NO323061B1 - Omlopsventil - Google Patents
Omlopsventil Download PDFInfo
- Publication number
- NO323061B1 NO323061B1 NO20025460A NO20025460A NO323061B1 NO 323061 B1 NO323061 B1 NO 323061B1 NO 20025460 A NO20025460 A NO 20025460A NO 20025460 A NO20025460 A NO 20025460A NO 323061 B1 NO323061 B1 NO 323061B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- piston
- bypass valve
- main part
- valve according
- guide
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 42
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 22
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 9
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 7
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 5
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000009931 pascalization Methods 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000000246 remedial effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing 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
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/10—Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
- E21B21/103—Down-hole by-pass valve arrangements, i.e. between the inside of the drill string and the annulus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Safety Valves (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører omløpsventiler for bruk i brønner, spesielt, men ikke utelukkende, omløpsventiler benyttet under setting av hydrauliske forankringspakninger.
Boreindustrien har ofte behov for å overvåke den aksielle posisjonen og vinkelorienteringen til et verktøy (slik som en ledekile) inne i en brønnboring, og stivt å feste verktøyet inne i borehullet straks en påkrevet posisjon av orientering har blitt oppnådd. Posisjonen og orienteringen av et verktøy kan bli bestemt ved bruk av et MWD- eller måle-mens-det-bores-verktøy. Et MWD-verktøy krever en strøm av brennboirngsfluid gjennom en borestreng for å kommunisere en målt posisjon og orientering til overflaten. Strømningsratene som kreves er ofte tilstrekkelig høye til å generere et trykkfall mellom innsiden og utsiden av borestrengen slik at den hydrauliske forankringspakningen settes fortidlig.
For å overvinne dette problemet, er borestrenger ofte tilveiebragt med en omløpsventil plassert mellom MWD-verktøyet og forankringspakningene. Når posisjonen og orienteringen til borestrengen har blitt overvåket, blir brønnfluid pumpet gjennom MWD-verktøyet via boringen i borestrengen. Omløpsventilen forhindrer setting av forankringspakningene ved å tillate brønnfluidet å strømme nedhulls av MWD-verktøyet for å passere inn i brønnringrommet. Fluidtrykkdifferansen over den hydrauliske forankringspakningen blir dermed opprettholdt under settingstrykket.
Straks den påkrevede borestrengposisjonen og -orienteringen er oppnådd, blir den hydrauliske forankringspakningen satt ved å øke strømningsraten av brønnfluid ned borestrengen. Økningen i strømningsrate fører til en tilknyttet økning i dynamisk trykk. Straks det dynamiske trykket øker til en forhåndsbestemt størrelse, blir omløpsventilen aktivert og fluidbanen mellom brønnringrommet og borestrengboringen blir lukket. Brønnfluidet blir dermed ledet nedhulls til forankringspakningene hvor det passende settingstrykket (typisk en differanse på 10,343 IO<6->20,685 IO6 Pa mellom innsiden og utsiden av forankringspakningen) blir så påført.
En tidligere kjent omløpsventil i henhold til ingressen i det medfølgende selvstendige krav er beskrevet i WO97/21020. En slik konvensjonell omløpsventil innbefatter et stempel som glir inne i en sylinder i respons til dynamisk brønnfluidtrykk. Veggen til sylinderen er tilveiebragt med et antall ventilasjonshull gjennom hvilke fluid kan passere fra borestrengboringen til brønnringrommet. Stemplet blir holdt i en åpen posisjon med forbelastningsmidler, slik som en fjær. Når det passende dynamiske trykket blir oppnådd, blir forbelastningsmidlene overvunnet, og stemplet glir inne i sylinderen for tettende å lukke antallet hull.
Denne typen omløpsventil kan være problematisk under forhold hvor det er ønskelig at ventilasjonshullene forblir tettende lukket når fluidstrømning gjennom ventilen blir stoppet og dynamisk trykk blir tilsvarende fjernet.
Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en omløpsventil for bruk i et brønnhull som kan bibeholdes i en lukket konfigurasjon uavhengig av dynamiske trykkvariasjoner deri.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en omløpsventil for selektivt å isolere innsiden av en nedihullssammenstilling fra utsiden av denne, hvilken omløpsventil innbefatter: en hoveddel innbefattende en vegg tilveiebragt med i det minste en åpning forløpende derigjennom; et stempel glidbart montert i hoveddelen og med en langsgående boring forløpende derigjennom; hvilket stempel er bevegelig mellom en første posisjon i forhold til hoveddelen i hvilken boringen til stemplet er i det vesentlige isolert fra utsiden av hoveddelen, og en andre posisjon i forhold til hoveddelen i hvilken en passasje blir etablert fra boringen til stemplet og til utsiden av hoveddelen via den minst ene åpningen; begrensningsmidler for å kontrollere bevegelsen til stemplet i respons til fluidtrykk påført stemplet, hvilke begrensningsmidler innbefatter en styretapp og et styrespor for mottak av styretappen; hvilken omløpsventil er kjennetegnet ved at styresporet er anordnet for å forhindre bevegelse av stemplet både fra den første posisjonen til den andre posisjonen og fra den andre posisjonen til den første posisjonen, og videre er anordnet for å tillate nevnte bevegelse etter et forhåndsbestemt antall påføringer av en gitt minimumsfluidtrykkraft på stemplet.
En omløpsventil innbefattende ytterligere fordelaktige trekk er definert i de vedlagte uselvstendige krav.
Stemplet kan ha en tredje posisjon i forhold til hoveddelen i hvilken en begrenset passasje er etablert fra hullet til stemplet til utsiden av hoveddelen via den minst ene åpningen. Bevegelse av stemplet til den tredje posisjonen blir fortrinnsvis bare tillatt ved operasjon av overstyringsmidler.
Stemplet er fortrinnsvis forbelastet til den første posisjonen ved hjelp av en fjær. Videre kan stemplet innbefatte en vegg tilveiebragt med i det minste en åpning forløpende derigjennom, slik at i den første posisjonen er åpningene til stemplet og hoveddelen ikke i register med hverandre, og i den andre posisjonen er åpningene til stemplet og hoveddelen i register med hverandre.
Fortrinnsvis innbefatter begrensningsmidlene en styretapp og et styrespor for mottak av styretappen. Styresporet er fortrinnsvis tilveiebragt om den ytre perifere overflaten av stemplet, og forløper i en retning med en komponent parallelt med bevegelsesretningen til stemplet. Overstyringsmidlene kan være tilveiebragt av en utvidelse av styresporet.
Fortrinnsvis er styretappen fast plassert i forhold til hoveddelen, og styresporet er utformet i den utvendige overflaten av stemplet.
Koplingsmidler kan være tilveiebragt for kopling av en dyse til stemplet. Videre kan et filter være tilveiebragt tilstøtende åpningen(e) i hoveddelen. Det kan også være ønskelig å tilveiebringe et filter for filtrering av fluid som strømmer inn i stempelboringen.
Omløpsventilen i henhold til den foreliggende oppfinnelse har den fordel i forhold til konvensjonelle omløpsventiler å forbli i en lukket konfigurasjon lengre ved variasjoner i fluidstrømningen. Med omløpsventil i henhold til den foreliggende oppfinnelse anordnet i en lukket konfigurasjon, kan en freseoperasjon bli stoppet og startet på nytt flere ganger uten at omløpsventilen beveger seg til en åpen konfigurasjon.
En utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet med henvisning til de medfølgende tegninger, i hvilke
figur 1 er et delvis tverrsnittssideriss av en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse; og
figur 2 er et forstørret delvis tverrsnittssideriss av utførelsesformen i figur 1.
Utførelsesformen i figurene 1 og 2 er en omløpsventil definert av et antall indre deler montert inne i en mantel 2.
Mantelen 2 innbefatter et foringsrør 4 som er gjengetilkoplet til et tverrforbindelses-element 6. Den øvre enden 8 av tverrforbindelseselementet 6 er tilveiebragt med en indre skruegjenge 10. Sammenstillinger for anordning opphulls av omløpsventilen er koplet til tverrforbindelseselementet 6 ved hjelp av den indre skruegjengen 10. Den nedre enden 12 av féringsrøret 4 er tilveiebragt med en ytre gjenge 14. Sammenstillinger for anordning nedihulls av omløpsventilen er koplet til féringsrøret 4 ved hjelp av den ytre gjengen 14. Féringsrøret 4 og tverrforbindelseselementet 6 definerer en boring 16 i hvilken de indre delene av omløpsventilen er plassert. Delen av boringen 16 definert av féringsrøret 4 er tilveiebragt med en skulder 18 som forhindrer uønsket aksiell bevegelse av de indre delene mot den nedre enden 12. Fire ventilasjonshull 20 er tilveiebragt i féringsrøret 4 og anordnet i samme plan, opphulls av skulderen 18 og anordnet i lik avstand om omkretsen av boringen 16. Ventilasjonshullene 20 tillater fluid å enten komme inn i omløpsventilen fra brønnringrommet eller å komme inn i brønnringrommet fra omløpsventilen. Hvert ventilasjonshull 20 er tilveiebragt med en filterskive 22 som blir holdt i posisjon ved hjelp av en filterskive-låsering 24.
Antallet indre deler inkluderer et tettehus 26, en hylse 28, et stempel 30, et indre filter 32 og en justeringsring 34. Tettehuset 26 er i det vesentlige sylindrisk, og har en ytre diameter liknende diameteren til boringen 16 definert av delen av féringsrøret 4 og opphulls av skulderen 18. Tettehuset 26 er plassert nedihulls av ventilasjonshullene 20, og er anordnet for å butte mot skulderen 18.
Hylsen 28 er også i det vesentlige sylindrisk, og den øvre enden av denne har en ytre diameter liknende den for tettehuset 26. Den nedre enden 36 (se figur 2) av hylsen 28 har en ytre diameter som er mindre enn den for tettehuset 26. Hylsen 28 er anordnet inne i féringsrøret 4 med den nedre enden 36 av hylsen 28 plassert i anlegg med tettehuset 26. Et ventilasjonskammer 38 i fluidkommunikasjon med ventilasjonshullene 20 er definert av den nedre enden 36 av hylsen 28, tettehuset 26 og féringsrøret 4. Ventilasjonskammeret 38 definerer en ringromsform, og er plassert mellom hylsen 28 og féringsrøret 4. Ventilasjonskammeret 38 er også i fluidkommunikasjon med et antall ventilasjonskammerporter 40. Ventilasjonskammerportene 40 er tilveiebragt i form av spor plassert i en forsenkning 47 definert i den nedre enden 36 av hylsen 28.
Den øvre enden av hylsen 28 er tilveiebragt med et styretapphull. En styretapp 42 er skjøvet på plass i dette hullet, og er tilveiebragt med en blindskruegjenget forsenkning for mottak av et ekstraktorverktøy. Styretappen 42 strekker seg fra den indre overflaten 46 av hylsen 28.
Stemplet 30 er plassert i anlegg med den indre overflaten 46 av hylsen 28 og den indre overflaten 48 av tettehuset 26. Arrangementet er slik at stemplet 30 kan rotere og bevege seg aksielt inne i hylsen 28 og tettehuset 26. Den øvre enden 50 av stemplet 30 er tilveiebragt med styrespor 52 som styretappen 42 er plassert i. Styresporet 52 har en ubrudt profil definert rundt omkretsen av den øvre enden 50 av stemplet 30. Den uomviklede profilen til styresporet 52 er vist i de medfølgende tegninger. Plasseringen av styretappen 42 i styresporet 52 begrenser bevegelsen av stemplet 30 i forhold til hylsen 28. Den nedre enden 54 av stemplet 30 strekker seg forbi ventilasjonskammerportene 40, og er tilveiebragt med et antall stempelhull 56 i form av langstrakte spor. Stempelhullene 56 tillater brønnfluid å passere fra ventilasjonskammeret 38 til en stempelboring 58 definert av stemplet 30. Den øvre enden 50 av stempel 30 er også tilveiebragt med en dyse 60 for effektivt å redusere diameteren av stempelboringen 58. Festet av en dyse 60 til stemplet 30 med passende koplingsmidler reduserer strømnings-raten for brønnfluid som kreves for å bevege stemplet 30 aksielt inne i hylsen 28. Strømningsraten ved hvilken omløpsventilen lukker kan derfor bli variert med tilveie-bringelsen av en egnet dyse.
Stemplet 30 og hylsen 20 definerer et stempelfjærkammer 62 som en stempelfjær 64 er plassert i. Stempelfjæren 64 butter mot den nedre enden 36 av hylsen 28 og den øvre enden 50 av stemplet 30, og er anordnet for å forbelaste stemplet 30 mot den øvre enden 8 av tverrforbindelseselementet 6. En kulelagersammenstilling 66 er tilveiebragt mellom stempelfjæren 64 og den øvre enden 50 av stemplet 30 for å redusere enhver overføring av moment fra stemplet 30 til stempelfjæren 64 til et minimum. Aksiell bevegelse av stemplet 30 blir behjulpet av ventileringen av stempelfjærkammeret 62 til stempelboringen 58 ved hjelp av en stempelfjærkammerport 68. Stempelfjærkammer-porten 68 har form av hull i hylsen 28 som tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom stempelfjærkammeret 62 og stempelboringen 58. Den aksielle bevegelsen av stemplet 30 blir begrenset av en stempelstopper 70 og en stempellåsering 72, og også av plasseringen av styretappen 42 i styresporet 52.
Det indre filteret 32 er plassert opphulls av stemplet 30 mellom tverrforbindelseselementet 6 og justeringsringen 34. Det indre filteret 32 er i stand til å filtrere bruddstykker (debris) med en dimensjon større enn 0,32cm. Justeringsringen 34 strekker seg nedhulls av det indre filteret 32 for å butte mot hylsen 28. Tettinger 74 er tilveiebragt for å forhindre uønsket inntrengning av brønnfluid. Glydtetteringer 76,77 er også tilveiebragt for å hjelpe til med bevegelsen av stemplet 30 inne i hylsen 28 og tettehuset 26.
Komponentene i omløpsventilen er tilvirket av en egnet stålkvalitet. Grenseflatedelene av den nedre enden 36 og stemplet 30 er belagt med wolframkarbid for å forbedre slitasjemotstandsdyktighetsegenskapene til omløpsventilen. Glydringtettingene er tilvirket av PTFE. Alternative materialer vil fremgå for en fagperson innen området.
Omløpsventilen i figurene 1 og 2 blir sammenstilt ved å gli stempelfjæren 64, kulelagersammenstillingen 66 og stemplet 30 inn i hylsen 28. Stempellåseringen 72 blir så plassert i posisjon for å forhindre stempelfjæren 64 fra å skyve stemplet 30 fra hylsen 28. Styretappen 42 blir plassert inne i styresporet ved å innrette styretapphullet med styresporet 52 og så skru styretappen 42 inn i styretapphullet. En stempelsammen-stilling er dermed definert. Tettehuset 26, stempelsammenstillingen, justeringsringen 34 og det indre filteret 32 blir så glidd inn i féringsrøret 4. Tverrforbindelseselementet 6 blir så gjengetilkoplet féringsrøret 4. Tverrforbindelseselementet 6 butter mot det indre filteret 32 for å presse det indre filteret 32, justeringsringen 34, hylsen 28 og tettehuset 26 mot skulderen 18. Bevegelse av hylsen 28 i forhold til féringsrøret 4 blir dermed forhindret.
Operasjon av omløpsventilen vil nå bli beskrevet med henvisning til en borestreng innbefattende et MWD-verktøy, omløpsventilen, en enkelturs frese/ledekilesammen-stilling og en hydraulisk forankringspakning.
Figurene 1 og 2 viser omløpsventilen i en av to åpne konfigurasjoner i hvilken stempelhullene 56 er innrettet med ventilasjonskammerportene 40. I hver av de to åpne konfigurasjonene er brønnfluid i stand til å strømme fra stempelboringen 58 til brønnringrommet, og omvendt. Omløpsventilen er anordnet i en første åpen konfigurasjon (som vist i figur 1) når styretappen 42 er plassert i posisjoner A inne i styresporet 52. I denne første åpne konfigurasjonen er stempelhullene 56 direkte innrettet med ventilasjonskammerportene 40. Omløpsventilen er anordnet i en andre åpen konfigurasjon når styretappen 42 er plassert i posisjoner B inne i styresporet 52. I denne andre åpne konfigurasjonen er stempelhullene 56 delvis innrettet med ventilasjonsportene 40. En begrenset bane mellom brønnringrommet og stempelboringen 58 blir dermed definert. Posisjonene til stempelhullene 56 som tilsvarer styretapposisjonene A og B er vist i figur 2.
Omløpsventilen blir kjørt inn i en brønnboring anordnet i den første åpne konfigurasjonen. Ved å gjøre slik kommer brønnboirngsfluid inn i borestrengen gjennom ventilasjonshullene 20. Bruddstykker, slik som borekaks, blir forhindret fra å komme inn i borestrengen ved hjelp av filterskivene 22. Filterskivene 22 innbefatter et antall huller som er små nok til å forhindre passasje derigjennom av ethvert bruddstykke som kan hindre operasjonen av omløpsventilen eller en annen del av borestrengen. Strømningen av brønnfluid inn i omløpsventilen utlikner de svært høye hydrostatiske trykkene utøvd på den ytre overflaten av borestrengen.
Brønnfluidet holdt inne i borestrengen blir sirkulert ned borestrengboringen med en forhåndsbestemt strømningsrate. Strømningsraten er tilstrekkelig for operasjon av MWD-verktøyet, men ikke stor nok til å generere det dynamiske trykket som kreves for å aktivere omløpsventilen. Følgelig blir brønnfluid pumpet fra overflaten, gjennom MWD-verktøyet, inn i brønnringrommet via ventilasjonshullene 20, og opp brønnringrommet til overflaten. Den hydrauliske forankringspakningen blir dermed ikke utsatt for den påkrevede settingstrykkdifferansen.
Faren for for tidlig aktivering av omløpsventilen blir redusert av det indre filteret 32. Det indre filteret 32 reduserer sannsynligheten for at bruddstykker akkumuleres på stemplet 30 og blokkerer stempelboringen SS. Akkumulering av bruddstykker kan raskt oppstå som fører til en økning av kraften utøvd på omløpsventilstemplet ved en hvilken som helst gitt strømningsrate. Hvis akkumulering av bruddstykker på stemplet er alvorlig, kan stemplet bevege seg uventet. Selv om det indre filteret 32 reduserer faren for at dette skal oppstå, er det mulig at svært fine bruddstykker fremdeles akkumuleres på stemplet 30. Hvis tilstrekkelig med bruddstykker akkumuleres, kan så stemplet 30 bli uventet beveget mot en lukket posisjon i hvilken stemplet 30 forhindrer strømmen av brønnfluid gjennom ventilasjonshullene 20. Stemplet 30 kan også bevege seg på denne måten hvis stempelfjæren 64 svikter.
Bevegelse av stemplet 30 i forhold til hylsen 28 blir begrenset av plasseringen av styretappen 42 inne i styresporet 52. Hvis stemplet 30 uventet beveger seg mot en lukket posisjon, beveger så styretappen 42 seg fra en posisjon A inne i styresporet 52, til en posisjon B. Når dette gjøres, roteres stemplet 30 inne i hylsen 28, og beveger seg aksielt til en delvis lukket posisjon i hvilken stempelhullene 56 ikke er direkte innrettet med ventilasjonskammerportene 40, men er delvis i fluidkommunikasjon med ventilasjonskammerportene 40 ved hjelp av forsenkningen 47. Aksiell bevegelse av stemplet 30 blir behjulpet av en ventUering av brønnfluid fra fjærkammeret 62 via stempelfjærkammerportene 68. Bevegelsen av stemplet 30 til den delvis lukkede posisjonen genererer en trykkøkning på tilnærmelsesvis 2,69 10<*>- 5,38 10<6>Pa, som kan bli målt i overflaten. Trykkstigningen er tilstrekkelig til å gi en klar indikasjon i overflaten om at omløpsventilen har beveget seg til en delvis lukket konfigurasjon, men ikke tilstrekkelig til å generere trykkdifferansen på 10,348 IO<6->20,685 IO<6>Pa som kreves for å sette den hydrauliske forankringspakningen.
Hvis en trykkstigning på tilnærmelsesvis 2,69 IO<6>- 5,38 IO<6>Pa blir målt i overflaten, så er det sannsynlig at omløpsventilen har beveget seg til en delvis lukket konfigurasjon grunnet bruddstykkeakkumulering på stemplet 30 eller svikt i stempelfjæren 64. Passende avhjelpende tiltak kan bli foretatt. Slike tiltak kan involvere reduksjon av strømningsraten for brønnhullsfluid ned borestrengboringen. Forutsatt at stempelfjæren 64 ikke har sviktet, vil stempelfjæren 64 da skyve stemplet 30 tilbake til en åpen posisjon. Når dette gjøres, beveger styretappen 42 seg fra en posisjon B til en ny posisjon A i styresporet 52.
Straks den påkrevede posisjonen og orienteringen av ledekilen har blitt oppnådd, blir den hydrauliske forankringspakningen satt ved å bevege omløpsventilen til en av to lukkede konfigurasjoner. I hver av de lukkede konfigurasjonene er stempelhullene 56 plassert opphulls av tettingene 77 for å forhindre strømmen av brønnboirngsfluid mellom stempelboringen 58 og brønnhuUsirngrommet. Omløpsventilen blir lukket ved å syklusbevege stemplet 30 slik at styretappen 42 plasseres i posisjonene C eller D i styresporet 52 (se figur 1). De to lukkede posisjonene for stempelhullene 56 tilsvarende styretapp-posisjonene C og D er vist i figur 2.
Den tidligere nevnte stempelsyklusbevegelsen blir oppnådd ved å stoppe strømmen av brønnboirngsfluid ned borestrengboringen for å sikre at styretappen 42 plasseres i en posisjon A i styresporet 52 ved fjæmrkmngen. Strømningsraten blir så øket for å bevege stemplet aksielt, og dermed bevege styretappen 42 til en posisjon B. Prosessen blir gjentatt etter behov inntil styretappen 42 er plassert i posisjon B' i styresporet 52. Stopping av fluidstrømmen beveger så styretappen 42 til posisjonen C i styresporet 52 under virkning av fjæren 64. I denne første lukkede posisjonen lukker stemplet 30 tettende ventilasjonskammerporten 40. Den påkrevede settetrykkdifferansen blir så generert i forankringspakningen. Bevegelsen av stemplet 30 til en lukket posisjon gir en stor trykkøkning i overflaten som kan fungere som en indikasjon på at forankringspakningen har blitt satt. Dette kan bli bekreftet ved å forsøke og bevege borestrengen inne i brønnen.
Med forankringspakningen satt, kan freseverktøyet bli frakoplet den tilknyttede ledekilen og operert ved på nytt å starte fluidstrømmen ned strengen. Ved å gjøre dette, beveges styretappen 42 til en posisjon D i styresporet 52, og stemplet 30 beveger seg til en andre lukket posisjon. Siden omløpsventilen forblir lukket, kan fluidstrømmen som kreves for å drive freseverktøyet enkelt oppnås. Med styresporet 52 i henhold til den foreliggende utførelsesformen kan, straks fresingen har begynt, fluidstrømmen med strengen bli stoppet og startet på nytt (dvs. at fresingen kan bli stoppet) ved en anledning før en etterfølgende ny start av fluidstrømmen plasserer omløpsventilen i en åpen konfigurasjon.
Den foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til de spesifikke utførelsesformene beskrevet ovenfor. Alternative arrangementer og materialer vil fremgå for en fagperson innen området. For eksempel kan det indre filter 32 bli erstattet, eller supplert, ved å innføre et 0,93m -1,25m langt standard borerørfilter i et hus festet til omløpsventil-sammenstillingen. Den lange lengden av det rørformede filterrøret tillater bruddstykker å samles opp uten en vesentlig trykkstigning. Videre kan styresporet bli endret slik at stemplet må passere gjennom et alternativt antall delvis lukkede posisjoner før bevegelse til en helt lukket posisjon og/eller et alternativt antall helt lukkede posisjoner før anordning av omløpsventilen i en åpen konfigurasjon. I enda en ytterligere alternativ utførelsesform er styresporet slik at stempelhullene 56 direkte (heller enn delvis) innrettes med ventilasjonsportene 40 når omløpsventilen er anordnet i den andre åpne konfigurasjonen. En ubegrenset (heller enn begrenset) bane mellom brønnhulls-ringrommet og stempelboringen 58 blir således definert. Følgelig er omløpsventilen tilveiebragt med første og andre åpne konfigurasjoner i hvilke omløpsventilen kan bli ansett som helt åpen.
Claims (11)
1.
Omløpsventil for selektivt å isolere innsiden av en nedihullssammenstilling fra utsiden av denne, hvilken omløpsventil innbefatter: en hoveddel (4) innbefattende en vegg tilveiebragt med i det minste en åpning (20) forløpende derigjennom; et stempel (30) glidbart montert i hoveddelen (4) og med en langsgående boring (58) forløpende derigjennom, hvilket stempel (30) er bevegelig mellom en første posisjon i forhold til hoveddelen (4) i hvilken boringen (58) til stemplet (30) er i det vesentlige isolert fra utsiden av hoveddelen (4), og en andre posisjon i forhold til hoveddelen (4) i hvilken en passasje er tilveiebragt fra boringen (58) til stemplet (30) og til utsiden av hoveddelen (4) via den minst ene åpningen (20); og begrensningsmidler for å styre bevegelsen av stemplet i respons til fluidtrykk påført stemplet, hvilke begrensningsmidler innbefatter en styretapp (42) og et styrespor (52) for mottak av styretappen (42); hvilken omløpsventil erkarakterisert vedat styresporet (52) er anordnet for å forhindre bevegelse av stemplet (30) både fra den første posisjonen til den andre posisjonen og fra den andre posisjonen til den første posisjonen, og videre er anordnet for å tillate nevnte bevegelse etter et forhåndsbestemt antall påføringer av en gitt minimumsfluid-trykkraft på stemplet.
2.
Omløpsventil i henhold til krav 1,karakterisert vedat stemplet (30) har en tredje posisjon i forhold til hoveddelen (4) i hvilken en begrenset passasje er tilveiebragt fra boringen (58) til stemplet (30) og til utsiden av hoveddelen (4) via den minst ene åpningen (20).
3.
Omløpsventil i henhold til krav 2,karakterisert vedat bevegelse av stemplet (30) til den tredje posisjonen bare blir tillatt av arrangementet av styresporet (52).
4.
Omløpsventil i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat stemplet (30) er forbelastet til den første posisjonen ved hjelp av en fjær.
5.
Omløpsventil i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat stemplet (30) innbefatter en vegg tilveiebragt med i det minste en åpning (56) forløpende derigjennom, slik at i den første posisjon er åpningene (56,20) til stemplet (30) og hoveddelen (4) ikke i register med hverandre, og i den andre posisjonen er åpningene (56, 20) til stemplet (30) og hoveddelen (4) i register med hverandre.
6.
Omløpsventil i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat styresporet (52) er tilveiebragt om den ytre perifere overflaten av stemplet (30) og forløper i en retning med en komponent parallelt med den aksielle bevegelsesretningen til stemplet (30).
7.
Omløpsventil i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat styretappen (42) er fast plassert i forhold til hoveddelen (4) og styresporet (52) er tilveiebragt i den ytre overflaten av stemplet (30).
8.
Omløpsventil i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat arrangementet av styresporet (52) er slik at ved påføring og frigjøring av nevnte minimumsfluidtrykkraft på stemplet (30) plasseres styretappen (42) i en posisjon i styresporet (52) som er forskjellig fra den som styretappen (42) var plassert i før påføringen av fluidtrykk.
9.
Omløpsventil i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat koplingsmidler er tilveiebragt for å kople en dyse (60) til stemplet (30).
10.
Omløpsventil i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat et filter (22) er tilveiebragt tilstøtende åpningen(e) (20) til hoveddelen (30).
11.
Omløpsventil i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat et filter (32) er tilveiebragt for filtrering av en fluid som strømmer inn i boringen (58) til stemplet (30).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB0012202A GB2362399B (en) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | Improved bypass valve |
PCT/GB2001/001826 WO2001088327A1 (en) | 2000-05-19 | 2001-04-24 | Bypass valve |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20025460D0 NO20025460D0 (no) | 2002-11-14 |
NO20025460L NO20025460L (no) | 2002-11-14 |
NO323061B1 true NO323061B1 (no) | 2006-12-27 |
Family
ID=9891982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20025460A NO323061B1 (no) | 2000-05-19 | 2002-11-14 | Omlopsventil |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6899179B2 (no) |
EP (1) | EP1282758B1 (no) |
CA (1) | CA2407252C (no) |
GB (1) | GB2362399B (no) |
NO (1) | NO323061B1 (no) |
WO (1) | WO2001088327A1 (no) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6948561B2 (en) * | 2002-07-12 | 2005-09-27 | Baker Hughes Incorporated | Indexing apparatus |
US7114574B2 (en) * | 2003-02-19 | 2006-10-03 | Schlumberger Technology Corp. | By-pass valve mechanism and method of use hereof |
AU2003902106A0 (en) * | 2003-05-02 | 2003-05-22 | Drilling Solutions Pty Ltd | Flushing device |
CA2457329A1 (en) * | 2004-02-10 | 2005-08-10 | Richard T. Hay | Downhole drilling fluid heating apparatus and method |
US7416026B2 (en) * | 2004-02-10 | 2008-08-26 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus for changing flowbore fluid temperature |
US7866396B2 (en) * | 2006-06-06 | 2011-01-11 | Schlumberger Technology Corporation | Systems and methods for completing a multiple zone well |
GB0704111D0 (en) * | 2007-03-02 | 2007-04-11 | Mcgarian Bruce | A Bypass valve |
US7766086B2 (en) * | 2007-06-08 | 2010-08-03 | Bj Services Company Llc | Fluid actuated circulating sub |
WO2009067485A2 (en) | 2007-11-20 | 2009-05-28 | National Oilwell Varco, L.P. | Circulation sub with indexing mechanism |
US7836962B2 (en) * | 2008-03-28 | 2010-11-23 | Weatherford/Lamb, Inc. | Methods and apparatus for a downhole tool |
CA2891734C (en) | 2009-11-06 | 2017-08-22 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Method and apparatus for a wellbore accumulator system assembly |
US9453388B2 (en) * | 2012-04-11 | 2016-09-27 | MIT Innovation Sdn Bhd | Apparatus and method to remotely control fluid flow in tubular strings and wellbore annulus |
US9464505B2 (en) | 2012-06-08 | 2016-10-11 | Schlumberger Technology Corporation | Flow control system with variable staged adjustable triggering device |
US9140083B2 (en) | 2012-06-20 | 2015-09-22 | International Tubular Services Limited | Hydraulically triggered anchor |
US9708872B2 (en) | 2013-06-19 | 2017-07-18 | Wwt North America Holdings, Inc | Clean out sub |
GB2535509A (en) | 2015-02-19 | 2016-08-24 | Nov Downhole Eurasia Ltd | Selective downhole actuator |
US10408000B2 (en) | 2016-05-12 | 2019-09-10 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Rotating control device, and installation and retrieval thereof |
US10865621B2 (en) | 2017-10-13 | 2020-12-15 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Pressure equalization for well pressure control device |
US11142996B2 (en) * | 2019-03-13 | 2021-10-12 | Baker Hughes Oilfield Operations Llc | Milling and whipstock assembly with flow diversion component |
CN112065329B (zh) * | 2019-06-11 | 2022-08-30 | 中国石油天然气股份有限公司 | 油气井筒的清洗工具及方法 |
GB2599920B (en) | 2020-10-14 | 2024-05-08 | Mcgarian Bruce | A selectively activatable downhole tool |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4298077A (en) * | 1979-06-11 | 1981-11-03 | Smith International, Inc. | Circulation valve for in-hole motors |
US4936397A (en) * | 1989-03-27 | 1990-06-26 | Slimdril International, Inc. | Earth drilling apparatus with control valve |
US5465787A (en) * | 1994-07-29 | 1995-11-14 | Camco International Inc. | Fluid circulation apparatus |
GB9505998D0 (en) * | 1995-03-24 | 1995-05-10 | Uwg Ltd | Flow control tool |
GB9513657D0 (en) * | 1995-07-05 | 1995-09-06 | Phoenix P A Ltd | Downhole flow control tool |
GB2307932B (en) * | 1995-12-07 | 1999-08-25 | Red Baron | Bypass valve |
GB9525008D0 (en) * | 1995-12-07 | 1996-02-07 | Red Baron Oil Tools Rental | Bypass valve |
GB9601659D0 (en) * | 1996-01-27 | 1996-03-27 | Paterson Andrew W | Apparatus for circulating fluid in a borehole |
EP0904479B1 (en) * | 1996-06-11 | 2001-09-19 | Smith International, Inc. | Multi-cycle circulating sub |
US5927402A (en) | 1997-02-19 | 1999-07-27 | Schlumberger Technology Corporation | Down hole mud circulation for wireline tools |
WO1999047789A1 (en) * | 1998-03-14 | 1999-09-23 | Andrew Philip Churchill | Pressure actuated downhole tool |
GB2347699B (en) | 1999-03-12 | 2003-04-23 | Smith International | Single cycle two stage bypass valve |
GB9913370D0 (en) * | 1999-06-10 | 1999-08-11 | Nat Oilwell Uk Ltd | A circulating sub apparatus and method |
GB2352511B (en) | 1999-07-23 | 2004-05-12 | Univ Bath | Colourimetry device |
-
2000
- 2000-05-19 GB GB0012202A patent/GB2362399B/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-04-24 CA CA002407252A patent/CA2407252C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-04-24 EP EP01923824A patent/EP1282758B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-24 WO PCT/GB2001/001826 patent/WO2001088327A1/en active IP Right Grant
- 2001-04-24 US US10/276,546 patent/US6899179B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-11-14 NO NO20025460A patent/NO323061B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1282758B1 (en) | 2005-10-19 |
GB0012202D0 (en) | 2000-07-12 |
NO20025460D0 (no) | 2002-11-14 |
WO2001088327A1 (en) | 2001-11-22 |
GB2362399B (en) | 2004-06-23 |
EP1282758A1 (en) | 2003-02-12 |
GB2362399A (en) | 2001-11-21 |
CA2407252C (en) | 2009-02-24 |
NO20025460L (no) | 2002-11-14 |
CA2407252A1 (en) | 2001-11-22 |
US6899179B2 (en) | 2005-05-31 |
US20040007361A1 (en) | 2004-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO323061B1 (no) | Omlopsventil | |
NO313713B1 (no) | Omlöpsventil for en brönn | |
NO824213L (no) | Anordning for styring av fluidstroem. | |
EP3371409B1 (en) | Circulation subassembly | |
NO314671B1 (no) | Multisyklus-sirkulasjonsrör | |
NO324651B1 (no) | Flersyklus-bronnhullsanordning | |
NO20034106L (no) | Bronnhullsverktoy | |
NO335148B1 (no) | Brønnproduksjonsrørventil og fremgangsmåte for å operere en brønnproduksjonsrørventil | |
AU9422998A (en) | Reduced shock landing collar | |
NO321496B1 (no) | Nedihullsomlopsventil | |
US10060213B2 (en) | Residual pressure differential removal mechanism for a setting device for a subterranean tool | |
US11767744B2 (en) | Methods and systems for fracing and casing pressuring | |
US20130098635A1 (en) | Receptacle sub | |
NO318578B1 (no) | Nedihulls omlopsventil | |
US8590623B2 (en) | Downhole tools and methods of setting in a wellbore | |
WO2022173567A1 (en) | Methods and systems for fracing and casing pressuring | |
US11242719B2 (en) | Subterranean coring assemblies | |
GB2307932A (en) | Bypass valve | |
RU181351U1 (ru) | Керноприемный снаряд | |
US20140069655A1 (en) | Downhole shutoff tool | |
RU2621814C2 (ru) | Керноотборный снаряд | |
WO2004081337A1 (en) | Downhole bypass valve and method of using the same | |
US20240117710A1 (en) | Methods and systems for frac plugs and downhole tools | |
AU707132C (en) | Down hole bypass valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |