NO318597B1 - Sikkerhetsventil under overflaten i en oljebronn - Google Patents

Sikkerhetsventil under overflaten i en oljebronn Download PDF

Info

Publication number
NO318597B1
NO318597B1 NO19984459A NO984459A NO318597B1 NO 318597 B1 NO318597 B1 NO 318597B1 NO 19984459 A NO19984459 A NO 19984459A NO 984459 A NO984459 A NO 984459A NO 318597 B1 NO318597 B1 NO 318597B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
valve
safety valve
safety
housing
sensor
Prior art date
Application number
NO19984459A
Other languages
English (en)
Other versions
NO984459L (no
NO984459D0 (no
Inventor
Steve Shirk
Michael Rawson
Brian Shaw
Original Assignee
Baker Hughes Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baker Hughes Inc filed Critical Baker Hughes Inc
Publication of NO984459D0 publication Critical patent/NO984459D0/no
Publication of NO984459L publication Critical patent/NO984459L/no
Publication of NO318597B1 publication Critical patent/NO318597B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • E21B44/005Below-ground automatic control systems

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Description

KRYSSREFERANSE TIL RELATERT SØKNAD
Denne søknaden krever fordelen av en tidligere innleveringsdato fra US foreløpig søknad nr. 60/059.852 innlevert 24. september 1997.
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
Bakgrunn for oppfinnelsen
Denne oppfinnelsen angår en sikkerhetsventil under overflaten i en olje-brønn omfattende et brønnventilhus og en brønnventil installert i nevnte ventilhus.
Kjent teknikk
Sikkerhetsventiler har eksistert en stund og har sammenhengende vært viktig for sikkerheten av miljøet og hydrokarbonutvinning og produksjonspersonell. Tradisjonelt har sikkerhetsventiler vært hydraulisk aktivert og blitt styrt fra overflaten basert på informasjon innsamlet fra produksjonsfluidet eller basert på farlige forhold ved overflaten.
Hydraulisk aktiverte sikkerhetsventiler anvender vanligvis en klaffventil og et strømningsrør bevegbart aksielt i forhold til klaffventilen. Således når røret beve-ger seg ned i hullet er klaffen skjøvet åpen og røret forbindes med produksjonsrø-ret i borehullet. Så lenge som strømningsrøret forblir i denne nedihullposisjonen står klaffen åpen. Strømningsrøret er imidlertid forspent til en oppihullposisjon ved en relativt kraftig spiralfjær, hvor presset av denne overvinnes av hydraulisk fluid-trykk påført fra et reservoar, vanligvis lokalisert ved overflaten. Det er nødvendig-vis en høytrykkshydraulisk fluidlinje som forløper fra reservoaret til ventilen som f.eks. kan være 1.800 m under overflaten. På grunn av det store volumet av hydraulisk fluid som må beveges oppover i hullet i denne fluidledningen, er lukking av klaffen ikke så hurtig som man kan ønske seg. Dessuten er sikkerhetsventiler av denne typen, som angitt ovenfor, aktuert kun når forholdene som krever en innelukking er merkbar ved overflaten.
I den senere tid har arbeid blitt utført for å anvende elektrisk kraft for å aktuere og styre sikkerhetsventiler. US patent nr. 5.070.944 til Hopper omtaler en elektrisk styrt sikkerhetsventil for borehull som omfatter en elektrisk motor som driver en girsammenstilling med et drivgir og et opererende gir, nevnte gir tilveiebringer et forhold på 30:1. Girene er operativt forbundet til en todelt drivhylse hvor delene av denne roterer sammen, men er kapabel for relativ aksiell bevegelse. En aktueringshylse er også anvendt og en magnetstyrt frigjørbar lås forhindrer relativ bevegelse mellom de to delene av drivhylsen.
Selv med det som kan anses for å være moderne elektriske aktuerte bore-hullssikkerhetsventiler, er avgjørelsen tatt ved overflaten avhengig av informasjonen fått ved overflaten. Dette begrenser effektiviteten av sikkerhetsventilen på grunn av at hvilken som helst tilstand som antydes for operatøren, fra evaluering av produksjonsfluider, at ventilen bør lukke er en tilstand som oppstår gjennom kanskje 1.800 m av rør før ventilen er stengt. Derfor er det et betydelig behov for et system som er i stand til å oppnå informasjon og gjengi avgjørelser ned i borehullet så vel som å være i stand til å kommunisere med andre borehullsverktøy, overflaten og andre brønner. Et eksempel på en datamaskinstyrt sikkerhetsventil og produksjonsbrønnsystem er omtalt i patentsøknad 08/599.324 innlevert 9. feb-ruar 1996, idet hele innholdet av denne er innlemmet heri med referanse dertil.
US patent 5.732.776 omtaler fem følere innbefattende fire trykkfølere og en avstandsføler. Ingen følere vedrørende tilstanden til ventilen er omtalt.
US patent 5.234.057 omtaler en lastføler som ved første overblikk synes å være relevant, men ved ytterligere betraktning i virkeligheten er rettet mot en anordning beregnet for å føle strømningsuttak på motoren som lukker klaffventilen. Når ventilen stopper å bevege seg, så fungerer den stansede motoren i mye likhet med en jordfeil og strømtopp (engelsk spikes current). Dette føler ikke direkte ven-tiltilstanden.
US patent nr 4.790.380 omtaler overvåkning av flere brønnpulsfluider og formasjonsparametere, men omtaler ikke føling eller overvåkning med hensyn til tilstanden til en ventil.
US patent 5,868.201 er vesentlig den samme omtale som US 5.732.776 og tilfører ingenting dertil.
US patent 5.353.873 er kun benyttet for omtalen av forskjellige typer av følere i brønnmiljøet. Det er imidlertid ingen føler omtalt med hensyn til tilstanden av en brønnullsventil.
SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN
De ovenfor omtalte og andre ulemper og mangler med den tidligere kjente teknikk er overvunnet eller dempet ved en sikkerhetsventil under overflaten i en oljebrønn omfattende et brønnventilhus og en brønnventil installert i nevnte ventilhus; og kjennetegnet ved minst én føler nær nevnte hus for å avføle minst én parameter for nevnte ventil og nevnte parameter er minst én for lekkasje over ventilen, spenning i minst én av ventilen og huset, dreiemoment på minst én av ventilene og huset, bøyningsmoment på ventilen, parafinoppbygning på ventilkompo-nentertil nevnte sikkerhetsventil, bevegelseshastighet for komponenter til nevnte sikkerhetsventil, akselerasjon for komponenter til nevnte sikkerhetsventil, og belastning på komponenter til nevnte sikkerhetsventil.
Foretrukne utførelsesformer av sikkerhetsventilen er utdypet i kravene 2 til og med 11.
For å fremskaffe en oversikt over de datastyrte intelligente systemene over-veiet i den foreliggende oppfinnelse og deres forhold til det totale system for moderne hydrokarbonproduksjon, er oppmerksomhet rettet mot fig. 1 i søknaden. Fig. 1 illustrerer en pelagisk (havs-) situasjon med tre plattformer hver med flere laterale brønner og et kommunikasjonssystem for å tilveiebringe en sanntid forbindelse mellom alle brønner. Systemet som er illustrert legemliggjør også et antall av borehullskontrollsystemer som meddeler borehullsinformasjon til overflaten og kan motta informasjon eller instruksjoner fra overflaten og fjerne steder i kommunikasjon med overflaten.
I henhold til den foreliggende oppfinnelse, er et flertall av sensorer (følere) forbundet til behandlingsenhetene lokalisert nedihulls, opp i hullet eller begge steder for å tilveiebringe tilstrekkelig inngangsdata for prosessorene og for å utføre på forhånd installerte instruksjoner eller for å utvikle databaser med informasjon samlet over tid. Disse data og behandlingsenheter tillater at sikkerhetsventilene til oppfinnelsen forandrer sine egne operasjonsparametere for å gjøre rede for forandringer over tid og i omgivelsene så som oppbygningen av parafin, mineralavleiring, sand etc. i ventilen som ellers kan forhindre dens drift. Oppfinnelsen innbefatter en nedihulls operert oppvarmer for å smelte og løse opp parafin så vel som en strømtilførende anordning for å fjerne mineralavleiring. Disse anordningene øker i høy grad og forbedrer levetiden og driften av sikkerhetsventilene som igjen forbedrer sikkerheten av hydrokarbonproduksjonen.
Andre sensorer og følerarrangementer tillater intelligente systemer å over-våke potensielle problemer som krever forandringen av andre brønnverktøy. F.eks. kan vann i produsert fluid detekteres ved sikkerhetsventilen eller seiv der-under av sensorer og kan derfor tillate at korrigerende tiltak gjøres før hele pro-duksjonsrøret opp til overflaten er fylt med forurenset produksjonsfluid. Dette mu-liggjør en hurtigere respons og mindre dødtid. Et eksempel er et system som føler vann og kommuniserer med en glidehylse i en lateral brønn videre ned i hullet. Denne kommunikasjonen vil utløse andre intelligente operasjoner som resulterer i at en spesiell hylse lukker eller en gruppe av hylser lukker for å innelukke det an-gjeldende reservoar. Dessuten kan sikkerhetsventilen måtte stenge, under hylse-bevegelse og deretter gjenåpnes når glidehylsene er lukket.
Dessuten vil de intelligente systemene ved eller omkring sikkerhetsventilen hurtigere innelukke den ventilen ved detektering av en uregelmessighet som ikke kunne ha blitt detektert ved overflaten for en betydelig tidsperiode på grunn av avstanden til røret over ventilen. For noen situasjoner vil dette forhindre en katast-rofe ved innelukking av alle brønner ved en plattform eller i et område ved kommunikasjon fra ventil til ventil, hvis forholdene stadfester dette. Alternativt kan det intelligente systemet til oppfinnelsen også oppfatte alvorligheten av ethvert potensielt problem, og kan kommunisere til andre brønner for å øke produksjonen for å utligne for den avstengte brønnen. Denne muligheten forhindrer tap av produksjon og utbytte.
Som eksempler på sensorisk oppfatningsevne vil sikkerhetsventilen til oppfinnelsen med hensyn til seg selv innbefatte: avføling av strømningsrørposisjonen og/eller orienteringen, avføling av klaff posisjonen, avføling av mengden av friksjon under bevegelse av strømningsrøret eller klaffventilen og forholdsvis mengden av kraft påkrevet for å bevege disse deler (denne informasjonen er kartlagt for å fo-rutsi ytterligere bevegelsesparametere og fremtidige verktøysvikt) og avføling av et kontrollsignal (sikre at signalet ved ventilen er lik signalet initiert ved overflaten).
Eksempler på sensorisk oppfattelsesevne som sikkerhetsventilene ifølge oppfinnelsen vil ha innbefatter: Temperatur ved ventilen, differensialtrykk over ventilen, ringromstrykk eller temperatur, lekkasje over ventilen, spenning og dreiemoment på ventilkomponenter, bøyningsmoment på ventilen, forurensning kontaminering av produksjonsfluid med vann etc.
Basert på informasjonen samlet gjennom sensorene brukt i kontrollsyste-met av oppfinnelsen, utfører nedihulls- eller overflateprosessorer avgjørelser angående åpning eller lukning av ventiler og innstilling eller aktuering av andre verk-tøy. Disse avgjørelser er basert på forhåndsprogrammerte driftsparametere eller på akkumulert sensorisk informasjon (oppbygde databaser) og planlegging gjort derfra. Den akkumulerte informasjon tilveiebringer også informasjon for bruk i pro-duktsvikts-analyser, d.v.s. når feil på grunn av fremstillingsutførelse eller på grunn av ekstreme forhold nede i brønnen ikke var kjent.
Avgjørelser gjort og utført av systemer er kommunisert til mange steder, etter ønske innbefattende: glidehylser, overflatesikkerhetssystemer, E.S.P.-systemer, gassløftesystemer, ringromssikkerhetsventiler, etc. enten i brønnen hvor informasjonen er samlet eller i andre brønner hvis nødvendig.
Denne datamaskin-kontroller eller kontrollere anvendt i systemet er fortrinnsvis komponenter av mikroprosessor-typen som er i stand til å utføre alle øns-kede oppgaver uten senere etterfølgende menneskelig innblanding eller overvåkning. Det er selvfølgelig mulig å tilveiebringe en tilhørende fremvisningsanordning ved overflaten for bemannet overvåkning hvis ønskelig. Der hvor bemannet overvåkning er ønskelig, er et tastatur eller annen lignende inngangsanordning også tilgjengelig for å styre eller tilsidesette avgjørelser gjort nedihulls.
De ovenfor omtalte og andre trekk og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil verdsettes og forstås av de som er faglært på området fra den følgen-de detaljerte beskrivelse og tegningene.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Nå med referanse til tegningene hvori like elementer er nummerert likt i de forskjellige figurer: Fig. 1 illustrerer kommunikasjonsbaner til andre plattformer og brønner; Fig. 2 er en illustrasjon av en tidligere kjent sikkerhetsventil; Fig. 3 er en skjematisk presentasjon av en sikkerhetsventil til oppfinnelsen i borehullsomgivelse; Fig. 4 er en skjematisk flytskjemapresentasjon av sikkerhetsventilen med sensorer, kontrollere og ruting illustrert ved piler; og Fig. 5 er en skjematisk presentasjon av en spesiell utførelse av oppfinnelsen.
DETALJERT BESKRIVELSE AV DE FORETRUKNE UTFØRELSENE
Med referanse til fig. 2, er de generelle operative komponentene til en klaff og strømningsrørtype-sikkerhetsventil bibeholdt i denne oppfinnelsen. Fig. 2 tilveiebringer derfor et referansepunkt for oppfinnelsen, som fortrinnsvis er av elekt-ronisk aktivering, men kan være hydraulisk eller en kombinasjon. Fig. 2 er også grunnlaget for bygging av det intelligente systemet til oppfinnelsen.
Med referanse til fig. 3 og 4, vil en fagmann verdsette den skjematiske pre-sentasjonen som indikerer kommunikasjonsbaner mellom forskjellige komponenter i oppfinnelsen. Sikkerhetsventil-sammenstillingen er skjematisk illustrert som 30, de indre sensorene er vist med denne og identifisert med nr. 32. Oppfinnelsen innbefatter videre ytre og miljøsensorer 34 illustrert utenfor skisse 40, men med kommunikasjonsbaner til indre sensorer 32 og til en borehullsprosessor 36 eller overflateprosessor 38. Kommunikasjonsevne er også fremskaffet. Datalager kan være anordnet enten lokalt eller fjernt, selv over telefonlinjer eller via satelittforbin-delse.
Med referanse til fig. 3, er en skjematisk illustrasjon av oppfinnelsen fremskaffet for å hjelpe til med å forstå den generelle planløsningen av oppfinnelsen. Nr. 30 identifiserer sikkerhetsventilhuset. 32 og 34 identifiserer henholdsvis indre og ytre sensorer. Borehullsstyreenhet 36 er illustrert oppe i hullet for ventilen 30, men det skal imidlertid forstås at styreenheten 36 kan være lokalisert, over, under, ved siden av eller til og med rundt ventilhuset etter ønske. Overflatekontroller 38 er ved overflaten av brønnen. Nr. 31 angir borehullsoppvarmer anvendt for å smelte og oppløse parafin som bygger seg opp overtid. En som er normalt faglært på området vil oppdage foringsrør 50, borehull 52 og produksjonsrør 54.
Ved å anvende det intelligente systemet til oppfinnelsen, er sanntid informasjon oppnådd vedrørende forhold i borehullsmiljøet og verktøyene. Disse innbefatter forhold som krever lukking eller åpning av ventilen og i tillegg, forhold som indikerer antatt levetid før brudd. Dessuten tilveiebringer også sensorer som ak-kumulerer informasjon og kommuniserer denne informasjonen til en prosessor informasjon angående parafin, sand etc. som kan akkumulere seg i sikkerhetsventilen og som potensielt kan forhindre elter hindre riktig drift av denne. På grunn av informasjonen i det mellomliggende området av ventilen, er korrigerende tiltak gjort uten en anvisning fra overflateoperatøren. Målinger slik som oppvarming for å smelte og oppløse parafin eller rengjøring for å fjerne sand eller annet faststoff eller viskøst oppbygning er aktiverbar i samsvar med beslutningstakende proses-sorer) i borehullet.
Sikkerhetsventilene til oppfinnelsen er også feilsikre ved at de krever en drivkraft fra enten elektriske eller hydrauliske systemer for å åpne mot presset fra en fjær. Ved tap av kraft eller trykk vil fjæren lukke ventilen. Et slikt tap av kraft eller trykk kan komme av en ulykkeshendelse eller av konstruksjonen. I oppfinnelsen er også et redundant elektrisk system for lukning av ventilen anordnet, fortrinnsvis, drevet av en kondensator eller annen elektrisk lagringsanordning. Dette systemet vil lukke ventilen i tilfelle av at fjæren har fått belegg (avleiring) og ikke vil fungere. Generelt vil en sylinderspole bli aktuert av kondensatoren for å tvinge klaffen igjen.
Indre sensor 32 varierer i antall fra en til mange og føler strømningsrørpo-sisjon, klaffeposisjon, bevegelsesfriksjon i strømningsrøret og kraft påkrevet for å bevege dette, ventilorientering etc. I tillegg oppnår sensorer informasjon angående signalstyrke fra den elektriske eller hydrauliske aktueringsledningen. Dette er sammenlignet med signalet anbrakt på den ledningen ved overflaten for å be-stemme om det eksisterer problemer på ledningen. Disse sensorene tilveiebringer bekreftelse på den riktige driften av sikkerhetsventilen og dessuten tillater at ope-ratører og har kontroll over nedbrytningen over tid. Dette tilveiebringer fordeler både for brønnoperatøren og produsenten. Med hensyn til operatøren, kan analy-serende tendenser av ventilen hjelpe til med å unngå et brudd av denne og sørge for forhåndsvarsel for et potensielt brudd, slik at forebyggende tiltak kan tas før en katastrofehendelse. Fra ståstedet til produsenten som kan ha garantert ventilen eller være ansvarlig for skader forårsaket av et brudd, sørger sensorene for en informasjonslogg som indikerer om operatøren var skjødesløs eller ikke ved sty-ringen av ventilen, vedlikeholdet av denne eller ved bytte av den samme.
Miljøsensorer, indikert i fig. 3 og 4 ved 34, er fortrinnsvis et flertall av sensorer konstruert for å oppnå informasjon angående temperatur ved ventilen, trykkdif-ferensial over ventilen (føle trykk over og under ventil og beregne differensial), lekkasje over ventilen, ringromstrykk, strekk og moment ved ventilen, bøynings-moment på ventilen, vannforurensning, seismisk aktivtet etc. Et meget viktig aspekt med oppfinnelsen er tilpasningsevnen av systemet som svar på informasjon oppnådd ved sensorene og uten innblanding av en operatør. Med andre ord ana-lyserer den intelligente kontrolleren all informasjon samlet og er i stand til å utste-de kommandoer til andre verktøyer eller til sikkerhetsventilkomponenter for å forandre en eller flere driftsparametere for å optimalisere ytelse av ventilen selv om tid eller bruk hadde redusert dens normale operasjonskapasitet. Vekslende operasjonsparametere kan gjenvinne tapt effektivitet i spesielle tilfeller. Mer nøyaktig, der hvor parametere er innstilt for spesielle forhold og forholdene senere forandrer seg, er systemets evne til å kompensere ekstremt verdifullt for brønnoperatøren.
Informasjon oppnådd via indre og miljøsensorer er ikke kun benyttet for tilpasningsevnen av systemet, men er tilført en database med forprogrammert informasjon og andre periodiske tillegg. Loggen skapt herved hjelper til med trendanalyser og kan også være anvendt for å hjelpe til med å konstruere nye verktøy.
Et annet viktig aspekt med oppfinnelsen er evnen til kommunikasjon mellom og blant sensorer, en datalagerenhet, overflaten, andre brønner eller selv andre plattformer. Kommunisert informasjon fra en brønn til andre kan hjelpe til med å forhindre katastrofehendelser og kan unngå unødvendig avstenging av andre brønner hvis foranledningen for stengning er mulig å begrense til en brønn. Denne intelligente bestemmelse og instruksjoner i sanntid fra en brønn til en annen er meget viktig for industrien. Som en som er faglært på området vil verdsette, kan en innelukket brønn indikere et alvorlig problem, imidlertid er det operatørens interesse å unngå en reduksjon i produksjon. Derfor, er interessene å skape produksjon fra andre brønner når en innelukket brønn er detektert. Dette er noen ganger hensiktsmessig og andre ganger farlig. Med systemet til oppfinnelsen, er avgjørelsestakning vedrørende hvilke virkninger som skal tas basert på sanntids forhold og kommunikasjonsevnen tillater systemet å forandre andre brønner i henhold til forprogrammerte responser, slik at enten en farlig situasjon er styrt eller produksjonsmengde er opprettholdt som passende. Systemet kan også overstyres fra en inngangsanordning, slik som et tastatur ved overflaten, hvis nødvendig, slik at optimal operasjon alltid kan opprettholdes.
Kommunikasjonssystemet til oppfinnelsen sørger også for en betydelig styring av andre borehullsverktøy basert på sanntidsdata i motsetning til å oppdage
et problem slik som innstrømning av vann ved overflaten når hele produksjonsrø-ret er forurenset. Mer nøyaktig, vil sikkerhetsventilen, gjennom hvilken alt fluid må strømme som entrer systemet ned i borehullet, detektere enhver slik forurensning og vil kommunisere med et borehullsverktøy, slik som f.eks. en glidehylse i be-
kjempelsessonen og signalisere en lukning av den hylsen. Kommunikasjon som er mulig med systemet tii oppfinnelsen i sanntid innbefatter: antallet av ganger et verktøy har blitt aktuert, tid for å aktuere hvert verktøy og enhver av sensorinfor-masjonen omtalt ovenfor. All informasjon vil også bli lagret i hukommelsen for sammenligningsformål.
Hele systemet til oppfinnelsen opererer i forbindelse med et overflatesik-kerhetssystem som overvåker, gjennom kommunikasjoner, alle prosessene nede i borehullet og tilveiebringer muligheten for operatøren til å forandre tiltak gjort nede i hullet. Kommunikasjonssystemet er mest foretrukket en enkel ledning med multi-pleksing som strekker seg til overflaten. Spesielle utførelser av oppfinnelsen følger heretter.
Med referanse til fig. 5, er et posisjon- og trykkovervåkingssystem for en sikkerhetsventil under overflaten generelt vist ved 100. System 100 innbefatter et ventilhus 102 som rommer en brønnventil, slik som en innelukningsventil 104. Forskjellige trykk- og plasseringsparametere til innelukningsventil 104 er bestemt gjennom interaksjonen av fem sensorer som er fortrinnsvis bundet tii en enkel elektrisk enkel eller flerledelinje (f.eks. den forannevnte TEC-kabel). Disse fem sensorer fjemovervåker de kritiske trykkene og ventilposisjonene i forhold til sikre, pålitelige fjernstyrte sikkerhets-ventiloperasjoner under overflaten. Borehullsenso-rene innbefatter fire trykkfølere 106,108,110 og 112 og en avstandsføler 114. Trykkføleren eller transduseren 106 er plassert for å føle rørtrykk oppstrøms av innelukningsventil 104. Trykkføler eller elektrisk sensor 108 er plassert for å føle det hydrauliske kontrolledningstrykket fra hydraulisk kontrolledning 116 eller elektrisk signal av ventilen er elektrisk aktuert. Trykkføleren 10 er plassert for å føle ringromstrykket ved en gitt dybde idet trykkføleren 112 er plassert for å føle rørtrykket nedstrøms av ventil 104. Avstandsføler 114 kan være plassert innvendig eller utvendig av ventilen eller lukningsdel 104 avhengig av typen av føler og pa-rametrene som skal måles så vel som de spesifikke geometriene og fremgangs-måtene for drift av de forskjellige følerne som anvendes. Følerne fungerer for å muliggjøre bekreftelse av posisjonen til ventil 104. Kodede signaler fra hver av følerne 106 til og med 114 er matet tilbake til overflatesystemet 24 eller til en borehullsmodul 22 gjennom en krafttilførsel/datakabel 118 forbundet til overflatesystemet 24 eller borehullsmodulen 22. Alternativt kan de kodede signalene være overført via en ledningsløs mekanisme. Kabel 118 omfatter fortrinnsvis rørsyste-mer som innkapsler enkle eller flerlederlinjer (f.eks. den forannevnte TEC-kabel) som er ført utvendig av rørstrengen ned i hullet og arbeider som en databane mellom sensorene og overflatekontrollsystemet.
En borehullsmodul 22 kan automatisk eller ved kontrollsignalet sendt fra overflaten, aktuere en borehullskontrollanordning for å åpne eller stenge ventil 104 basert på inngangsdata fra borehullsfølerne 104 til og med 114.
Det foregående underoverflateventilposisjon og trykkovervåkningssystem tilveiebringer mange trekk og fordeler i forhold til tidligere kjente anordninger. For eksempel sørger den foreliggende oppfinnelse for et middel for absolutt fjernbe-kreftelse på ventilposisjonen i borehullet. Dette er kritisk for sikre operasjoner gjennom rørsystemet med vaierline eller andre transportmidler og er også kritisk for nøyaktig diagnose av enhver ventilsystemfunksjonsfeil. I tillegg sørger bruken av underoverflate-sikkerhetsventilposisjon og trykkovervåkningssystemet til denne oppfinnelsen for sanntids overflatebekreftelse på riktige trykkforhold for feilsikker drift i alle tilstander. Dette systemet sørger også for bestemmelse av forandringer i borehullsforholdene som kan gjøre sikkerhetssystemet innoperativt under uguns-tige eller ulykkesforhold og den foreliggende oppfinnelse sørger for et middel for overflatebekreftelse av riktig ventilutjevning før gjenåpning etter borehullsventilluk-ning.
Idet foretrukne utførelser har blitt vist og beskrevet, kan forskjellige modifi-kasjoner og erstatninger gjøres dertil uten å avvike fra ånden og området av oppfinnelsen.

Claims (11)

1. Sikkerhetsventil under overflaten i en oljebrønn omfattende: et brønnventilhus; en brønnventil (30) installert i nevnte ventilhus; og karakterisert ved minst én føler (32, 34) nær nevnte hus for å avføle minst én parameter for nevnte ventil (30) og nevnte parameter er minst én for lekkasje over ventilen (30), spenning i minst én av ventilen og huset, dreiemoment på minst én av ventilene og huset, bøyningsmoment på ventilen, parafinoppbygning på ventilkomponenter til nevnte sikkerhetsventil, bevegelseshastighet for komponenter til nevnte sikkerhetsventil, akselerasjon for komponenter til nevnte sikkerhetsventil, og belastning på komponenter til nevnte sikkerhetsventil.
2. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, videre karakterisert ved at den innbefatter et par av kommunikasjonsledninger (118) som forløper fra overflaten til nevnte ventilhus.
3. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte ventil (30) er selvjusterbar.
4. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte ventil (30) innbefatter en nevnte styreenhet (36) håndterer beslutningstaking og justering nedi brønnhullet og uten overflate-intervensjon.
5. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte sikkerhetsventil (30) innbefatter nedihulls-elektronikk tilpasset for å modifisere signaler generert av nevnte i det minste ene sensor for å redusere nødvendig ledere for kommunikasjon og kraft.
6. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte sikkerhetsventil (30) er elektrisk styrt.
7. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte sikkerhetsventil (30) er hydraulisk styrt.
8. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre innbefatter en avstandsføler (114) forbundet med nevnte sikkerhetsventil for å føle posisjonen til nevnte ventil.
9. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte følere (32, 34) innbefatter: en første trykkføler (106) for å føle trykk oppstrøms av nevnte sikkerhetsventil; en andre trykkføler (108) for å føle trykk nedstrøms av nevnte sikkerhetsventil; en tredje trykkføler (110) for å føle trykk ved en kontroll-linje; og en fjerde trykkføler (112) for å føle trykk i et ringrom mellom nevnte ventilhus og en brønnboring.
10. Sikkerhetsventil ifølge krav 9, karakterisert ved at nevnte flertall av følere (106,108,110,112) videre innbefatter; en avstandsføler (114) forbundet med nevnte sikkerhetsventil (30,
104).
11. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter en temperaturføler forbundet med nevnte sikkerhetsventil.
NO19984459A 1997-09-24 1998-09-24 Sikkerhetsventil under overflaten i en oljebronn NO318597B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US5985297P 1997-09-24 1997-09-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO984459D0 NO984459D0 (no) 1998-09-24
NO984459L NO984459L (no) 1999-03-25
NO318597B1 true NO318597B1 (no) 2005-04-18

Family

ID=22025691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19984459A NO318597B1 (no) 1997-09-24 1998-09-24 Sikkerhetsventil under overflaten i en oljebronn

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6199629B1 (no)
AU (1) AU761221B2 (no)
CA (1) CA2247834C (no)
GB (1) GB2330598B (no)
NO (1) NO318597B1 (no)

Families Citing this family (64)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR1003394B (el) * 1999-05-21 2000-06-15 Αυτοματοποιημενο συστημα ελεγχου υπογειων υδατων για την ορθολογικη διαχειριση υδατινων πορων
US6343649B1 (en) * 1999-09-07 2002-02-05 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and associated apparatus for downhole data retrieval, monitoring and tool actuation
US6619388B2 (en) * 2001-02-15 2003-09-16 Halliburton Energy Services, Inc. Fail safe surface controlled subsurface safety valve for use in a well
US6561278B2 (en) * 2001-02-20 2003-05-13 Henry L. Restarick Methods and apparatus for interconnecting well tool assemblies in continuous tubing strings
US6662881B2 (en) 2001-06-19 2003-12-16 Sweepster, Llc Work attachment for loader vehicle having wireless control over work attachment actuator
US6736213B2 (en) * 2001-10-30 2004-05-18 Baker Hughes Incorporated Method and system for controlling a downhole flow control device using derived feedback control
US7451809B2 (en) * 2002-10-11 2008-11-18 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus and methods for utilizing a downhole deployment valve
US7178600B2 (en) * 2002-11-05 2007-02-20 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus and methods for utilizing a downhole deployment valve
US7350590B2 (en) * 2002-11-05 2008-04-01 Weatherford/Lamb, Inc. Instrumentation for a downhole deployment valve
US7255173B2 (en) * 2002-11-05 2007-08-14 Weatherford/Lamb, Inc. Instrumentation for a downhole deployment valve
US7219729B2 (en) 2002-11-05 2007-05-22 Weatherford/Lamb, Inc. Permanent downhole deployment of optical sensors
US7413018B2 (en) 2002-11-05 2008-08-19 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus for wellbore communication
GB2397833B (en) * 2003-01-22 2005-09-14 Weatherford Lamb Control apparatus for automated downhole tools
US20050087235A1 (en) * 2003-10-22 2005-04-28 Skorpik James R. Sensor assembly, system including RFID sensor assemblies, and method
US7367393B2 (en) * 2004-06-01 2008-05-06 Baker Hughes Incorporated Pressure monitoring of control lines for tool position feedback
US7231971B2 (en) * 2004-10-11 2007-06-19 Schlumberger Technology Corporation Downhole safety valve assembly having sensing capabilities
US7305305B2 (en) 2004-12-09 2007-12-04 Baker Hughes Incorporated System and method for remotely controlling logging equipment in drilled holes
GB2421559A (en) * 2004-12-24 2006-06-28 Airbus Uk Ltd Valve system
US7284570B1 (en) 2005-02-16 2007-10-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Electrically powered valve for controlling, monitoring and evaluating fluid flow
US20070007016A1 (en) * 2005-07-07 2007-01-11 Baker Hughes Incorporated Apparatus and methods for activating a downhole tool
US7607478B2 (en) * 2006-04-28 2009-10-27 Schlumberger Technology Corporation Intervention tool with operational parameter sensors
US8528637B2 (en) 2006-09-20 2013-09-10 Baker Hughes Incorporated Downhole depth computation methods and related system
US8899322B2 (en) * 2006-09-20 2014-12-02 Baker Hughes Incorporated Autonomous downhole control methods and devices
US7699108B2 (en) 2006-11-13 2010-04-20 Baker Hughes Incorporated Distortion compensation for rod piston bore in subsurface safety valves
US20080135235A1 (en) * 2006-12-07 2008-06-12 Mccalvin David E Downhole well valve having integrated sensors
US7775273B2 (en) * 2008-07-25 2010-08-17 Schlumberber Technology Corporation Tool using outputs of sensors responsive to signaling
CN101871826A (zh) * 2009-04-22 2010-10-27 项晓明 阀门扭矩弯矩连续测试装置及其测试方法
EP2516795A4 (en) 2009-12-23 2017-03-22 Schlumberger Technology B.V. Hydraulic deployment of a well isolation mechanism
US8464799B2 (en) * 2010-01-29 2013-06-18 Halliburton Energy Services, Inc. Control system for a surface controlled subsurface safety valve
US20110203805A1 (en) * 2010-02-23 2011-08-25 Baker Hughes Incorporated Valving Device and Method of Valving
WO2011119157A1 (en) * 2010-03-25 2011-09-29 Halliburton Energy Services, Inc. Electrically operated isolation valve
US8733448B2 (en) * 2010-03-25 2014-05-27 Halliburton Energy Services, Inc. Electrically operated isolation valve
WO2011119156A1 (en) * 2010-03-25 2011-09-29 Halliburton Energy Services, Inc. Bi-directional flapper/sealing mechanism and technique
US8453748B2 (en) 2010-03-31 2013-06-04 Halliburton Energy Services, Inc. Subterranean well valve activated with differential pressure
GB201012175D0 (en) * 2010-07-20 2010-09-01 Metrol Tech Ltd Procedure and mechanisms
US9441453B2 (en) * 2010-08-04 2016-09-13 Safoco, Inc. Safety valve control system and method of use
US8978750B2 (en) * 2010-09-20 2015-03-17 Weatherford Technology Holdings, Llc Signal operated isolation valve
RU2475643C2 (ru) * 2010-12-30 2013-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный нефтяной технический университет (ГОУ ВПО УГНТУ) Способ и устройство для контроля и управления процессом одновременно-раздельной эксплуатации многопластовых обсаженных скважин (варианты) и исполнительный модуль в составе устройства (варианты)
US8857785B2 (en) 2011-02-23 2014-10-14 Baker Hughes Incorporated Thermo-hydraulically actuated process control valve
CN102140912B (zh) * 2011-02-28 2013-07-31 中国海洋石油总公司 一种智能井井下监控装置
US9121250B2 (en) 2011-03-19 2015-09-01 Halliburton Energy Services, Inc. Remotely operated isolation valve
US8757274B2 (en) 2011-07-01 2014-06-24 Halliburton Energy Services, Inc. Well tool actuator and isolation valve for use in drilling operations
US20130054034A1 (en) * 2011-08-30 2013-02-28 Hydril Usa Manufacturing Llc Method, device and system for monitoring subsea components
WO2013106615A2 (en) * 2012-01-13 2013-07-18 Bp Corporation North America Inc. Wellbore pressure actuation of downhole valves
US9726157B2 (en) 2012-05-09 2017-08-08 Halliburton Energy Services, Inc. Enhanced geothermal systems and methods
EP2861818B1 (en) * 2012-07-10 2018-11-21 Halliburton Energy Services, Inc. Electric subsurface safety valve with integrated communications system
WO2014084889A1 (en) 2012-11-29 2014-06-05 Chevron U.S.A. Inc. Transmitting power within a wellbore
US8857522B2 (en) * 2012-11-29 2014-10-14 Chevron U.S.A., Inc. Electrically-powered surface-controlled subsurface safety valves
US9670739B2 (en) 2012-11-29 2017-06-06 Chevron U.S.A. Inc. Transmitting power to gas lift valve assemblies in a wellbore
MX2012014593A (es) * 2012-12-13 2014-06-25 Geo Estratos S A De C V Metodo y sistema para control de agua en pozos petroleros con terminacion horizontal en agujero descubierto.
US10787900B2 (en) * 2013-11-26 2020-09-29 Weatherford Technology Holdings, Llc Differential pressure indicator for downhole isolation valve
US9267334B2 (en) 2014-05-22 2016-02-23 Chevron U.S.A. Inc. Isolator sub
CA2990957A1 (en) 2014-06-25 2015-12-30 Daniel Maurice Lerner Piping assembly control system with addressed datagrams
US9634581B2 (en) 2015-04-07 2017-04-25 Cameron International Corporation Piezoelectric generator for hydraulic systems
US10670160B2 (en) 2015-07-02 2020-06-02 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Electrically actuated safety valve and method
CN107130947A (zh) * 2017-07-12 2017-09-05 安徽博森互联网科技有限公司 一种可用于气井生产的井下可调气嘴及调测仪
US10871068B2 (en) 2017-07-27 2020-12-22 Aol Piping assembly with probes utilizing addressed datagrams
US10800986B1 (en) 2018-02-28 2020-10-13 Oil Capital NOW, LLC Paraffin control unit
AR116009A1 (es) * 2018-08-23 2021-03-25 Impact Solutions As Sistema de cierre de seguridad de alta velocidad con terminaciones de fluido conducido hidráulico
US11035841B2 (en) 2019-07-09 2021-06-15 Saudi Arabian Oil Company Monitoring the performance of protective fluids in downhole tools
EP3901407B1 (en) * 2020-04-24 2023-06-07 Metrol Technology Ltd Well installations and subsurface safety valves
US11624259B2 (en) 2020-06-09 2023-04-11 Worldwide Oilfield Machine, Inc. Secure shutdown system for wellheads
US11359458B2 (en) 2020-06-23 2022-06-14 Saudi Arabian Oil Company Monitoring oil health in subsurface safety valves
US20230151906A1 (en) * 2021-11-17 2023-05-18 Saudi Arabian Oil Company Sub-surface safety valve (sssv) advisory system-autonomous sssv troubleshooting device

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3731742A (en) 1971-03-17 1973-05-08 Otis Eng Corp Well flow controlling method, apparatus and system
US4062379A (en) 1976-04-30 1977-12-13 Dowland-Bach Corporation Safety valve control system for production well
US4568933A (en) 1981-09-30 1986-02-04 Otis Engineering Corporation Electronic well tools and multi-channel recorder
US4617960A (en) 1985-05-03 1986-10-21 Develco, Inc. Verification of a surface controlled subsurface actuating device
US4621689A (en) 1985-09-04 1986-11-11 Trw Inc. Cable suspended submergible pumping system with safety valve
US4798247A (en) 1987-07-15 1989-01-17 Otis Engineering Corporation Solenoid operated safety valve and submersible pump system
US4796708A (en) 1988-03-07 1989-01-10 Baker Hughes Incorporated Electrically actuated safety valve for a subterranean well
US4886114A (en) 1988-03-18 1989-12-12 Otis Engineering Corporation Electric surface controlled subsurface valve system
US5070944A (en) 1989-10-11 1991-12-10 British Petroleum Company P.L.C. Down hole electrically operated safety valve
US5008664A (en) 1990-01-23 1991-04-16 Quantum Solutions, Inc. Apparatus for inductively coupling signals between a downhole sensor and the surface
US5186255A (en) 1991-07-16 1993-02-16 Corey John C Flow monitoring and control system for injection wells
US5236047A (en) 1991-10-07 1993-08-17 Camco International Inc. Electrically operated well completion apparatus and method
FR2695450B1 (fr) 1992-09-07 1994-12-16 Geo Res Cartouche de contrôle et de commande d'une vanne de sécurité.
US5496044A (en) 1993-03-24 1996-03-05 Baker Hughes Incorporated Annular chamber seal
US5458200A (en) 1994-06-22 1995-10-17 Atlantic Richfield Company System for monitoring gas lift wells
US5526883A (en) * 1994-10-13 1996-06-18 Safoco, Inc. Safety valve closure system
US5706896A (en) * 1995-02-09 1998-01-13 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for the remote control and monitoring of production wells
GB2333791B (en) 1995-02-09 1999-09-08 Baker Hughes Inc A remotely actuated tool stop
US5732776A (en) * 1995-02-09 1998-03-31 Baker Hughes Incorporated Downhole production well control system and method
US5597042A (en) * 1995-02-09 1997-01-28 Baker Hughes Incorporated Method for controlling production wells having permanent downhole formation evaluation sensors

Also Published As

Publication number Publication date
US6199629B1 (en) 2001-03-13
NO984459L (no) 1999-03-25
GB2330598A (en) 1999-04-28
CA2247834C (en) 2007-06-26
NO984459D0 (no) 1998-09-24
GB9820702D0 (en) 1998-11-18
CA2247834A1 (en) 1999-03-24
AU8701098A (en) 1999-04-15
AU761221B2 (en) 2003-05-29
GB2330598B (en) 2002-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO318597B1 (no) Sikkerhetsventil under overflaten i en oljebronn
US8387720B1 (en) Drilling rig with a control system for rotationally rocking a drill string with a top drive
US9249655B1 (en) Control system for a top drive
AU2015266610B2 (en) Remote mobile operation and diagnostic center for frac services
CA2675978C (en) Method, device and system for drilling rig modification
EP2217984B1 (en) Wellhead flowline protection and testing system with esp speed controller and emergency isolation valve
NO338750B1 (no) Fremgangsmåte og system for automatisert styring av boreprosess
US20120197527A1 (en) Monitoring the health of a blowout preventer
WO2013177212A1 (en) Safety valve control system and method of use
NO338694B1 (no) Nedhulls sikkerhetsventilsammenstilling omfattende avfølingsorganer
NO317626B1 (no) Anordning for blokkering av verktoytransport i en produksjonsbronn
CA2666490C (en) Method and apparatus for well operations
US11536103B2 (en) Integrated control system for a well drilling platform
AU2022221361A1 (en) Systems, methods and apparatus for improved management of hydraulically actuated devices and related systems
EP3874117B1 (en) Downhole monitoring of hydraulic equipment
WO2023081283A1 (en) Systems and methods for condition monitoring of top drive internal blowout preventer valves
CN116783366A (zh) 地下安全阀致动器
Zinkgraf et al. Smooth Block Control: Automation of Traveling Block Postioning Using Existing Drilling Equipment
SE531654C2 (sv) Anordning och metod för styrning av fjärrvärme- och fjärrkylasystem

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired