhylse og en andre ende; et stempel som har en første ende, et innvendig stempelhull og en andre åpen ende i fluidkommunikasjonen med nevnte stempelhull, nevnte stempel er på en glidbar måte montert i ventilhuset mellom nevnte første ende av rørelementet og nevnte ventilhylse, hvor den andre enden av stempelet anordnes for å legge press på ventilhylsen aksielt i forhold til ventilhuset, hvor nevnte andre åpne ende av nevnte stempel er i fluidkommunikasjon med den andre strømningsåpningen av nevnte ventilhylse; etter en stempeltrykkåpning i fluidkommunikasjonen ved nevnte første innvendige husstrømningsbane, nevnte stempeltrykkåpning også i fluidkommunikasjon med stempelhullet; en kule og et kulesete anordnet langs nevnte stempeltrykkåpning; en første forspenningsmekanisme anordnet for å legge press på nevnte stempel mot nevnte kule og for å legge press på nevnte kule i kontakt med nevnte kulesete; en andre forspenningsmekanisme for forspenning av ventilhylsen mot stempelet; en første trykkåpning i ventilhylsen, nevnte første trykkåpning i fluidkommunikasjon med nevnte innvendige anordnede første strømningsbane, nevnte første trykkåpning i fluidkommunikasjon med en første overflate av hylsen for å tilveiebringe et trykk som virker på den første overflaten av hylsen; og en andre trykkåpning i fluidkommunikasjon med en andre overflate av hylsen for å tilveiebringe et andre fluidtrykk som virker på den andre overflaten av hylsen, nevnte andre fluidtrykkavledet fra tilgrensende den andre enden av nevnte ventilhus.

Et eksempel på en stoppventil for en borestreng omfatter et rørhus som har en

utvendig overflate og en første strømningsbane som er innvendig anordnet deri, og en innvendig strømningsåpning anordnet langsmed nevnte strømningsbane; en hul rørseksjon som på en glidbar måte er montert i ventilhuset og bevegbar mellom en første posisjon og en andre posisjon, for derved å etablere en andre strømningsbane i det innvendige av den hule rørseksjonen, hvor den hule rørseksjonen vesentlig hindrer fluidstrømning gjennom den innvendige strømningsåpningen til det innvendige av den hule rørseksjonen når ventilhylsen er i den første posisjonen og hvori fluidstrømning gjennom den innvendige strømningsåpningen til det innvendige av den hule rørseksjonen tillates når ventilhylsen er i den andre posisjonen; en forspenningsmekanisme for forspenning av den hule rørseksjonen mot den første posisjonen; en første luftekanal i fluidkommunikasjon med den internt anordnede første strømningsbanen, nevnte første luftekanal i fluidkommunikasjon med et førstetrykkammer; en andre luftekanal i fluidkommunikasjon med et andre trykkammer som er adskilt fra det første trykkammeret, nevnte andre luftekanal i fluidkommunikasjon med den andre strømningsbanen; et avlangt stempel som har en første ende, et innvendig hull og en andre ende åpen mot det nevnte innvendige hull, hvor nevnte andre åpne ende er i fluidkommunikasjon med det innvendige av nevnte hule rørseksjon; og en tredje luftekanal i fluidkommunikasjon med den innvendige anordnede første strømningsbanen, nevnte tredje luftekanal i fluidkommunikasjon med nevnte innvendige hull av nevnte avlange stempel.

I en annen forbedring i forhold til tidligere teknikk har det blitt funnet at reguleringsventiler for strøm som benytter en dyse- eller strømningsrestriksjon anordnet innenfor ventilhylsen kan posisjonere den første trykkanalen (eller øvre trykkåpning eller første trykkåpning) i veggen for ventilhylsen over strømningsrestriksjonen, i motsetning til å plassere den første trykkanalen utenfor ventilhylsen. En andre trykkanal (eller lavere trykks åpning eller andre trykkåpning) plasseres nedstrøms for strømningsrestriksjonen. Siden det ikke er nødvendig for anvendelse med utførelsesformer av en reguleringsventil for strøm som benytter et lite stempel som beskrevet ovenfor, er dette arrangementet særlig gunstig i utførelsesformer for en strømningsreguleringsventil som benytter et lite stempel siden den første strømmen gjennom det lille stempelet etablerer fluidstrømning gjennom ventilhylsen og restriksjonen. Fluidet har et første trykk over restriksjonen og et andre trykk under restriksjonen. Denne trykkforskjellen kan benyttes til å fortsette å åpne ventilen slik som beskrevet i tidligere teknikk. Imidlertid elimineres behovet for separate eller kompliserte strømningskanaler dannet på utsiden av ventilhylsen, så som i fåringen for røropphenget til strømningsreguleringsventilen. For fabrikkeringsformål og forenkling i fremstilling om kostnader derav, er det mye lettere å lage strømningsåpninger som ganske enkelt strekker seg gjennom veggen i ventilhylsen.

Et eksempel på et reguleringsventilsystem for strøm i borestreng omfatter et ventilhus, hvor ventilhuset karakteriseres ved en rørvegg som strekker seg fra den første enden til den andre ende og som definerer det innvendige av en ventil, hvor ventilhuset har en innvendig husstrømningsbane dannet mellom nevnte første og andre ender med en husutløpsstrømningsåpning anordnet langsmed nevnte innvendige strømningsbane; en ventilhylse anordnet i det minste delvis i ventilhuset, ventilhylsen har en første ende og en andre ende og erkarakterisertved en ventilhylsevegg som strekker seg mellom nevnte første og andre ende for å definere det innvendige av en ventilhylse, nevnte ventilhylse har en første strømningsåpning anordnet i nevnte ventilhylsevegg og en andre strømningsåpning ved nevnte første ende, hvor ventilhylsen er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset mellom en lukket posisjon og en åpen posisjon, slik at fluidstrøm mellom nevnte husutløpsstrømåpning og nevnte første strømningsåpning er vesentlig hindret når ventilhylsen er i den lukkede posisjonen og hvori den første strømningsåpningen og husutløpsstrømningsåpningen er vesentlig på linje når i den åpne posisjonen; hvor ventilhylsen har en øvre trykks flate definert derpå for så å tilveiebringe et første flateareal hvorpå et første fluidtrykk fra den innvendige husstrømningsbanen vil kunne virke for å tilveiebringe en nedadgående kraft på ventilhylsen, og hvor ventilhylsen har en lavere trykks flate definert derpå for så å tilveiebringe et andre flateareal hvorpå et andre fluidtrykk vil kunne virke for å tilveiebringe en oppadgående kraft på ventilhylsen; en fjær, hvor fjæren forspenner ventilhylsen til den lukkede posisjonen ved å utøve en forspenningskraft på ventilhylsen; en øvre trykks åpning anordnet innvendig for nevnte ventilhus mellom nevnte hylses strømningsåpning og den andre enden av nevnte ventilhylse, nevnte øvre trykkåpning i fluidkommunikasjon med den øvre trykks flaten, nevnte øvre trykks åpning anordnet for å tillate det første fluidtrykket å virke på den øvre trykkflaten, hvor det første fluidtrykket måles fra tilgrensende den første enden av ventilhuset; en lavere trykks åpning anordnet innvendig for nevnte ventilhus for så å kunne tillate det andre fluidtrykket å virke på det lavere trykks flaten, hvor det andre fluidtrykket måles fra tilgrensende den andre enden av ventilhuset; en øvre trykks åpning som tillater at det første fluidtrykket virker på den første trykkflaten; en lavere trykks åpning som tillater det andre fluidtrykket å virke på den andre trykkflaten; et avlangt stempel som har en første ende, et innvendig hull og en andre ende åpen for nevnte innvendige hull, nevnte stempel er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset, hvor den andre enden av stempelet er tilgrensende en ende av ventilhylsen og i fluidkommunikasjon med den andre strømningsåpningen av nevnte ventilhylse, og hvor den første enden av stempelet har en stempeltrykkflatekarakterisert veden stempelflateareal; og en stempeltrykkåpning i fluidkommunikasjon med nevnte innvendig husstrømningsbane som tillater et fluidtrykk innenfor ventilen å virke på stempeltrykkflaten, nevnte stempeltrykkflate er i fluidkommunikasjon med nevnte stempels innvendige hull, hvor ventilhylsen videre omfatter en strømningsrestriksjon i ventilhylsens innvendige, hvor nevnte lavere trykks åpning anordnes i veggen og ventilhylsen under strømningsrestriksjonen og den øvre trykks åpningen anordnes i veggen på ventilhylsen over strømningsrestriksjonen. Systemet vil videre kunne ha et avlagt stempel som har en første ende, et innvendig hull og en andre ende åpen for nevnte innvendige hull, stempelet er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset, hvor den andre enden av stempelet er tilgrensende en ende av ventilhylsen og i fluidkommunikasjon med den andre strømningsåpningen av nevnte ventilhylse, og hvor den første enden av stempelet har en stempeltrykkflatekarakterisert vedet stempelflateareal; og en stempeltrykkåpning i fluidkommunikasjon med nevnte innvendige husstrømningsbane som tillater et fluidtrykk som er innenfor ventilen og virker på stempelets trykkflate. I denne utførelsesformen er stempelets trykkåpning i fluidekommunikasjon med stempelets innvendige hull.

I en annen utførelsesform vil strømningsrestriksjon eller -dysen kunne være gjensidig byttbar for således å kunne tillate at strømningshastigheten og det ønskede trykktapet over strømningsrestriksjonen kan bli justert (og derved justere driftstrykkene for ventilen). For eksempel vil en restriksjon kunne bli dannet ved å tilveiebringe en ring med et hull gjennom ringen som smalner fra den ene enden til den andre enden av ringen. Dimensjonene på hullet kan endres for å justere trykktapene. Ringen vil kunne være gjensidig byttbar med andre og bli sikret på plass innenfor ringrommet av ventilhylsen med en kneppring eller et tilsvarende festemiddel. Som beskrevet ovenfor, mens der det er mest fordelaktig i stoppventiler for strømning som benytter et lite stempel som kommer i inngrep med en ventilhylse, ville anordningen med en strømningsrestriksjon i en ventilhylse bundet av en øvre og lavere trykks åpning også være fordelaktig i stoppventiler for strømning uten et slikt stempel.

Særtrekkene og fordelene med denne oppfinnelsen vil være innlysende for fagfolk innen området. Mens det vil kunne gjøres en rekke endringer av fagfolk på området, vil slike endringer være innenfor denne oppfinnelsens ånd.

Kort beskrivelse av tegningene

En mer fullstendige forståelse av denne oppfinnelsen og fordelene derav vil kunne tilegnes ved å vise til den følgende oppfinnelsen som er tatt i sammenheng med de medfølgende figurene, hvor: Figur 1 illustrerer et tverrsnittsriss av en reguleringsventil for strøm i en borestreng ifølge en forbilledlig utførelsesform, reguleringsventilen for strøm i borestrengen er i en lukket posisjon og innbefatter et ventilhus, en plugg og en nedstengningsmutter. Figur 2 illustrerer et riss fra en høyde av et parti av reguleringsventilen for strøm i en borestreng i figur 1 ifølge forbilledlig utførelsesform, hvor partiet ikke har ventilhuset i figur 1. Figur 3 illustrerer en topp-plan betraktning av partiet i reguleringsventilen for strøm i en borestreng i figur 2, ifølge en forbilledlig utførelsesform. Figur 4A illustrerer et forstørret riss av et parti i figur 1, ifølge en forbilledlig utførelsesform. Figur 4B illustrerer et forstørret riss av et annet parti av figur 1, ifølge en forbilledlig utførelsesform. Figur 5 illustrerer et perspektivriss av pluggen i figur 1 ifølge en forbilledlig utførelsesform. Figur 6 illustrerer et tverrsnittsriss av pluggen i figur 5, ifølge en forbilledlig utførelsesform. Figur 7 illustrerer et perspektivriss av nedstengningsmutteren i figur 1 ifølge en forbilledlig utførelsesform. Figur 8 illustrerer et tverrsnittsriss av nedstengningsmutteren i figur 7 ifølge en forbilledlig utførelsesform. Figur 9 illustrerer et riss som tilsvarer det i figur 1, men som viser reguleringsventilen for strøm i en borestreng i figur 1 i en åpen posisjon ifølge en forbilledlig utførelsesform. Figur 9A illustrerer et forstørret riss av et parti i figur 9 ifølge en forbilledlig utførelsesform. Figur 10 viser et tverrsnittsriss av et parti av en reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge en annen forbilledlig utførelsesform.

Mens denne oppfinnelsen er mottakelig for forskjellige modifikasjoner og alternative former, har spesifikke forbilledlige utførelsesformer derav blitt vist ved eksempler i tegningene og er her beskrevet i detalj. Det skal imidlertid forstås at oppfinnelsen her av spesifikke utførelsesformer ikke er ment å begrense oppfinnelsen til de særskilte formene som er vist, men på den annen side er meningen å dekke alle modifikasjoner, ekvivalenter og alternativer som falle innenfor ånden og omfanget av oppfinnelsen slik som definert ved de vedføyde kravene.

Detaljert beskrivelse

Denne oppfinnelsen gjelder generelt reguleringsventiler for strøm i en borestreng og mer spesielt reguleringsventiler for strøm i borestreng og mer spesielt reguleringsventiler for strøm i borestreng for å hindre u-tubing av fluidstrømning i børestrenger og brønnboringssystemer.

Reguleringsventiler for strøm i borestrenger er her tilveiebragt som, blant andre funksjoner, vil kunne brukes til å redusere og/eller forhindre u-tubingseffekter i borestrenger.

For å legge til rette for en bedre forståelse av denne oppfinnelsen er de følgende eksemplene for visse utførelsesformer gitt. Det skal på ingen måte forstås at de følgende eksemplene skal tolkes til å begrense, eller definere, omfanget av oppfinnelsen.

For å gjøre det lettere med en referanse, har uttrykkene «øvre», «lavere», «oppover» og «nedover» her blitt brukt av praktiske grunner, for å identifisere forskjellige komponenter og vil referere seg til de rommessige relasjonene av visse komponenter, uavhengig av den virkelige orienteringen av

strømreguleringsventilen. Uttrykket «aksiell» refererer seg til en retning som er hovedsakelig parallell med borestrengen i nærheten av en reguleringsventil for strømmen i en borestreng.

I en forbilledlig utførelsesform, som illustrert i figurene 1, 2 og 3, vil en reguleringsventil for strøm i en borestreng generelt bli referert med henvisningstallet 10 og innbefatter en foring til røroppheng eller et ventilhus 12 som har en øvre ende 12a og en nedre ende 12b, og som erkarakterisert veden husvegg 12c som strekker seg derimellom for således å definere det innvendige 14 av ventilen 10 som strekker seg fra den øvre enden 12a til den nedre enden 12b. Ventilhuset 12 har en innvendig husstrømningsbane 16 dannet deri, for strøm av borefluider og lignende gjennom ventilen 10. Ventilhuset 12 innbefatter videre en innvendig gjenget forbindelse 12d i nærheten av den øvre enden 12a, og en innvendig gjenget forbindelse 12e i nærheten av den nedre enden 12b. Det vil erkjennes at strømningsbanen 16 innbefatter et primært parti, som er banen langsmed hvor det største volumet av fluid strømmer når ventil 10 er fullstendig åpen.

En plugg 18 som har en rørvegg 18a med varierende diameter er anordnet innenfor det innvendige 14. En flerhet av aksielt utstrekkende strømningshull 18b defineres i et flenset parti 18aa i rørveggen 18a. En flerhet av husutløpsstrømningsåpninger 19 er definert i rørveggen 18a. Selv om ventilhuset 12 og pluggen 18 er vist her som to eller flere komponenter, i flere forbilledlige utførelsesformer vil disse komponentene bli dannet som et helhetlig stykke slik at pluggen 18 er ganske enkelt en del av ventilhuset 12. Videre vil pluggen 18 kunne anses å være en del av ventilhuset 12, uavhengig av hvorvidt ventilhuset 12 og pluggen 18 er dannet som et helhetlig stykke eller er to eller flere komponenter. I denne særskilte utførelsesformen er det foretrukket med en plugg fordi den unngår behovet for å bore innvendige strømningskanaler i ventilhuset. Snarere kan innvendige strømningskanaler, så som den innvendige husstrømningsbanen 16, defineres mellom eller av inngrepet fra pluggen 18 og ventilhuset 12, slik som med et ringrom som kan defineres når pluggen 18 er i inngrep med ventilhus 12. I alle fall vil de aksielt utstrekkende strømningshullene 18b og

husutløpsstrømningsåpningene 19 danne en del av strømningsbanen 16. En

nedlåsningsmutter 20 kobles til det øvre endepartiet av pluggen 18 i en forbilledlig utførelsesform vil nedlåsningsmutteren 20 være en filtertype nedlåsningsmutter. En nedlåsningsmutter 22 er i inngrep med det nedre endepartiet av pluggen 18.

En ventilhylse 24 anordnes innenfor det innvendige 14. Ventilhylsen 24 er aksielt glidbar eller bevegbar innenfor ventilhuset 12. I en forbilledlig utførelsesform vil ventilhylsen 24 kunne være delvis anordnet innenfor et parti av pluggen 18 som vist i figur 1. Ventilhylsen 24 erkarakterisert veden øvre ende 24a og en nedre ende 24b, og en ventilhylsevegg strekker seg derimellom og definerer det innvendige 24d av en hylse. Det innvendige 24d av en hylse danner en del av strømningsbanen 16. En flerhet av hylsestrømningsåpninger 24e defineres i ventilhylseveggen 24c. Hylsestrømningsåpningene 24e danner en del av strømningsbanen 16. I en forbilledlig utførelsesform er hylsestrømningsåpningen 24e vesentlig radielt dannet i ventilhylseveggen 24c. En hylsestrømningsåpning 24f defineres i ventilhylseveggen 24c tilgrensende den øvre veggen 24a. I en forbilledlig utførelsesform er hylsestrømningsåpningen 24f vesentlig aksielt dannet i ventilhylseveggen 24c. En flens 24g vil kunne dannes på ventilhylsen 24. Flensen 24g definerer derpå en første trykkflate 24h, for så å tilveiebringe et flateareal hvorpå et fluidtrykk fra strømningsbanen 16 vil kunne virke for å tilveiebringe en nedadgående kraft på ventilhylsen 24, under de betingelsene som skal bli beskrevet nedenfor. Flensen 24g definerer også derpå en andre trykkflate 24i, for så å tilveiebringe et annet flateareal hvorpå et fluidtrykk vil kunne virke for å tilveiebringe en oppadgående kraft på ventilhylsen 24, under betingelser som skal bli beskrevet nedenfor. En ringromsdel 24j strekker seg radielt innover fra ventilhylseveggen 24c. Mens flens 24g beskrives som en enkelt komponent, vil fagfolk innen teknikken kunne erkjenne at separate projeksjoner eller overflate som strekker seg fra hylse 24 vil kunne benyttes så lenge de tilveiebringer de trykkflatene som er beskrevet her. Et eller flere tetningselementer 241, så som o-ringer og o-ringsspor, vil kunne være posisjonert langs lengden av hylse 24, for så å danne en tetning mellom hylse 24 og ventilhus 12 (og/eller plugg 18, som kan være tilfellet).

En dyse eller strømningsrestriksjon 26 vil kunne anordnes innenfor det innvendige 24d av hylsen. Selv om en strømningsrestriksjon 26 vil kunne plasseres hvor som helst langs det innvendige 24d av hylsen 24, vil det i en foretrukket utførelsesform være plassert en strømningsrestriksjon 26 tilgrensende den nedre enden av ringromspartiet 24j av ventilhylsen 24. En kneppring 28 anordnes innenfor det innvendige 24d av hylsen og kommer i inngrep med ventilhylseveggen 24c. Strømningsrestriksjonen 26 er aksielt plassert mellom ringromspartiet 24j og kneppringen 28. I en forbilledlig utførelsesform vil strømningsrestriksjonen 26 kunne bli dannet ved å tilveiebringe en ring med et hull derigjennom som smalner fra en ende til den andre enden av ringen. I flere forbilledlige utførelsesformer vil strømningsrestriksjonen 26 kunne være utbyttbar med andre dyser eller strøm ni ngsrestriksjoner og festet på plass innenfor det innvendige 24b av hylsen med kneppringer 28, andre kneppring(er) eller tilsvarende festemiddel/midler.

En utvendig gjenget forbindelse 30a ved en ende av en sub 30 er i inngrep med den innvendige gjengede forbindelsen 12e av ventilhuset 12, og kobler dermed suben 30 til ventilhuset 12. Suben 30 definerer en øvre endeflate 30b, og et innvendig område 30c, som i flere forbilledlige utførelsesformer danner en del av strømningsbanen 16. Suben 30 innbefatter videre en utvendig gjenget forbindelse 30d ved den andre enden av denne, og en innvendig skulder 30e.

Et variabelt volumtrykkammer 32 er definert tilgrensende trykkflaten 24i. I en utførelsesform er trykkammer 32 et ringromsområde dannet mellom den innvendige overflaten av ventilhusets vegg 12c i ventilhuset 12, og den utvendige flaten av ventilhylseveggen 24c av ventilhylsen 24. Ringromsområdet 32 er aksielt definert mellom den lavere trykks flaten 24i av ventilhylsen 24, og en lokasjon i det minste i nærheten av den øvre endeflaten 30b av suben 30. En spiraIhylsefjær 34 anordnes innenfor ringromsområdet 32 slik at ventilhylseveggen 24c strekker seg gjennom hylsefjæren 34 og spiralene i hylsefjæren 34 strekker seg langs omkretsen rundt ventilhylseveggen 24c. Ventilhylsen 24 er forspent oppover av hylsefjæren 24. I flere forbilledlige utførelsesformer, istedenfor eller i tillegg til, spiralhylsefjæren 34, vil én eller flere andre forspenningsmekanismer kunne anordnes i ringromsområdet 32 for derved å spenne opp ventilhylsen 24 oppover.

En eller flere trykkfluidåpninger eller -utløp er i fluidkommunikasjon med strømningsbanen 16. Trykkfluidsåpningene 36 blir fortrinnsvis tappet ut fra et øvre parti av strømningsbanen 16. I en forbilledlig utførelsesform som vist i figur 1, blir de øvre trykks fluidsåpningene 36 dannet i ventilhylseveggen 24c. Trykkfluidsåpningen 36 plasseres over strømningsrestriksjonen 36 i de utførelsesformene hvor det er tilveiebrakt en strømningsrestriksjon 26. Et trykkammer 38 med variabelt volum defineres tilgrensende trykkflaten 24c. I en utførelsesform er trykkammer 38 et ringromsområde definert mellom den innvendige flaten av ventilhusveggen 12c av ventilhuset 12, og den utvendige flaten av ventilhylseveggen 24c til ventilhylsen 24. Ringromsområdet 38 er aksielt definert mellom den nedre enden av låsemutteren 22 og den øvre trykks flaten 24h til ventilhylsen 24. Via de øvre trykkfluidåpningene 36, er ringromsområdet 38 i fluidkommunikasjon med det innvendige 24d av hylsen og således med strømningsbanen 16.

Minst én nedre trykkfluidsåpning eller -utløp er i fluidkommunikasjon med det innvendige 24d av hylsen og således med strømningsbanen 16. I en forbilledlig utførelsesform dannes den lavere trykks fluisåpningen 40 i ventilhylseveggen 24c. Via den lavere trykks fluidåpningen 40 er ringromsområdet 32 i fluidkommunikasjon med det innvendige 24d av hylsen og således med strømningsbanen 16. I flere forbilledlige utførelsesformer vil, i stedet for eller i tillegg til den lavere trykks fluidåpningen 40, én eller flere andre lavere trykks fluidåpninger som er identiske med den lavere trykks fluidåpningen kunne bli dannet i ventilhylseveggen 24c under den lavere trykks flaten 24i på ventilhylsen 24 ved forskjellige aksielle posisjoner langsmed der.

Et stempel 42 anordnes innenfor pluggen 18 og således innenfor det innvendige 14. Stempelet 42 er aksielt glidbart eller bevegbart innenfor pluggen 18 og således innenfor ventilhuset 12. I en forbilledlig utførelsesform, som vist i figur 1, kommer minst ett parti av stempelet 42 i inngrep med ventilhylsen 24. Ventilen 10 innbefatter videre en stempelfjær 44 som tilpasses til å komme i inngrep med hvert av stempelet 42 og ventilhylsen 24. Stempelet 42 og stempelfjæren 44 vil bli beskrevet mer detaljert nedenfor.

I en forbilledlig utførelsesform som illustrert i figurene 4a og 4b med fortsatt henvisning til figurene 1, 2 og 3, har stempelet 42 en øvre ende 42a og en nedre ende 42b og erkarakterisert veden stempelstrømningspassasje 42c gjennom denne. Den nedre enden 42b i stempelet 42 er tilgrensende den øvre enden 24a i ventilhylsen 24, for å kunne tillate fluidkommunikasjon mellom strømningspassasjen 42c og hylsens strømningsåpning 24f. Den øvre enden 42a på stempelet 42 har en stempeltrykkflate 42d,karakterisertmed et stempelflateareal. I en forbilledlig utførelsesform er stempeltrykkflaten 42d en konkav flate, som vist i figur 4a i en forbilledlig utførelsesform er stempelflatearealet for stempeltrykkflaten 42d mindre enn flatearealet for den øvre trykkflaten 24h til ventilhylsen 24. Stempelet 42 innbefatter et avlangt sylindrisk legeme 42e, hvor strømningspassasje 42c dannes gjennom. Det sylindriske legemet 42e strekker seg gjennom den øvre enden 42a og den nedre enden 42b. En flens 42f strekker seg radielt utover fra, og således i omkrets rundt, det sylindriske legemet 42e. Den nedre flaten 42g defineres ved flensen 42f. Aksielt utstrekkende hull 42h dannes gjennom flensen 42f. Stempelet 42 er aksielt glidbart eller bevegbart innenfor pluggen 18, og således innenfor ventilhuset 12. Strømningsåpninger 42i dannes i den øvre enden 42a av stempelet 42 for å kommunisere med strømningspassasje 42c. Ett eller flere tetningselementer 42k, så som o-ringer og o-ringsspor, vil kunne være plassert langs lengden av stempelet 42 for således å danne en tetning mellom stempel 42 og plugg 18.

Som vist i figur 4B, er et ringromsområde 46 definert rundt den utvendige flaten av det sylindriske legemet 42e på stempelet 42. I en foretrukket utførelsesform vil ringromsområdet 46 kunne bli dannet ved en innvendig flate av ventilhylseveggen 24c til ventilhylsen 24, og spesifikt er ringrommet 46 aksielt definert mellom den lavere trykks flaten 42g til flensen 42f av stempelet 42, og en innvendig skulder 24k dannet i ventilhylseveggen 24c til ventilhylsen 24 ved enden 24a av denne. I en annen utførelsesform vil et ringromsområde 46 kunne bli dannet av en innvendig flate av pluggen 18, slik at stempel 42 ganske enkelt butter mot en skulder 24k på ventilhylsen 24. Hull 42h tillater flens 42f å gli innenfor området 46 uten hindring av fluid avsatt i det innvendige av ventilhylsen 24. I alle fall er stempelfjæren 44 anordnet innenfor ringromsområdet 46 slik at det sylindriske legemet 24e strekker seg gjennom stempelfjæren 44 og spiralene på stempelfjæren 44 strekker seg i omkrets rundt det sylindriske legemet 24e. Stempelfjær 44 vil kunne være en spiralfjær. Stempelet 42 forspennes oppover av stempelfjæren 44. I flere forbilledlige utførelsesformer, i stedet for eller i tillegg til, stempelfjæren 44, kan én eller flere andre forspenningsmekanismer kunne anordnes i ringromsområdet 46 for derved å spenne opp stempelet 42 oppover. Som vist i figur 4b er ventilhylseveggen 24c, og således ventilhylsen 24,karakterisert veden ytre diameter, og det sylindriske legemet 42e til stempelet 42 erkarakterisert veden ytre diameter, som er mindre enn den ytre diameteren på ventilhylsen 24.

Som vist i figur 4A er et kulesete 48 anordnet innenfor pluggen 18. En kule 50 er anordnet innenfor pluggen 18 og mellom kulesetet 48 og stempeltrykkflaten 42d. Siden stempelet 42 er forspent oppover av stempelfjæren 44, vil således stempelfjæren 44 være anordnet for å legge press på kulen 50 i kontakt med kulesetet 48. I en forbilledlig utførelsesform innbefatter kulesetet 48 en ring med et hull gjennom det og fasede kanter eller på annet vis formet for å passe til profilen på kulen 50. I en forbilledlig utførelsesform vil en kneppring kunne brukes til å feste kulesetet 48 på plass innenfor pluggen 18.

I en forbilledlig utførelsesform, som illustrert i figur 4A, 4B, 5 og 6, med fortsatt henvisning til figurene 1, 2 og 3, vil rørveggen 18a for pluggen 18 videre innbefatte et øvre endeparti 18ab som strekker seg oppover fra det flensede partiet 18aa, et halsparti 18ac som strekker seg nedover det flensede partiet 18aa, og et legemsparti 18ad som strekker seg nedover fra halspartiet 18ac. Flerheten av husutløpsstrømningsåpningene 19 er definert i legemspartiet 18ad for rørveggen 18a i pluggen 18. Et stempelhull 18c dannes i pluggen 18 og dermed gjennom det minst øvre endepartiet 18ab, det flensede partiet 18aa, og halspartiet 18ac. Stempelhullet 18c anordnes for mottak av et parti av det sylindriske legemet 42e som på en glidbar måte er anordnet i denne. Et aksielt utstrekkende område 18d, som vil kunne være en del av stempelhullet 18c, dannes i legemspartiet 18ad, og definerer en øvre flate 18e og en øvre innvendig skulder 18f. En nedre ende 18g for pluggen 18 kommer i inngrep med låsemutteren 22.

Som vist i figurene 4A, 5 og 6 er en stempeltrykkåpning eller- utløp 52 definert ved det øvre endepartiet 18ab i pluggen 18. Stempeltrykkåpningen 52 er i kommunikasjon med strømningsbanen 16 og konfigureres for å kunne tillate et fluidtrykk innenfor ventilhuset 12 og således at ventilen 10 virker på stempeltrykkflaten 42d, under betingelser som skal bli beskrevet nedenfor. Stempeltrykkåpningen 52 er i fluidkommunikasjon med stempelstrømningspassasjen 42c. Kulesetet 48 og kulen 50 anordnes mellom stempeltrykkåpningen 52 og stempeltrykkflaten 42d hvor kulesetet 48 er anordnet mellom stempeltrykkåpningen 52 og kulen 50, og hvor kulen 50 er anordnet mellom kulesetet 48 og stempeltrykkåpningen 52.

I en forbilledlig utførelsesform, som illustrert i figurene 7 og 8 med fortsatt henvisning til figurene 1, 2, 3, 4A, 4B, 5 og 6, innbefatter nedlåsningsmutteren 20 et legeme 20a som har en øvre ende 20b, et innvendig hull 20c dannet i legemet 20a, og en nedre ende 20d som er åpen for det innvendige hullet 20c. Nedlåsningsmutteren 20 innbefatter videre en flerhet av åpninger 20e som grenser til den øvre enden 20b og i fluidkommunikasjon med det innvendige hullet 20c. En utvendig gjenget forbindelse 20f er tilgrensende den nedre enden 20d. Som vist i figur 4A er nedlåsningsmutteren 20 anordnet tilgrensende stempeltrykkåpningen 52 og fester kulesetet 48. Åpninger 20e tillater fluidstrømning fra strømningsbanen 16 inn i stempelstrømningspassasjen 42c.

I en forbilledlig utførelsesform, for å kunne stå imot det høye trykket og de strømningshastighetene som kan forårsake utvasking av hylsestrømningsåpninger 24e, vil en del eller hele stempelet 42 være laget av et materiale, så som wolfram ka r bid, som er hardere enn, dvs. har en Rockwell-hardhetsfaktor som er høyere enn det materialet som brukes til å flage resten av ventilen 10 med (vanligvis stål). I en forbilledlig utførelsesform blir ventilhuset 12 eller ventilhylsen 24 laget av et materiale som har en Rockwell-hardhet og stempelet 42 lages av et annet materiale som har en Rockwell-hardhet som er høyere enn den Rockwell-hardheten for det materialet som er brukt til å fremstille ventilhuset 12 eller ventilhylsen 24. I en forbilledlig utførelsesform fremstilles ventilhuset 12 og ventilhylsen 24 av stål og stempelet 42 fremstilles av wolfram karbid.

Under drift, i en forbilledlig utførelsesform, med fortsatt henvisning til figurene 1, 2, 3, 4A, 4B, 5, 6, 7 og 8, er ventilen 10 en del av et nedihullsrør, rørstreng eller foringsrør, eller borestreng. En gjenget ende av et rørstøtteelement (ikke vist) som definerer en innvendig passasje, vil kunne være forbundet til den innvendige gjengede forbindelsen 12d i ventilhuset 12, slik at den innvendige passasjen av rørstøtteelementet er i fluidkommunikasjon med strømningsbanen 16. Tilsvarende vil en gjenget ende av et annet rørelement (ikke vist), som definerer en innvendig passasje, kunne være forbundet med den utvendige gjengede forbindelsen 30d av suben 30, slik at den innvendige passasjen for det andre utvendige elementet er i fluidkommunikasjon med strømningsbanen 16. Ventilen 10 opererer for å regulere strøm i nedihullsrøret eller borestrengen, hvor ventilen 10 er en del, og kan forhindre u-tubing i nedihullsrør eller borestreng.

Mer spesifikt, den borestrengen som ventilen 10 er en del av, plasseres innenfor en konstruksjon som er der fra før, slik som for eksempel et brønnhull som traverserer én eller flere underjordiske formasjoner, som dermed definerer et ringromsområde mellom den innvendige veggen for brønnhullet og den utvendige flaten for borestrengen. På denne tiden vil ventilen 10, og dermed ventilhylsen 24, være i en lukket posisjon som vist i figurene 1, 4A og 4B.

Når ventilen 10 og dermed ventilhylsen 24 er i den lukkede posisjonen, som vist i figurene 1, 4A og 4B, vil hylsefjæren 34 spenne opp ventilhylsen 24 oppover ved å utøve en forspenningskraft på ventilhylsen 24 slik at hylsestrømningsåpningene 24e har aksielt avvik fra husutløpsstrømningsåpningene 19. Som en følge av dette, i en lukket posisjon, vil ventilhylseveggen 24c dekke husutløpsstrømningsåpningene 14 og dermed vesentlig hindre eventuell fluidstrømning fra strømningsåpningene 19 fra husutløpet til de tilsvarende strømningsåpningene 24e på hylsen. Som en annen følge av dette i den lukkede posisjonen, vil den øvre enden 24a på ventilhylsen 24 komme i kontakt med, eller komme i det minste i nærheten av den innvendige skulderen 18f til pluggen 18. Videre, i den lukkede posisjonen vil stempelfjæren 44 spenne opp stempelet 42 oppover. Som et resultat av dette, i den lukkede posisjonen, blir kulen 50 satt mot kulesetet 48. Som et annet resultat av dette, i den lukkede posisjonen, vil flensen 42f for stempelet 42 være i det minste i nærheten av den øvre flaten 18e til pluggen 18, som vist i figur 4A.

I en forbilledlig utførelsesform, under eller etter posisjonering av borestrengen, hvorav ventilen 10 er en del innenfor borehullet, vil fluidstrømning gjennom ventilen 10 være begrenset av plasseringen av ventilen 10 og dermed ventilhylsen 24 i den lukkede posisjonen beskrevet ovenfor, dvs. lukking av ventilen 10, når forskjellen mellom et fluidtrykk på den øvre og nedre trykkflaten er under en terskelverdi. Denne forskjellen i trykk gjør at ventilhylsen 24 forblir i den lukkede posisjonen, og dermed vesentlig forhindrer eventuell fluidstrømning fra strømningsåpningene 19 på husutløpet til de tilsvarende strømningsåpningene 24e for hylsen, og vice versa. Og denne forskjellen i trykk gjør at stempelet 42 forblir forspent oppover, og vil dermed legge vekt på kulen 50 oppover for å sette kulen 50 mot kulesetet 48 og vesentlig forhindre eventuell fluidstrømning forbi kulen 50.

I en forbilledlig utførelsesform, under eller etter plassering av borestrengen, som ventilen 10 er en del av innenfor borehullet, til fluidstrømning gjennom ventilen 10 tillates ved å åpne ventilen 10, dvs. plassere ventilen 10 og dermed ventilhylsen 24 i en åpen posisjon fra den ovenfor beskrevne lukkede posisjonen, når en forskjell mellom fluidtrykket mellom den øvre og lavere trykks flaten er over en terskelverdi. For så å åpne ventilen 10 vil borefluidet bli introdusert inn i ventilen 10, hvor borefluidet først strømmer nedover forbi den øvre enden 12a av ventilhuset 12. Som en følge av å introdusere borefluid inn i ventilen 10, vil et trykk anvendt på stempeltrykkflaten 42d bli indusert, som derved forårsaker at stempelet 42 legger vekt på ventilhylsen 24 fra den lukkede posisjonen.

Ettersom trykket anvendt på stempeltrykkflaten 42d øker, vil kulen 50 bli presset ut av kulesetet 48. Spesielt vil kulen 50 dytte nedover mot stempeltrykkflaten 42d, som gjør at stempelet 42 overkommer forspenningskraften utøvet av stempelfjæren 44 som derved presser stempelet 42 nedover. I en forbilledlig utførelsesform kan det brukes et relativt lavt trykk for å presse kulen 40 ut av kulesetet 48, fordi kulen 50 har et forholdsvis lite flateareal og det er liten friksjon på kulen 50. Via stempeltrykkåpningen 52 vil et parti av borefluidet være rettet gjennom stempelet 42 og inn i det innvendige 24d av hylsen til ventilhylsen 24, og etablerer dermed en første strømning gjennom ventilen 10. Spesielt vil den delen av borefluidet strømme gjennom åpningene 21 av nedlåsningsmutteren 20, gjennom hullet 20c, gjennom stempeltrykkåpningen 52, forbi kulesetet 48 og kulen 50, gjennom strømningsåpningene 42i av stempelet 42, gjennom strømningspassasje 42c av stempelet 42 og inn i det innvendige 24d av hylsen. Således, til å begynne med, vil borefluidstrøm gjennom ventilhylsen 24, skje forbi kulen 50 og gjennom stempelet 42. Strømmen av borefluid gjennom åpningene 20e filtrerer borefluidet før borefluidet strømmer forbi kulesetet 48 og blokkerer eventuelle relativt store partikler fra å strømme inn i eller forbi kulesetet 48.

En annen andel av borefluidet strømmer gjennom de øvre trykks fluidåpningene fra strømningsbanen 16, går inn i ringromsområdet 38 og kommer i kontakt med den øvre trykks flaten 24h til ventilhylsen 24. Som en følge av dette vil det være et nedadgående rettet fluidtrykk påført på den øvre trykks flaten 24h av ventilhylsen 24.

I en forbilledlig utførelsesform, som illustrert i figurene 9 og 9A, med fortsatt henvisning til figurene 1, 2, 3, 4A, 4B, 5, 6, 7 og 8, straks fluidstrømning har begynt, vil fluidtrykket på ventilhylsen 24 bli økt slik at det får ventilhylsen 24 til aksielt å bevege seg mot forspenningsretningen for hylsefjæren 34, og dermed øke fluidstrømning gjennom ventilhylsen 24. Spesielt, ettersom det nedadgående rettede fluidtrykket påført på den øvre trykks flaten 24h øker, vil ventilhylsen 24 bevege seg aksielt nedover og overkomme den forspenningskraften utøvet av hylsefjæren 34. Ettersom ventilhylsen 24 fortsetter å sprekke opp, vil minst de respektive andelene av strømningsåpningene av hylsen 24e i økende grad overlappe med respektive andeler av strømningsåpningen for husutløpet 19, og dermed vil strømning gjennom de delvis åpnede strømningsåpningene 19 og 24e begynne. Spesielt, siden respektive andeler av strømningsåpningene 24e for hylsen i økende grad overlapper med respektive andeler av strømningsåpninger 19 for husutløp, vil borefluid (fra hvilke borefluidet som strømmer gjennom stempelet 42 splittes) strømme langsmed den primære andelen av strømningsbanen 16, dvs. aksielt nedover gjennom strømningshullene 18b, mellom den utvendige flaten av halspartiet 18ac til pluggen 18 og den innvendige flaten til husveggen 12c av ventilhuset 12, mellom den utvendige flaten av legemsandelen 18ad til pluggen 18 og den innledende flaten til husveggen 12c av ventilhuset 12, gjennom de delvis åpne strømningsåpningene 19 og 24e, gjennom det innvendige 24d av hylsen, gjennom strømningsrestriksjonen 26, og gjennom det innvendige 30c av suben 30. Det foregående vil tillate en større grad av fluidregulering gjennom strømningsåpningene 19 og 24e, og minimerer trykkfall. Videre, ved å splitte fluidstrømmen slik at en andel av fluidet strømmer gjennom stempelet 42 og en annen andel strømmer gjennom åpningene 19 og 24e, vil hastigheten for fluidet som strømmer gjennom de delvis åpne åpningene 19 og 24e bli redusert, og vil dermed redusere risikoen for at de delvis åpne åpningene 19 og 24e vil erfare potensiell utvasking, dvs. korrodering eller vaske bort noe av materialet (så som stål) hvorfra huset 12, pluggen 18 og hylsen 24 typisk vil være laget av. I samsvar med det foregående, i en forbilledlig utførelsesform, vil strømningshastigheten for borefluidet gjennom stempelet 42 langsomt kunne bli øket for å skape et tilstrekkelig trykkdifferensial til å åpne åpningene 19 og 24e.

Som vist i figurer 9 og 9A vil ventilhylsen fortsatt aksielt bevege seg mot forspenningsretningen for hylsefjæren 34, for derved å øke fluidstrømning gjennom ventilhylsen 24, inntil enden 24b på ventilhylsen 24 kommer i kontakt med, eller i det minste er i nærheten av, den innvendige skulderen 30e på suben 30. Ved dette punktet vil ventilen 10, og dermed ventilhylsen 24 være i den åpne posisjonen hvor hylsens strømningsåpninger 24e og de tilsvarende strømningsåpningene 19 på husutløpet i vesentlighet er på linje, slik som vist i figurer 9 og 9A.

I en forbilledlig utførelsesform, straks fluidstrømning har blitt initiert, vil et fluidtrykk, avledet nedstrøms for det fluidtrykket som påføres den øvre trykks flaten 24h, bli anvendt på ventilhylsen 24 for å generere en kraft for å presse ventilhylsen 24 oppover. Spesielt, borefluider strømmer gjennom lavere trykks fluidåpning 40, går inn i ringromsområdet 32 og kommer i kontakt med lavere trykks flate 24i på ventilhylsen 24. Som en følge av dette vil det oppadrettede fluidtrykket bli anvendt på lavere trykks flate 24i på ventilhylsen 24. Når ventilen 10, og dermed ventilhylsen 24 er i åpen posisjon opprettholdes borefluidstrømmen gjennom ventilen 10 slik at den kraften som presser ventilhylsen 24 nedover vil være større enn den oppadrettede forspenningskraften som er utøvet av fluidtrykket mot lavere trykks overflate 24i.

I en forbilledlig utførelsesform, uansett om strømningsreguleringsventilen innbefatter et stempel 42 slik som beskrevet her, vil de øvre trykks fluidåpninger 36 være posisjonert oppstrøms for strømningsrestriksjon 26 og lavere trykks åpning 40 vil være posisjonert nedstrøms for strømningsrestriksjon 26. Som en følge av dette, under strømning av borefluidet langsmed strømingsbanen 16, kan trykkdifferensialet over strømningsrestriksjonen 26 bli benyttet for å legge til rette for regulering av ventilhylse 24. I flere forbilledlige utførelsesformer kan dimensjonene på strømningsrestriksjonen 26 bli endret for å justere trykktap. Dersom strømningsrestriksjonen 26 innbefatter en ring med et hull dannet gjennom dette, kan dimensjonene på hullet bli endret for å justere trykktap, og ringen vil kunne byttes ut med andre og festet på plass med kneppringen 28 eller tilsvarende festemidler.

I en forbilledlig utførelsesform vil ventilen 10, og dermed ventilhylsen 24 kunne bli plassert tilbake i den lukkede posisjonen vist i figurer 1, 4A og 4B fra den åpne posisjonen vist i figurer 9 og 9A ved å redusere den nedadrettede fluidstrømningen gjennom ventilen 10 for å kunne tillate at den forspennende kraften utøvet av hylsefjæren 34 skifter ventilhylsen 24 oppover, for derved å presse ventilhylsen 24 og således ventilen 10 inn i den lukkede posisjonen beskrevet ovenfor.

I en forbilledlig utførelsesform, som illustrert i figur 10 med fortsatt henvisning til figurer 1, 2, 3, 4A, 4B, 5, 6, 7, 8, 9 og 9A vil nedlåsingsmutteren 20 være sløyfet fra ventilen 10. I tillegg vil en låsering 54 være anordnet i stempelets trykkåpning 52, og være forbundet til pluggen 18. Låseringen 54 fester kulesetet 48 på plass. Betjening av ventil 10 uten nedlåsingsmutteren 20, men med låseringen 54, er vesentlig identisk med den ovenfor beskrevne betjening av ventil 10 med nedlåsingsmutter 20, med unntak av at pga. utelatelse av nedlåsingsmutter 20, vil borefluidet ikke bli filtrert av nedlåsingsmutteren 20 før det strømmer forbi kulesetet 48.

I flere forbilledlige utførelsesformer, og som illustrert i minst figurer 1, 2, 4A, 4B, 5, 6, 9, 9A og 10, vil valgfrie tetninger bli tilveiebragt ved de indikerte stedene for å forhindre eller i det minste motstå uønsket lekkasje av fluid og for å forhindre eller i det minste motstå uønsket kommunikasjon av fluidtrykk til uønskede steder. I flere forbilledlige utførelsesformer vil slike valgfrie tetninger kunne innbefatte ringromspor i utenforliggende flater av rørvegger og tilsvarende ringromstettende elementer anordnet i ringromsporene, hvor de tetningselementene på en forseglende måte er i inngrep med de innvendige flatene for rørvegger der de respektive rørveggene som har ringromsporene strekker seg ut. Eksempler på slike valgfrie tetninger er referert til med henvisning S i figur 10.

Selv om borerørsgjenginger har blitt vist her i flere utførelsesformer, vil det være uttrykkelig erkjent at reguleringsventiler for strøm i borestreng, sammenføyninger i borerør og andre borestrengskomponenter her vil kunne bli festet til hverandre ved et hvilket som helst egnet middel kjent innen teknikken innbefattet, men ikke begrenset til, borerørsgjenginger, ACME-gjenginger, skulder-til-skulder gjenginger med høyt dreiemoment, o-ringstetninger, sveising, eller en hvilket som helst kombinasjon av disse.

Mens det foregående har blitt beskrevet i forhold til en borestreng og er spesielt ønskelig for adressering av anleggene som har med u-tubing å gjøre, vil fagfolk innen området, med fordel fra denne oppfinnelsen kunne erkjenne at reguleringsventiler for strøm i borestreng ifølge denne oppfinnelsen kan benyttes i andre applikasjoner av fluidstrømning uten å begrense den foregående oppfinnelsen.

Den foregående oppfinnelsen er derfor godt tilpasset for å kunne oppnå de ender og fordeler som er nevnt, så vel som de som er iboende i disse. De særskilte utførelsesformer vist ovenfor er kun illustrerende, ettersom den foreliggende oppfinnelsen vil kunne bli modifisert og praktisert på forskjellige, men ekvivalente måter, som vil være innlysende for fagfolk innen området som har fordelen av lærdommen her. Videre er det ikke meningen at det skal være noen begrensninger på detaljene når det gjelder bygging eller design som er vist her, annet enn de som er beskrevet i kravene nedenfor. Det vil derfor være opplagt at de særskilte illustrerende utførelsesformer vist ovenfor vil kunne bli endret eller modifisert, og at alle slike variasjoner anses å være innenfor omfanget og ånden i den foreliggende oppfinnelsen. Dessuten vil uttrykkene i kravene ha dels vanlige, ordinære betydning med mindre annet er uttrykkelig og klart definert av patentinnehaveren.

Claims (45)

1. En reguleringsventil for strøm i borestreng, omfattende: et ventilhus,karakterisert veden vegg som definerer det innvendige for en ventil, hvor ventilhuset har en innvendig strømningsbane i huset dannet deri med en strømningsåpning for et husutløp anordnet langsmed nevnte innvendige strømningsbane for huset; en ventilhylse anordnet i det minste delvis i det innvendige av ventilhuset, der ventilhylsen erkarakterisert veden første ende og en andre ende og en vegg som definerer det innvendige av en hylse, en første strømningsåpning for hylsen definert innenfor veggen på ventilhylsen, og en andre strømningsåpning for hylsen definert innenfor ventilhylseveggen tilgrensende nevnte første ende, hvor ventilhylsen er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset mellom en lukket posisjon og en åpen posisjon, slik at ventilhylseveggen i hovedsak hindrer fluidstrømning fra strømningsåpningen for husutløpet til strømningsåpningen for første hylse når ventilhylsen er i den lukkede posisjon og hvori den første strømningsåpningen for hylsen og strømningsåpningen for husutløpet er vesentlig påi linje når de er i åpen posisjon; hvor ventilhylsen har en øvre trykkflate definert derpå, for så å tilveiebringe et første flateareal hvorpå et første fluidtrykk fra strømningsbanen for det innvendige i huset vil kunne virke slik at den tilveiebringer en nedadgående kraft på ventilhylsen, hvorpå ventilhylsen har en lavere trykks flate definert derpå, for så å tilveiebringe et andre flateareal, hvorpå et andre fluidtrykk vil kunne virke for å kunne tilveiebringe en oppadgående kraft på ventilhylsen; en fjær hvor fjæren forspenner ventilhylsen til den lukkede posisjonen ved å utøve en forspenningskraft på ventilhylsen; en øvre trykks åpning i fluidkommunikasjon med nevnte strømningsbane for det innvendige i huset, nevnte øvre trykkåpning er anordnet for å tillate det første fluidtrykket å virke på den øvre trykks flaten; en lavere trykks åpning som tillater det andre fluidtrykket å virke på den lavere trykks flaten; et stempel som har en første ende og en andre ende og er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset, nevnte stempel er viderekarakterisert veden strømningspassasje derigjennom, hvori den andre enden av stempelet er tilgrensende en ende av ventilhylsen for å kunne tillate fluidkommunikasjon mellom nevnte strømningspassasje for stempel og nevnte strømningsåpning for andre hylse der stempelet har stempeltrykkflatekarakterisertv e d et stempelflateareal; og en stempeltrykkåpning i fluidkommunikasjon med strømningsbanen inne i huset som tillater at et fluidtrykk inne i ventilen å virke på trykkflaten for stempelet, der nevnte trykkåpning for stempelet er i fluidkommunikasjon med nevnte strømningspassasje for stempelet.

2. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 1, hvor strømningsåpningen for første hylse anordnes i nevnte ventilhylsevegg for å bli vesentlig aksielt dannet deri.

3. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 1, hvor stempelflatearealet defineres ved den første enden ved stempelet og er mindre enn det første flatearealet for hylsen.

4. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 1, hvor hylsen erkarakterisert veden utvendig diameter og stempellegemet erkarakterisertved en utvendig diameter, hvor stem pel legemets utvendige diameter er mindre enn den utvendige diameteren for hylsen.

5. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 1, hvor den øvre trykkåpningen dannes i ventilhylseveggen.

6. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 1, videre omfattende en kule og et kulesete anordnet mellom nevnte stempeltrykkåpning og nevnte stempeltrykkflate.

7. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 6, videre omfattende en stempelfjær anordnet for å presse nevnte kule i kontakt med nevnte kulesete.

8. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 6, hvor kulen anordnes for å komme i inngrep med trykkflaten for stempelet.

9. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 1, hvor nevnte ventilhus er fremstilt av et første materiale som har en første Rockwell-hardhet og nevnte stempel fremstilles av et andre materiale som har en andre Rockwell-hardhet som er høyere enn nevnte første Rockwell-hardhet.

10. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 9, hvor nevnte ventilhus er laget av stål og nevnte stempel er laget av wolfram karbid.

11. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 7, videre omfattende en nedlåsningsmutter anordnet i nevnte trykkåpning for stempel og som fester nevnte kulesete.

12. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 11, hvor nevnte nedlåsningsmutter omfatter et legeme som har en første ende, et innvendig hull og en andre ende åpen for det nevnte innvendige hullet, nevnte legeme omfatter videre en flerhet av åpninger som er tilgrensende nevnte første ende og i fluidkommunikasjon med nevnte innvendige hull.

13. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 1, hvor nevnte nedre trykkåpning anordnes i ventilhylseveggen.

14. Reguleringsventil for strøm i borestreng omfattende: et ventilhus, hvor ventilhuset erkarakterisert veden sylindrisk vegg som strekker seg fra en første ende til en andre ende og som definerer det innvendige av en ventil, hvor ventilhuset har en strømningsbanekanal innenfor huset dannet mellom nevnte første og andre ende med en strømningsåpning for husutløpet anordnet langsmed nevnte strømningsbanekanal; en ventilhylse anordnet i det minste delvis i ventilhuset, ventilhylsen erkarakterisert veden ventilhylsevegg som definerer det innvendige av en ventilhylse, nevnte ventilhylse har en første strømningsåpning for hylsen definert innenfor nevnte vegg og en andre strømningsåpning for hylsen definert innenfor nevnte vegg, hvor ventilhylsen er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset mellom en lukket posisjon og en åpen posisjon, slik at fluidstrømning mellom strømningsåpning for husutløp og nevnte strømningsåpning for første hylse er vesentlig hindret når ventilhylsen er i den lukkede posisjonen og hvor første strømningsåpning for hylse og strømningsåpning for husutløp er vesentlig på linje når i åpen posisjon; hvor ventilhylsen har en første trykkflate definert derpå, for så å tilveiebringe et første flateareal hvorpå et første fluidtrykk fra strømningsbanekanalen for huset vil kunne virke for å tilveiebringe en nedadgående kraft på ventilhylsen, og hvor ventilhylsen har en andre trykkflate definert derpå, for så å tilveiebringe et andre flateareal, hvorpå et andre fluidtrykk vil kunne virke for å kunne tilveiebringe en oppadgående kraft på ventilhylsen; en forspenningsmekanisme hvor forspenningsmekanismen spenner opp ventilhylsen til den lukkede posisjonen; en første trykkanal som tillater det første fluidtrykket å virke på den første trykkflaten; en andre trykkanal som tillater det andre fluidtrykket å virke på den andre trykkflaten; et avlangt stempel som har en første ende, et innvendig hull og en andre ende som er åpen for nevnte innvendige hull, nevnte stempel er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset, hvor nevnte andre åpne ende er i fluidkommunikasjon med nevnte andre strømningsåpning for hylsen; og en trykkåpning for stempel i fluidkommunikasjon med strømningsbanen inne i huset, nevnte trykkåpning for stempel er i fluidkommunikasjon med nevnte innvendige hull for nevnte stempel.

15. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 14, videre omfattende en kule og et kulesete anordnet mellom nevnte trykkåpning for stempel og nevnte stempel.

16. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 15, videre omfattende en stempelfjær anordnet for å presse nevnte kule i kontakt med nevnte kulesete.

17. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 14, hvor ventilhylsen videre omfatter en strømningsrestriksjon i det innvendige av ventilhylsen, hvor nevnte andre trykkanal er anordnet i veggen på ventilhylsen under strømningsrestriksjonen og den første trykkanalen anordnes i veggen på ventilhylsen over strømningsrestriksjonen.

18. Reguleringsventil for strøm i borestreng ifølge krav 14, hvor nevnte andre trykkanal anordnes i ventilhylseveggen.

19. En fremgangsmåte for regulering av strøm i et nedihullsrør, fremgangsmåten omfatter: å begrense strømning gjennom nedihullsrøret ved å stenge en stoppventil for strøm når det er en forskjell mellom et første fluidtrykk og et andre fluidtrykk langs en primærstrømningsbane inne i nedihullsrøret er under en terskelverdi; og å tillater strømning langsmed den primære strømningsbanen for nedihullsrøret ved å åpne stoppventilen for strømning når det er en forskjell mellom det første fluidtrykket og det andre fluidtrykket som er over en terskelverdi, hvor nevnte stoppventil for strømning blir åpnet ved: introduksjon av borefluid inn i ventilen for å indusere et trykk påført trykkflaten på et stempel, for derved å forårsake at nevnte stempel legger press på en ventilhylse fra en lukket posisjon; rette en andel av nevnte borefluid gjennom nevnte stempel og inn i det innvendige av nevnte ventilhylse for å etablere en første strømning gjennom nevnte ventil; rette en andre andel av nevnte borefluid mot nevnte ventilhylse for å anvende et fluidtrykk på ventilhylsen; og øke fluidtrykket på ventilhylsen for så å gjøre at ventilhylsen aksielt beveger seg mot forspenningsretningen for en fjær, for derved å øke fluidstrømning gjennom nevnte ventilhylse.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 19, hvor retting av den andre andelen av nevnte borefluid mot nevnte ventilhylse for å anvende fluidtrykket på nevnte ventilhylse omfatter retting av den andre andelen av nevnte borefluid gjennom en trykkfluidåpning dannet i nevnte ventilhylse; og hvor fremgangsmåten videre omfatter å anordne en strømningsrestriksjon inne i nevnte ventilhylse slik at nevnte trykkfluidåpning plasseres mellom nevnte stempel og nevnte strømningsrestriksjon.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 19, hvor nevnte stoppventil for strømning blir lukket ved: å tillate at fjæren spennes mot ventilhylsen for så å gjøre at ventilhylsen aksielt beveger seg i forspenningsretningen for fjæren til den lukkede posisjonen; og å tillate at en annen fjær forspenner stempelet for så å gjøre at stempelet aksielt beveger seg i forspenningsretningen for den andre fjæren.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 21, videre omfattende; å anordne et kulesete i stoppventilen for strømning for slik at minst en andel av stempelet er plassert mellom kulesetet og ventilhylsen; og å anordne en kule i stoppventilen for strømning slik at kulen blir plassert mellom kulesetet og trykkflaten for stempelet; hvor kulen kommer i kontakt med kulesetet som respons på at den andre fjæren tillates å spenne stempelet slik at det får stempelet til å aksielt bevege seg i forspenningsretningen for den andre fjæren.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 21, hvor nevnte ventilhylse er laget av et første materiale som har en første Rockwell-hardhet og nevnte stempel er laget av et andre materiale som har en andre Rockwell-hardhet som er høyere enn nevnte første Rockwell-hardhet.

24. Fremgangsmåte for å regulere strøm i et nedihullsrør, fremgangsmåten omfatter; å tilveiebringe et ventilhus, hvor ventilhuset erkarakterisert veden rørvegg som strekker seg fra en første ende til en andre ende og som definerer et innvendig av en ventil, hvor ventilhuset har en strømningsbane inne i huset dannet mellom nevnte første og andre ende med en strømningsåpning for husutløp anordnet langsmed nevnte innvendige strømningsbane; å tilveiebringe en ventilhylse anordnet i det minste delvis i ventilhuset, ventilhylsen har minst to trykkflater og er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset innenfor en lukket posisjon og en åpen posisjon, å tilveiebringe et stempel som har en strømningspassasje derigjennom inne i ventilhuset og bæring mot ventilhylsen; å spenne opp ventilhylsen under en forspenningskraft i en første retning mot stempelet for så å lukke ventilen; å introdusere borefluid inn i ventilhuset for å indusere et første fluidtrykk deri; å anvende nevnte første fluidtrykk på stempeltrykkflaten, for derved å gjøre at nevnte stempel legger seg på ventilhylsen i en andre retning motsatt til den første retningen; å rette en andel av borefluidet for å strømme gjennom nevnte strømningspassasje for stempel og inn i det innvendige av nevnte ventilhylse for å starte en strømning; å anvende fluidtrykk fra innenfor ventilhuset til en første overflate av ventilhylsen for å generere en første kraft til å legge på ventilhylsen i den andre retningen; å anvende et andre fluidtrykk avledet fra nedstrøms for nevnte første fluidtrykk til en andre overflate av ventilhylsen for å generere en andre kraft til å presse ventilhylsen i den første retningen; å opprettholde en borefluidsstrøm gjennom ventilhylsen slik at den første kraften er større enn forspenningsfjærens kraft pluss den andre kraften; og å redusere fluidstrømmen gjennom ventilhylsen for så å kunne tillate at forspenningskraften skifter ventilhylsen i den første retningen, for derved å presse ventilen inn i en lukket posisjon.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 24, hvor anvendelse av fluidtrykk fra inne i ventilhuset til den første overflaten for ventilhylsen for å generere den første kraften for å presse ventilhylsen i den andre retningen, omfatter retting av en annen andel av borefluid gjennom en trykkåpning dannet i ventilhylsen; og hvor fremgangsmåten videre omfatter anordning av en strømningsrestriksjon inne i ventilhylsen slik at trykkåpningen plasseres mellom stempelet og strømningsrestriksjonen.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 24, videre omfattende anordning av et kulesete mellom den første enden av ventilhuset og nevnte stempeltrykkflate; og anordning av en kule mellom kulesetet og nevnte stempeltrykkflate.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 26, videre omfattende anordning av en stempelfjær for å presse nevnte kule inn i kontakt med nevnte kulesete.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 24, hvor nevnte kulehus er laget av et første materiale som har en første Rockwell-hardhet og nevnte stempel er laget av et andre materiale som har en andre Rockwell-hardhet som er høyere enn den første Rockwell-hardheten.

29. Et reguleringsventilsystem for strømning i borestreng, omfattende: et ventilhus, hvor ventilhuset erkarakterisert veden rørvegg som strekker seg fra en første ende til en andre ende og som definerer det innvendige av en ventil, hvor ventilhuset har en strømningsbane inne i huset dannet mellom nevnte første og andre ende med en strømningsåpning for husutløp anordnet langsmed nevnte innvendige strømningsbane; en ventilhylse anordnet i det minste delvis i ventilhuset, ventilhylsen har en første ende og en andre ende og erkarakterisert veden ventilhylsevegg som strekker seg mellom første nevnte første og andre ende for å definere det innvendige av en ventilhylse, nevnte ventilhylse har en første strømningsåpning anordnet i nevnte ventilhylsevegg og en andre strømningsåpning ved nevnte første ende, hvor ventilhylsen er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset mellom en lukket posisjon og en åpen posisjon, slik at fluidstrømning mellom nevnte strømningsåpning for husutløp og nevnte første strømningsåpning blir vesentlig hindret når ventilhylsen er i den lukkede posisjon og hvor den første strømningsåpningen og strømningsåpningen for husutløp er vesentlig på linje når i den åpne posisjonen; hvori ventilhylsen har en øvre trykks flate definert derpå, for så å kunne tilveiebringe et første flateareal hvorpå et første fluidtrykk fra strømningsbanen inne i huset vil kunne virke for å tilveiebringe en nedadgående kraft på ventilhylsen og hvor ventilhylsen har en lavere trykks flate definert derpå, for så å kunne tilveiebringe et andre flateareal hvorpå et andre fluidtrykk vil kunne virke for å tilveiebringe en oppadgående kraft på ventilhylsen; en fjær, hvor fjæren forspenner ventilhylsen til den lukkede posisjonen ved å utøve en forspenningskraft på ventilhylsen; en øvre trykks åpning som tillater at det første fluidtrykket virker på den første trykkflaten; en lavere trykks åpning som tillater det andre fluidtrykket å virke på den andre trykkflaten; hvor ventilhylsen videre omfatter en strømningsrestriksjon i det innvendige av ventilhylsen, hvor nevnte lavere trykks åpning anordnes i veggen på ventilhylsen under strømningsrestriksjonen og den øvre trykks åpningen anordnes i veggen på ventilhylsen over strømningsrestriksjonen.

30. Reguleringsventilsystem for strøm i borestreng ifølge krav 29, videre omfattende et avlangt stempel som har en første ende, et innvendig hull og en andre ende som er åpen for nevnte innvendige hull, nevnte stempel er aksielt bevegbar innenfor ventilhuset, hvor den andre enden av stempelet grenser til en ende av ventilhylsen i fluidkommunikasjon med den andre strømningsåpningen for nevnte ventilhylse, og hvor den første enden av stempelet har en trykkflate for stempelkarakterisert vedet stempelflateareal; og en stempeltrykkåpning i fluidkommunikasjon med nevnte strømningsbane inne i huset som tillater at et fluidtrykk inne i ventilen virker på stempelets trykkflate, nevnte stempeltrykkåpning er i fluidkommunikasjon med nevnte innvendige hull for stempel.

31. Reguleringsventilsystem for strøm i borestreng ifølge krav 30, videre omfattende en plugg anordnet i den første enden av nevnte ventilhus, nevnte plugg har en stempelsylinder definert deri, og hvor nevnte stempeltrykkåpning dannes i nevnte plugg og i kommunikasjon med nevnte stempelsylinder.

32. Reguleringsventilsystem for strøm i borestreng ifølge krav 31, hvor minst en andel av nevnte strømningsbane inne i huset dannes mellom nevnte plugg og nevnte rørvegg for ventilhuset.

33. Reguleringsventilsystem for strøm i borestreng ifølge krav 30, videre omfattende en kule tilgrensende nevnte stempeltrykkflate og kulesete anordnet langsmed nevnte stempeltrykkåpning og en fjær anordnet for å presse nevnte kule inn i kontakt med nevnte kulesete.

34. Reguleringsventilsystem for strøm i borestreng ifølge krav 30, hvor nevnte avlange stempel er i det minste delvis anordnet i nevnte stempelsylinder av nevnte plugg.

35. Reguleringsventilsystem for strøm i borestreng ifølge krav 29, hvor nevnte nedre trykkåpning anordnes i ventilhylseveggen.

36. Reguleringsventilsystem for strøm i borestreng, omfattende: et ventilhus dannet av et rørelement som strekker seg fra en første ende til en andre ende ogkarakterisert veden utvendig overflate, nevnte rørelement har en første strømningsbane som er anordnet internt deri; en ventilhylse som på en glidbar måte er montert i ventilhuset, nevnte ventilhylse har en første ende, en første strømningsåpning, en andre strømningsåpning, det innvendige i en ventilhylse og en andre ende; et stempel som har en første ende, et innvendig stempelhull og en andre åpen ende i fluidkommunikasjon med nevnte stempelhull, nevnte stempel er på en glidbar måte montert i ventilhuset mellom nevnte første ende av rørelementet og nevnte ventilhylse, hvor den andre enden av stempelet anordnes for å presse ventilhylsen aksielt i forhold til ventilhuset, hvor nevnte andre åpne ende av nevnte stempel er i fluidkommunikasjon med den andre strømningsåpningen for nevnte ventilhylse; en stempeltrykkåpning i fluidkommunikasjon med nevnte første strømningsbane inne i huset, nevnte stempeltrykkåpning er også i fluidkommunikasjon med stempelhullet; en kule og kulesete anordnet langsmed nevnte stempeltrykkåpning; en første forspenningsmekanisme anordnet for å presse nevnte stempel mot nevnte kule og for å presse nevnte kule i kontakt med nevnte kulesete; en andre forspenningsmekanisme for forspenning av ventilhylsen mot stempelet; en første trykkåpning i ventilhylsen, nevnte første trykkåpning i fluidkommunikasjon med nevnte innvendig anordnede første strømningsbane, nevnte første trykkåpning i fluidkommunikasjon med en første overflate for hylsen for å tilveiebringe et trykk som virker på den første overflaten for hylsen; og en andre trykkåpning i fluidkommunikasjon med en andre overflate for hylsen for å tilveiebringe et andre fluidtrykk som virker på den andre overflaten på hylsen, nevnte andre fluidtrykk er avledet fra tilgrensende den andre enden av nevnte ventilhus.

37. Reguleringsventilsystem for strøm i borestreng ifølge krav 36, videre omfattende en plugg anordnet i den første enden av nevnte ventilhus, nevnte plugg har en stempelsylinder definert deri, og nevnte stempeltrykkåpning blir dannet i nevnte plugg og i kommunikasjon med nevnte stempelsylinder, hvor nevnte avlange stempel er i det minste delvis anordnet i nevnte stempelsylinder av nevnte plugg.

38. Reguleringsventilsystem for strøm i borestreng ifølge krav 37, hvor minst en andel av nevnte strømningsbane inne i huset dannes mellom nevnte plugg og nevnte rørvegg for ventilhus.

39. Reguleringsventilsystem for strøm i borestreng ifølge krav 36, hvor kule og kulesetet danner en ventil langsmed nevnte stempeltrykkåpning mellom nevnte stempelhull og nevnte første strømningsbane.

40. Reguleringsventilsystem for strøm i borestreng ifølge krav 36, hvor den første trykkåpningen tappes ut fra den første strømningsbanen.

41. Reguleringsventilsystem for strøm i borestreng ifølge krav 36, hvor ventilhylsen videre omfatter en strømningsrestriksjon i det innvendige av hylsen, hvor den andre trykkåpningen anordnes i ventilhylsen under strømningsrestriksjonen.

42. En stoppventil for strøm i borestreng omfattende: et rørhus som har en utvendig overflate og en første strømningsbane innvendig anordnet deri, og en innvendig strømningsåpning anordnet langsmed nevnte strømningsbane; en hul rørseksjon som på en glidbar måte er montert i ventilhuset og bevegelig mellom en første posisjon og en andre posisjon for derved å etablere en andre strømningsbane i det innvendige av den hule rørseksjonen, hvor den hule rørseksjonen i vesentlighet hindrer fluidstrømning gjennom den innvendige strømningsåpningen til det innvendige av den hule rørseksjonen når ventilhylsen er i den første posisjonen og hvor fluidstrømning gjennom den innvendige strømningsåpningen til det innvendige av den hule rørseksjonen tillates når ventilhylsen er i den andre posisjonen; en forspenningsmekanisme for forspenning av den hule rørseksjonen mot den første posisjonen; en første utlufting i fluidkommunikasjon med den innvendig anordnede første strømningsbanen, nevnte første utlufting i fluidkommunikasjon med et første trykkammer; en andre utlufting i fluidkommunikasjon med et andre trykkammer som er atskilt fra det første trykkammeret, nevnte andre utlufting i fluidkommunikasjon med den andre strømningsbanen; et avlangt stempel som har en første ende, et innvendig hull og en andre ende åpen for nevnte innvendige hull, hvor nevnte andre åpne ende er i fluidkommunikasjon med det innvendige av nevnte hule rørseksjon; og en tredje utlufting i fluidkommunikasjon med den innvendig anordnede første strømningsbanen, nevnte tredje utlufting i fluidkommunikasjon med nevnte innvendige hull av nevnte avlange stempel.

43. Stoppventil for strømning i borestreng ifølge krav 42, videre omfattende: en kule og kulesete anordnet langsmed nevnte tredje utlufting for å regulere strømning gjennom nevnte tredje utlufting; en første forspenningsmekanisme anordnet for å presse nevnte stempel mot nevnte kule og presse nevnte kule inn i kontakt med nevnte kulesete; og en andre forspenningsmekanisme for forspenning av den hule rørseksjonen mot stempelet.

44. Stoppventil for strømning i borestreng ifølge krav 42, hvor nevnte hule rørseksjon videre omfatter en strømningsrestriksjon i det innvendige av denne, og hvor nevnte første utlufting anordnes mellom nevnte stempel og nevnte strømningsrestriksjon.

45. Reguleringsventilsystem for strøm i borestreng ifølge krav 29, hvor det første fluidtrykket måles fra tilgrensende den første ende av ventilhuset og hvor det andre fluidtrykket måles fra tilgrensende den andre enden av ventilhuset.