NO20120964A1 - Barrier valve for use with wells in a well - Google Patents
Barrier valve for use with wells in a well Download PDFInfo
- Publication number
- NO20120964A1 NO20120964A1 NO20120964A NO20120964A NO20120964A1 NO 20120964 A1 NO20120964 A1 NO 20120964A1 NO 20120964 A NO20120964 A NO 20120964A NO 20120964 A NO20120964 A NO 20120964A NO 20120964 A1 NO20120964 A1 NO 20120964A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- valve
- flap
- housing
- barrier
- pressure
- Prior art date
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 64
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 abstract 1
- 101001017827 Mus musculus Leucine-rich repeat flightless-interacting protein 1 Proteins 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 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
- E21B34/10—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
- E21B34/102—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole with means for locking the closing element in open or closed position
-
- 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
- E21B34/12—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of casings or tubings
-
- 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
- E21B2200/00—Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
- E21B2200/05—Flapper valves
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Sliding Valves (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Oppfinnelsen vedrører en barriereventil for å lage en fluidtett barriere i en brønn under installasjon av kompletterlngsutstyr. Barriereventilen omfatter et hus med en lengderetning for installasjon på en rørstreng. En hengslet, buet, hovedsakelig sirkulær ventilklaff er plassert i huset. Klaffen har en normalt lukket stilling for å danne en fluidtett barriere mellom husets innløsside og husets utløpsside. Ventilklaffen er tilpasset for å danne en fluidtett barriere i to retninger, det vil si både i oppstrøms retning og i nedstrøms retning. En trykkpåvirket ventilklaffaktuator er tilpasset for å føre ventilklaffen fra den lukkede stillingen til en åpen stilling etter et forutbestemt antall trykkøkninger. Videre beskrives en fremgangsmåte for åpning av en fluidtett barrlereventil i en brønn, og en rørdel med et sikksakkspor.The invention relates to a barrier valve for creating a fluid-tight barrier in a well during the installation of complementary equipment. The barrier valve comprises a housing with a longitudinal direction for installation on a pipe string. A hinged, curved, mainly circular valve flap is located in the housing. The flap has a normally closed position to form a fluid-tight barrier between the inlet side of the housing and the outlet side of the housing. The valve flap is adapted to form a fluid tight barrier in two directions, that is, both in the upstream and downstream directions. A pressure actuated valve flap actuator is adapted to move the valve flap from the closed position to an open position after a predetermined number of pressure increases. Also described is a method of opening a fluid tight barrel valve in a well, and a pipe portion with a zigzag groove.
Description
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en barriereventil som benyttes til å lage en fluidtett barriere i en brønnbane enten ved installering av kompleteringsutstyr eller som barriere under produksjon. The present invention relates to a barrier valve which is used to create a fluid-tight barrier in a well path either when installing completion equipment or as a barrier during production.
I forbindelse med kompletering av brønner for utvinning av olje og gass, inngår det flere komponenter for kunne utføre installeringen av kompleteringsutstyret. Det er ofte nødvendig å kunne påføre hydraulisk trykk for å aktivere og installere kompleterings utsyret. For å kunne påføre hydraulisk trykk er man avhengig av at kompletteringsstrengen er satt opp med en fluidtett barriere eller plugg for å holde på trykket i strengen. Skal en slik plugg fungere som barriere for brønnstrykket må barrieren kunne motstå trykk fra begge sider. Det finnes flere måter å skape en slik barriere på. En vanlig metode omfatter å bruke en keramisk plugg eller en glassplugg som punkteres etter at kompletteringsutstyret er satt. Det er flere utfordringer og usikkerhetsmomenter forbundet ved bruk at slike plugger, som blant annet at de blir punktert før de skal, eller at punktering av pluggen når man ønsker er problematisk. I tillegg er man avhengig av å innføre et eget kjøreverktøy for å punktere pluggene. In connection with the completion of wells for the extraction of oil and gas, several components are included to be able to carry out the installation of the completion equipment. It is often necessary to be able to apply hydraulic pressure to activate and install the completion equipment. In order to be able to apply hydraulic pressure, it is dependent on the completion string being set up with a fluid-tight barrier or plug to maintain the pressure in the string. If such a plug is to function as a barrier to well pressure, the barrier must be able to withstand pressure from both sides. There are several ways to create such a barrier. A common method involves using a ceramic plug or a glass plug that is punctured after the completion device is inserted. There are several challenges and uncertainties associated with using such plugs, such as the fact that they are punctured before they are supposed to be, or that puncturing the plug when you want to is problematic. In addition, one is dependent on introducing a separate driving tool to puncture the plugs.
Barriereventilen har som funksjon å være trykktett fra begge sider som forklart over. En annen løsning av kjente barriereventiler omfatter en kuleventil. En kule krever stor plass og krever således en betydelig økning i veggtykkelsen til rørene i en brønn. I flere brønner er det krav om tynnere veggtykkelser. Dette gjør det problematisk å implementere en kuleventilløsning og samtidig opprettholde trykkrav. The function of the barrier valve is to be pressure-tight from both sides as explained above. Another solution of known barrier valves comprises a ball valve. A ball requires a lot of space and thus requires a significant increase in the wall thickness of the pipes in a well. In several wells, thinner wall thicknesses are required. This makes it problematic to implement a ball valve solution and at the same time maintain pressure requirements.
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en ventilløsning med en kurvet klaff som kan motstå trykk fra begge sider. Klaffen er kurvet for å kunne passe inn i rørformen i åpen stilling, og dermed kan man redusere den totale veggtykkelsen. Slike kurvede klaffer vanlig brukt i sikkerhetsventiler i oljebrønner, men disse håndterer da bare trykk fra en side. The present invention relates to a valve solution with a curved flap which can withstand pressure from both sides. The flap is curved to be able to fit into the tube shape in the open position, and thus the total wall thickness can be reduced. Such curved flaps are commonly used in safety valves in oil wells, but these only handle pressure from one side.
Ventilen er en hydraulisk opperert ventil installert i strengen. Ventilen fungerer slik at ved påføring av hydraulisk trykk i strengen, beveger ett stempel seg i aksiell retning. Stempelet blir ført tilbake til en utgangsposisjon ved hjelp av en opplagret/forspent kraft, f.eks fra en fjær. The valve is a hydraulically operated valve installed in the string. The valve works so that when hydraulic pressure is applied to the string, one piston moves in an axial direction. The piston is brought back to an initial position by means of a stored/preloaded force, for example from a spring.
Stempelet er i sin tur knyttet sammen med sikksakkspor gjennom en tapp. Tappen som føres i sikksakksporet begrenser stempelets aksiale bevegelse. Når stempelet beveger seg tilstrekkelig langt i aksial retning, blir tappen ført videre i sikksakk sporet når stempelet går tilbake til utgangsposisjon. Sikksakksporet er utformet slik at det etter ett gitt antall "sikksakkmønster" har en utgang som gjør at når stempelet har beveget seg ett gitt antall ganger, blir tappen ført til utgangen, som igjen gjør at stempelet kan bevege seg en lengre avstand i aksiell retning. Når stempelet blir beveget lengre i aksial retning enn begrensning en i sikksakksporet, påfører stempelet en kraft på ventilmekanismen som i sin tur åpner den kurvede klaffen. Stempelet omfatter en nedre låserørdel som holder klaffen i åpen stilling. Slike løsninger med en låserørdel som holder en klaff i åpen posisjon er idag vanlig brukt i sikkerhetsventiler i oljebrønner. The piston is in turn connected with zigzag grooves through a pin. The pin which is guided in the zigzag groove limits the piston's axial movement. When the piston moves sufficiently far in the axial direction, the pin is advanced in the zigzag track as the piston returns to its starting position. The zigzag groove is designed so that after a given number of "zigzag patterns" it has an output which means that when the piston has moved a given number of times, the pin is led to the output, which in turn allows the piston to move a longer distance in the axial direction. When the piston is moved further in the axial direction than limit one in the zigzag groove, the piston applies a force to the valve mechanism which in turn opens the curved flap. The piston includes a lower locking tube part which holds the valve in the open position. Such solutions with a locking tube part that holds a flap in the open position are today commonly used in safety valves in oil wells.
Således vedrører oppfinnelsen en brønnbarriere ventil bestående av en kurvet klaffløsning med ett flytende stempel og en klafflås som gjør at ventilen holder trykk fra oversiden og undersiden av klaffen. Brønnbarriereventilen er til bruk for å skape en barriere i brønnbanen enten til bruk for installering av kompletteringsutstyr eller som en brønnbarriere som kan stenges ved behov. Thus, the invention relates to a well barrier valve consisting of a curved flap solution with a floating piston and a flap lock which means that the valve maintains pressure from the upper and lower sides of the flap. The well barrier valve is used to create a barrier in the well path either for use for installing completion equipment or as a well barrier that can be closed if necessary.
Stempelet beveges i aksial retning ved påføring av hydraulisk kraft i strengen. Stempelets forspenning eller opplagrede kraft og bevegelse låser opp og åpner ventilen. Stempelets bevegelse blir styrt av en tapp som blir ført i et sikksakksporet. Sikksakk sporet er av en slik art at man kan bestemme antall trykkpåføringer før ventilen åpnes gjennom antall sikksakkspor. The piston is moved in the axial direction by the application of hydraulic force in the string. The piston's bias or stored force and movement unlocks and opens the valve. The movement of the piston is controlled by a pin which is guided in a zigzag groove. The zigzag track is of such a nature that the number of pressure applications before the valve is opened can be determined through the number of zigzag tracks.
Sikksakksporet kan være utført med ett gitt antall sikksakk gjentagelser som begrenser den aksielle bevegelsen til stempelet ved at tappen blir ført i sikksakk sporet. Antall sikksakk gjentagelser styrer antall trykkpåføringer før tappen blir ført til utgangen av sikksakk sporet som frigjør stempelet til å bevege seg lenger i aksiell retning for i sin tur låse opp ventilmekanismen. The zigzag groove can be made with a given number of zigzag repetitions which limit the axial movement of the piston by the pin being guided in the zigzag groove. The number of zigzag repetitions controls the number of pressure applications before the pin is brought to the exit of the zigzag groove which frees the piston to move further in the axial direction to in turn unlock the valve mechanism.
Den kurvede klaffen som tetter ventilen, blir støttet opp av ett flytende ventilsete på den ene siden og en kafflås på den andre siden. Klafflåsen hindrer klaffen i å åpne. Klaffen er hengslet opp i et flytende ventilsete som utgjør tettefunksjonen. Når ventilen påføres trykk fra undersiden blir klaffen presset mot ventilsetet av trykket og tetter ventilen. Når ventilen påføres trykk fra oversiden blir det flytende stempelsetet med klaffen, ført mot klafflåsen av trykket hvilket hindrer klaffen fra å åpne og tetter således ventilen. The curved flap that seals the valve is supported by a floating valve seat on one side and a coffee lock on the other. The flap lock prevents the flap from opening. The flap is hinged in a floating valve seat which forms the sealing function. When pressure is applied to the valve from below, the flap is pressed against the valve seat by the pressure and seals the valve. When pressure is applied to the valve from the upper side, the floating piston seat with the flap is driven towards the flap lock by the pressure, which prevents the flap from opening and thus seals the valve.
Låserørdelen som hindrer klaffen i å åpne når ventilen påføres trykk fra oversiden er festet av en låsefunksjon. Denne låsefunksjonen blir låst opp ved stempelets aksiale bevegelse når tappen går ut av sikksakk sporet og beveges i aksial retning. The locking tube part that prevents the flap from opening when pressure is applied to the valve from above is secured by a locking function. This locking function is unlocked by the piston's axial movement when the pin exits the zigzag groove and moves in the axial direction.
Oppfinnelsen vedrører således en barriereventil for å lage en fluidtett barriere i en brønn under installasjon av kompletteringsutstyr. Barriereventilen omfatter et hus med en lengderetning for installasjon på en rørstreng. Huset omfatter en innløsside med et innløp og en utløpsside med et utløp. En hengslet, buet, hovedsakelig sirkulær ventilklaff er plassert i huset. Klaffen har en normalt lukket stilling for å danne en fluidtett barriere mellom husets innløsside og husets utløpsside. Ventilklaffen er tilpasset for å danne en fluidtett barriere i to retninger, det vil si både i oppstrøms retning og i nedstrøms retning. En trykkpåvirket ventilklaffaktuator er tilpasset for å føre ventilklaffen fra den lukkede stillingen til en åpen stilling etter et forutbestemt antall trykkøkninger. The invention thus relates to a barrier valve for creating a fluid-tight barrier in a well during installation of completion equipment. The barrier valve comprises a housing with a longitudinal direction for installation on a pipe string. The housing comprises an inlet side with an inlet and an outlet side with an outlet. A hinged, curved, substantially circular valve flap is located in the housing. The flap has a normally closed position to form a fluid-tight barrier between the inlet side of the housing and the outlet side of the housing. The valve flap is adapted to form a fluid-tight barrier in two directions, i.e. both in the upstream direction and in the downstream direction. A pressure-actuated flapper actuator is adapted to move the flapper from the closed position to an open position after a predetermined number of pressure increases.
Den trykkpåvirkede ventilklaffaktuatoren kan omfatter en sikksakkspor-rørdel med minst ett sikksakkspor med et repeterende sikksakkmønster med et antall repetisjoner tilsvarende det forutbestemte antallet trykkøkninger, og en utgang. En tapp kan da være fast forbundet med huset og forløper inn i sikk sakk sporet. En stempeldel kan da føre sikksakkspor-rørdelen i en første retning ved en trykkøkning i huset, og et forspenningselement kan føre sikksakkspor-rørdelen i en andre retning ved avlastning av trykket i huset. Et frigjøringselement for åpner ventilklaffen etter at tappen et ført ut av utgangen i sikksakkspor-rørdelen og tillater forskyvning av et stempel for frigjøring av ventilklaffen. The pressure-actuated valve flap actuator may comprise a zigzag groove tube part with at least one zigzag groove with a repeating zigzag pattern with a number of repetitions corresponding to the predetermined number of pressure increases, and an output. A pin can then be firmly connected to the housing and extends into the zigzag groove. A piston part can then lead the zigzag groove pipe part in a first direction when pressure increases in the housing, and a biasing element can lead the zigzag groove pipe part in a second direction when the pressure in the housing is relieved. A release element for opening the valve flap after the pin is guided out of the outlet in the zigzag groove pipe section and allows displacement of a piston to release the valve flap.
Barriereventil i kan videre omfatte en, i forhold til husets lengderetning, aksialt forskyvbar låserørdel med en fremre kant som støter mot en periferi rundt ventilklaffen når ventilklaffen er i den lukkede stillingen. Barrier valve i can further comprise an axially displaceable locking tube part in relation to the longitudinal direction of the housing with a front edge that abuts a periphery around the valve flap when the valve flap is in the closed position.
Ventilklaffaktuatoren kan alternativt omfatte et elektrisk aktuatorelement tilknyttet en elektronisk krets forbundet med en trykksensor, idet den elektroniske kretsen er tilpasset for å gi signal til det elektriske aktuatorelementet ved det forutbestemte antallet trykkøkninger. The valve actuator may alternatively comprise an electric actuator element connected to an electronic circuit connected to a pressure sensor, the electronic circuit being adapted to give a signal to the electric actuator element at the predetermined number of pressure increases.
Det elektriske aktuatorelementet kan være en elektrisk styrt ventil tilknyttet et reservoar for trykksatt fluid, og et stempel kan påføres trykket fra reservoaret for trykksatt fluid for bevegelse av stempelet, og åpning av ventilklaffen. The electric actuator element can be an electrically controlled valve associated with a reservoir for pressurized fluid, and a piston can be applied to the pressure from the reservoir for pressurized fluid to move the piston and open the valve flap.
Låsefingre kan vøre tilknyttet låserørdelen, forløpende inn i et låsespor i huset når klaffen er i den lukkede stillingen kan være tilknyttet låserørdelen, og en aksialt forskyvbar overføringshylse kan være tilknyttet en stempeldel. En aksialt forskyvbar frigjøringshylse for føring av låsefingrene ut av låsesporet i huset er tilknyttet stempeldelen. Locking fingers can be connected to the locking tube part, extending into a locking groove in the housing when the flap is in the closed position can be connected to the locking tube part, and an axially displaceable transfer sleeve can be connected to a piston part. An axially displaceable release sleeve for guiding the locking fingers out of the locking groove in the housing is connected to the piston part.
I en åpen stilling, kan klaffen legge seg mot huset, og den aksialt forskyvbare overføringshylsen kan forløper på innsiden av klaffen slik at den aksialt forskyvbare overføringshylsen dekker klaffen og danner et hovedsakelig kontinuerlig glatt strømningsløp gjennom barriereventilen. In an open position, the flap may rest against the housing and the axially displaceable transfer sleeve may extend inside the flap such that the axially displaceable transfer sleeve covers the flap and forms a substantially continuous smooth flow path through the barrier valve.
Klaffen kan være dreibart opplagret i et flytende ventilsete for tettende kontakt mellom klaffen og det aksialt flytende ventilsete når klaffen er i en lukket stilling, idet den tettende kontakten er tilpasset for tetting både i oppstrøms og nedstrøms retning. The flap can be rotatably supported in a floating valve seat for sealing contact between the flap and the axially floating valve seat when the flap is in a closed position, the sealing contact being adapted for sealing both in the upstream and downstream direction.
Det flytende ventilsetet kan være tilpasset for å tette både i oppstrøms og nedstrøms retning ved at klaffen blir trykket mot det flytende ventilsetet ved trykk fra høyre, og ved trykk fra venstre blir det flytende setet trykket mot høyre mot låserørdelen som hindrer klaffen fra å åpne. The floating valve seat can be adapted to seal both in the upstream and downstream direction by the valve being pressed against the floating valve seat by pressure from the right, and by pressure from the left, the floating seat is pressed to the right against the locking tube part that prevents the valve from opening.
Videre omfatter oppfinnelsen en sikksakkspor-rørdel for en utløsningsmekanisme for åpning av en klaff i en barriereventil etter et antall trykkøkninger i barriereventilen, Furthermore, the invention includes a zigzag groove pipe part for a release mechanism for opening a flap in a barrier valve after a number of pressure increases in the barrier valve,
Sikksakkspor-rørdelen omfatter et rørformet element med en utvendig og en innvendig omkrets og med minst ett sikksakkspor forløpende langs det rørformede elementets utvendige omkrets.Sikksakksporet omfatter et repeterende sikksakkmønster med et antall repetisjoner tilsvarende antallet trykkøkninger barriereventilen kan usettes forfør åpning av barriereventilen. Hver repetisjon av sikksakkmønsteret omfatter en sporende og sikksakksporet avsluttes i en utgang forløpende ut av det rørformede elementet. The zigzag groove pipe part comprises a tubular element with an outer and an inner circumference and with at least one zigzag groove running along the outer circumference of the tubular element. The zigzag groove comprises a repeating zigzag pattern with a number of repetitions corresponding to the number of pressure increases the barrier valve can be unset before opening the barrier valve. Each repetition of the zigzag pattern comprises a trace and the zigzag trace terminates in an exit extending out of the tubular element.
Det rørformede elementet kan omfatte to sikksakkspor med respektive to utganger forløpende ut av det rørformede elementet. The tubular element can comprise two zigzag grooves with respective two outputs running out of the tubular element.
Videre omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte for åpning av en fluidtett barriereventil i en brønn under installasjon av kompletteringsutstyr. Fremgangsmåten omfatter følgende trinn: tilveiebringe en fluidtett barriereventil med et hus med en lengderetning på en rørstreng, idet huset omfatter en innløsside med et innløp og en utløpsside med et utløp, en hengslet, buet, hovedsakelig sirkulær ventilklaff i huset med en normalt lukket stilling for å danne en fluidtett barriere mellom husets innløpsside og husets utløpsside, idet ventilklaffen er tilpasset for å danne en fluidtett barriere i to retninger, og en trykkpåvirket ventilklaffaktuator, idet ventilklaffaktuatoren er tilpasset for å føre ventilklaffen fra den lukkede stillingen til en åpen stilling etter et forutbestemt antall trykkøkninger, og påføre det forutbestemte antallet trykkøkninger for å føre ventilklaffen fra den lukkede stillingen til den åpne stillingen. Furthermore, the invention includes a method for opening a fluid-tight barrier valve in a well during installation of completion equipment. The method comprises the following steps: providing a fluid-tight barrier valve with a housing having a longitudinal direction of a pipe string, the housing comprising an inlet side with an inlet and an outlet side with an outlet, a hinged, curved, substantially circular valve flap in the housing with a normally closed position for forming a fluid-tight barrier between the housing inlet side and the housing outlet side, the valve flap being adapted to form a fluid-tight barrier in two directions, and a pressure-actuated valve flap actuator, the valve flap actuator being adapted to move the valve flap from the closed position to an open position after a predetermined number of pressure increases, and applying the predetermined number of pressure increases to move the valve flap from the closed position to the open position.
Kort beskrivelse av de vedlagte figurer: Brief description of the attached figures:
Fig 1. er en systemoversikt av en barriereventil i henhold til oppfinnelsen med et kvart snitt av barriereventilen i lukket posisjon; Fig 2. er et tverrsnitt av barriereventilen som vist på fig. 1 i lukket posisjon; Fig 1. is a system overview of a barrier valve according to the invention with a quarter section of the barrier valve in the closed position; Fig 2. is a cross-section of the barrier valve as shown in fig. 1 in closed position;
Fig 3. viser en av komponentene i barriereventilen med sikksakk spor; og Fig 3 shows one of the components of the barrier valve with a zigzag track; and
Fig 4. er et tverrsnitt av barriereventilen som vist på fig. 1 og 2 i åpnet posisjon; Fig 4 is a cross-section of the barrier valve as shown in fig. 1 and 2 in opened position;
Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere med henvisning til et utførelseseksempel og med henvisning til figurene hvor: Den følgende beskrivelsen er knyttet til figurene 1, 2 og 4 som viser den samme barriereventilen, men der figurene 1 og 2 viser ventilen i en lukket stilling, og figur 4 viser ventilen i en åpne stilling etter at et antall trykksykler har åpnet ventilen. Like henvisningstall viser til like elementer, og figurhenvisningene viser til alle de tre figurene. "Ventilen" viser til barriereventilen i henhold til oppfinnelsen. Videre er referansene "høyre" og "venstre" kun benyttet for å forklare de vedlagte figurer, og er selvsagt ikke forbundet med en reell løsning. Høyre side av figurene er ansett som nedstrøms side, og venstre side er ansett som oppstrøms side. Dette utelukker selvsagt ikke at fluid kan strømme i omvendt retning i visse tilfeller. The invention will now be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment and with reference to the figures where: The following description is linked to figures 1, 2 and 4 which show the same barrier valve, but where figures 1 and 2 show the valve in a closed position, and figure 4 shows the valve in an open position after a number of pressure cycles have opened the valve. Like reference numbers refer to like elements, and the figure references refer to all three figures. "The valve" refers to the barrier valve according to the invention. Furthermore, the references "right" and "left" are only used to explain the attached figures, and are of course not connected to a real solution. The right side of the figures is considered the downstream side, and the left side is considered the upstream side. Of course, this does not rule out that fluid can flow in the opposite direction in certain cases.
Barriereventilen 1 i henhold til en utførelse av oppfinnelsen omfatter et hus 30, 31 bygget opp av en oppstrøms husdel 30 og en nedstrøms husdel 31. Huset 30, 31 har et innløp 32 og et utløp 33. Innløpet og utløpet har passende tilkoblinger for tilkobling til for eksempel rørstrenger, typisk tapp- og muffekoblinger (pin and box). Barriereventilen omfatter videre en klaff 1 som er hengslet i ett flytende ventilsete 2. Klaffen 1 blir holdt i lukket posisjon av en låserørdel 3 som igjen holdes i posisjon av låsefingre 4. Låserørdelen 3 som holdes i posisjon av låsefingrene 4 danner en klafflås som holder klaffen 2 i lukket stilling. Fingrene 4 griper inn i et låsespor 14 i nedstrøms husdel 31, og hindrer at låserørdelen 3 vil bevege seg mot høyre/nedsrøms, slik at låserørdelen 3 holder klaffen 1 i lukket stilling og således danner klafflåsen. Det flytende setet 2 har en første tetning 22 (fig. 2, 4) som tetter mot en frigjøringshylse 13. Frigjøringshylsen 13 tetter også mot en innsettingshylse 23 ved hjelp av en andre tetning 24 som har samme tettediameter som den første tetning 22. Frigjøringshylsen 13 er dermed trykkbalansert og vil kun bli påvirket av påført kraft. Innsettingshylsen 23 sammen med den første tetningen 22, den andre tetningen 24 og en tredje tetning 25 utgjør, sammen med klaffen 1 og ventilsetet 2, tetning gjennom ventilen. Videre er det flytende ventilsetet 2 koblet sammen med en forspenningsfjær 28 for å holde klaffen 1 an mot låserørdelen 3, og en avstandsbolt 29 som ligger an mot innsettingshylsen 23 for å minimere bevegelsen til det flytende setet 2. Avstandsbolten 29 går gjennom frigjøringshylsen 13 slik at frigjøringshylsen 13 er fri til å bevege seg mot høyre. The barrier valve 1 according to an embodiment of the invention comprises a housing 30, 31 built up of an upstream housing part 30 and a downstream housing part 31. The housing 30, 31 has an inlet 32 and an outlet 33. The inlet and outlet have suitable connections for connection to for example pipe strings, typically pin and box connections. The barrier valve further comprises a flap 1 which is hinged in a floating valve seat 2. The flap 1 is held in the closed position by a locking tube part 3 which is in turn held in position by locking fingers 4. The locking tube part 3 which is held in position by the locking fingers 4 forms a flap lock which holds the flap 2 in closed position. The fingers 4 engage in a locking groove 14 in the downstream housing part 31, and prevent the locking tube part 3 from moving towards the right/downstream, so that the locking tube part 3 holds the flap 1 in the closed position and thus forms the flap lock. The floating seat 2 has a first seal 22 (Fig. 2, 4) which seals against a release sleeve 13. The release sleeve 13 also seals against an insertion sleeve 23 by means of a second seal 24 which has the same sealing diameter as the first seal 22. The release sleeve 13 is thus pressure balanced and will only be affected by applied force. The insertion sleeve 23 together with the first seal 22, the second seal 24 and a third seal 25 constitute, together with the flap 1 and the valve seat 2, a seal through the valve. Furthermore, the floating valve seat 2 is connected with a biasing spring 28 to hold the valve 1 against the locking tube part 3, and a spacer bolt 29 which rests against the insertion sleeve 23 to minimize the movement of the floating seat 2. The spacer bolt 29 passes through the release sleeve 13 so that the release sleeve 13 is free to move to the right.
Låserørdelen 3 danner et ventilsete for klaffen 1 slik at klaffen 1 tetter mot dette setet når trykket på venstre side av klaffen 1 er høyere enn trykket på høyre side av klaffen. Når trykket på venstre side av klaffen 1 er lavere enn trykket på høyre side av klaffen, tetter klaffen 1 mot det flytende ventilsetet 2. The locking tube part 3 forms a valve seat for the flap 1 so that the flap 1 seals against this seat when the pressure on the left side of the flap 1 is higher than the pressure on the right side of the flap. When the pressure on the left side of the flap 1 is lower than the pressure on the right side of the flap, the flap 1 seals against the floating valve seat 2.
Et forspenningselement 5, som i dette eksempelet er vist som et nitrogenkammer, benytter nitrogentrykk for å gi en forspenning, og er plassert i venstre del av ventilen. Ventilen har en stempeldel 6 som ved påføring av hydraulisk trykk blir påført aksial kraft slik at stempeldelen 6 beveges mot venstre (oppstrøms) mot forspenningselementet 5 på grunn av at en tetningsdiameter 34 som er større enn en tetningsdiameter 35 som gir stempelkraft fra venstre på stempel 6 fra nitrogenkammer 5. Samme tetningsdiametre 34 og 35 gir stempelkraft fra høyre ved påføring av innvendig trykk, og beveger stempel mot venstre ved påføring av trykk større enn 5. A biasing element 5, which in this example is shown as a nitrogen chamber, uses nitrogen pressure to provide a biasing, and is placed in the left part of the valve. The valve has a piston part 6 which, when hydraulic pressure is applied, is subjected to axial force so that the piston part 6 is moved to the left (upstream) towards the biasing element 5 due to the fact that a seal diameter 34 which is larger than a seal diameter 35 which provides piston force from the left on piston 6 from nitrogen chamber 5. The same seal diameters 34 and 35 provide piston force from the right when internal pressure is applied, and move the piston to the left when pressure greater than 5 is applied.
Når stempeldelen 6 beveges mot venstre, tvinges en tapp 7 gjennom ett første When the piston part 6 is moved to the left, a pin 7 is forced through a first
spor 8 (se fig 3 som viser i en sikksakkspor-låserørdel 9). Sikksakkspor-låserørdel 9 med et første spor 8, en sporende 11 i sikksakksporet og et neste spor 12 er vist på figur 3. Tappen 7 i første spor 8, begrenser stempeldelens 6 aksiale bevegelse. Når kraft blir påført stempeldelen 6, føres tappen 7 i det første sporet 8 og tvinger sikksakkspor-låserørdel 9 til å rotere på grunn av sporets utforming. Tappen 7 begrenser stempeldelens 6 bevegelse ved at tappen stopper i en sporende 11 i sikksakksporet og blir ført videre til neste spor 12 når hydraulisk trykk avlastes og opplagret dynamisk kraft fører stempeldel 6 tilbake. Etter et antall trykkpåføringer som tilsvarer et antall sikksakk spor 8, blir tappen 6 ført mot ut utgangen 10. Stempeldelen 6 kan da fritt beveges i aksial retning og vil da på grunn av forspenningselementet 5 føre stempeldelen 6 lenger mot høyre. groove 8 (see Fig. 3 showing in a zigzag groove locking tube part 9). Zigzag groove locking tube part 9 with a first groove 8, a groove end 11 in the zigzag groove and a next groove 12 is shown in Figure 3. The pin 7 in the first groove 8 limits the piston part 6's axial movement. When force is applied to the piston part 6, the pin 7 is guided in the first groove 8 and forces the zigzag groove locking tube part 9 to rotate due to the design of the groove. The pin 7 limits the movement of the piston part 6 in that the pin stops at a track end 11 in the zigzag groove and is carried on to the next track 12 when hydraulic pressure is relieved and the stored dynamic force brings the piston part 6 back. After a number of pressure applications corresponding to a number of zigzag tracks 8, the pin 6 is guided towards the output 10. The piston part 6 can then be freely moved in the axial direction and will then, due to the biasing element 5, lead the piston part 6 further to the right.
Når stempeldelen 6 beveges mot høyre, overføres en kraft til frigjøringshylsen 13, via en overførings hylse 15, og presser ned låsefingrene 4 som frigjøres fra et låsespor 14 som frigjør låserørdel 3 og som igjen som hindrer klaff 1 fra å åpne. Kraften som overføres mellom stempeldel 6 og overføringshylsen 15 overføres via en splitring 16, som sitter i et første spor 18, etter en gitt avstand føres opp i et andre spor 17 og dermed frigjør overførings hylse 15 fra stempeldel 6. Stempeldel 6 fortsetter dermed den aksielle bevegelsen og tvinger klaff 1 åpen som igjen tvinger låserørdel 3 mot høyre. Stempeldel 6 tvinger klaff 1, 90 grader til helt åpen stilling og stempeldel 6 legger seg mot låserørdel 3 som vist på figur 4. Stempeldel 6 blir låst i stilling ved at en splittring 20 blir ført i låsespor 21. Låserørdelen 3 holdes i åpen stilling ved at en splittring 26 blir låst i et tredje spor 27. Ventilen er dermed permanent i åpen stilling. When the piston part 6 is moved to the right, a force is transferred to the release sleeve 13, via a transfer sleeve 15, and presses down the locking fingers 4 which are released from a locking groove 14 which releases the locking tube part 3 and which in turn prevents flap 1 from opening. The force transmitted between the piston part 6 and the transfer sleeve 15 is transmitted via a split ring 16, which sits in a first groove 18, after a given distance is led up into a second groove 17 and thus releases the transfer sleeve 15 from the piston part 6. The piston part 6 thus continues the axial the movement and forces flap 1 open which in turn forces locking tube part 3 to the right. Piston part 6 forces flap 1, 90 degrees to a fully open position and piston part 6 rests against locking tube part 3 as shown in Figure 4. Piston part 6 is locked in position by a split ring 20 being guided into locking groove 21. Locking tube part 3 is held in the open position by that a splitting ring 26 is locked in a third slot 27. The valve is thus permanently in the open position.
Fra figur 3 fremgår sikksakkspor-låserørdelen 9 i større detalj. Sikksakksporet er som nevnt tilpasset forføring av tappen 7 (fig. 1, 2 og 4). Sikksakkspor-låserørdelen 9 omfatter et sikksakkspor med et antall vendinger med én sporende 11 for hvert spor. Antallet spor eller "vendinger" er styrt av antallet trykkøkninger man ønsker å kunne utføre, som nevnt over. at tappen stopper i en sporende 11 i sikksakksporet og blir ført videre til neste spor 12 når hydraulisk trykk avlastes og opplagret dynamisk kraft fører stempeldel 6 tilbake. Etter et antall trykkpåføringer som tilsvarer et antall sikksakk spor 8, blir tappen 7 ført mot ut utgangen 10. Figure 3 shows the zigzag groove locking tube part 9 in greater detail. As mentioned, the zigzag groove is adapted to guide the pin 7 (fig. 1, 2 and 4). The zigzag groove locking tube part 9 comprises a zigzag groove with a number of turns with one groove end 11 for each groove. The number of tracks or "turns" is controlled by the number of pressure increases you want to be able to perform, as mentioned above. that the pin stops at a track end 11 in the zigzag track and is carried on to the next track 12 when hydraulic pressure is relieved and the stored dynamic force drives piston part 6 back. After a number of pressure applications corresponding to a number of zigzag tracks 8, the pin 7 is guided towards the exit 10.
I en alternativ løsning, uten sikksakkrørdelen 9 kan ventilklaffaktuatoren være i form av en elektronisk løsning som erstatter sikksakk løsningen. Ved en elektronisk løsning kan man ha en trykksensor som avleser trykkpåføringer, en programerbar elektronikkpakke hvor man kan forhåndsprogrammere ønsket antall trykksykluser man ønsker før ventilen skal åpne, og en ventil som åpner og frigjør ett forhåndsladet nitrogentrykk. Nitrogentrykket påfører stempel 6 hydraulisk kraft slik at ventilen åpner på samme måte som beskrevet i over. In an alternative solution, without the zigzag tube part 9, the valve flap actuator can be in the form of an electronic solution that replaces the zigzag solution. With an electronic solution, you can have a pressure sensor that reads pressure applications, a programmable electronics package where you can pre-program the desired number of pressure cycles before the valve opens, and a valve that opens and releases a pre-charged nitrogen pressure. The nitrogen pressure applies hydraulic force to piston 6 so that the valve opens in the same way as described above.
Claims (11)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20120964A NO20120964A1 (en) | 2012-08-27 | 2012-08-27 | Barrier valve for use with wells in a well |
| PCT/NO2013/050137 WO2014035252A1 (en) | 2012-08-27 | 2013-08-27 | A barrier valve for use in a well completion, a tubular part with a zigzag recess and a method for opening the barrier valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20120964A NO20120964A1 (en) | 2012-08-27 | 2012-08-27 | Barrier valve for use with wells in a well |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20120964A1 true NO20120964A1 (en) | 2014-02-28 |
Family
ID=50183952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20120964A NO20120964A1 (en) | 2012-08-27 | 2012-08-27 | Barrier valve for use with wells in a well |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO20120964A1 (en) |
| WO (1) | WO2014035252A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016042328A1 (en) | 2014-09-20 | 2016-03-24 | Weatherford U.K. Limited | Pressure operated valve assembly |
| NO346450B1 (en) * | 2020-10-26 | 2022-08-22 | Inflowcontrol As | A pressure actuated valve for use during installation and commission of a production string |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4393930A (en) * | 1981-03-18 | 1983-07-19 | Baker International Corporation | Subterranean well pressure surging tool |
| AU1610497A (en) * | 1996-02-03 | 1997-08-22 | Ocre (Scotland) Limited | Improved downhole apparatus |
| WO2001036787A1 (en) * | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole valve |
-
2012
- 2012-08-27 NO NO20120964A patent/NO20120964A1/en not_active Application Discontinuation
-
2013
- 2013-08-27 WO PCT/NO2013/050137 patent/WO2014035252A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014035252A1 (en) | 2014-03-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO20150743A1 (en) | Procedure with gas lift valve for use in a well | |
| GB2581880A (en) | Full bore buoyancy assisted casing system | |
| NO20121353A1 (en) | Downhole multi-cycle tool | |
| NO20111045A1 (en) | Pressure limiting device for wellheads | |
| AU2018256467B2 (en) | Downhole tool method and device | |
| NO341113B1 (en) | Fluid actuated packing and cuff assembly and method for operating an expandable pack for downhole positioning on a pipe member | |
| NO20120395A1 (en) | Stromningsstyringssystem | |
| NO176774B (en) | Control valve for use in well testing | |
| NO20130014A1 (en) | Hydraulically controlled barrier valve leveling system | |
| NO20140611A1 (en) | Pressure cycle independent indexes and methods | |
| US8602112B2 (en) | Control apparatus for downhole valves | |
| NO20101467A1 (en) | Release system and method not affected by pipe pressure | |
| NO326674B1 (en) | Pipeline filling and test valve | |
| NO339374B1 (en) | Method and apparatus for pressure control of a control chamber in a well tool | |
| NO338591B1 (en) | Apparatus for controlling a downhole device | |
| NO315057B1 (en) | A method of performing a well operation in a well subjected to production pressure, as well as a method of introducing well equipment from the surface through a well head into a well subjected to production pressure. | |
| RU2720114C2 (en) | Insulating annular cutoff valve unit | |
| NO332607B1 (en) | Well plug with ball valve for repeated deployment | |
| NO344569B1 (en) | System and method for controlling a downhole actuator | |
| NO337865B1 (en) | Well actuator tools and methods for use in a well | |
| NO20120964A1 (en) | Barrier valve for use with wells in a well | |
| CN104929590B (en) | Underground sealing device | |
| US8567509B1 (en) | Downhole tool | |
| US20150075791A1 (en) | Mandrel-less Launch Toe Initiation Sleeve (TIS) | |
| NO20120749A1 (en) | Running Selects |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |