NO338761B1 - Forbedret kuleventil - Google Patents

Forbedret kuleventil Download PDF

Info

Publication number
NO338761B1
NO338761B1 NO20071980A NO20071980A NO338761B1 NO 338761 B1 NO338761 B1 NO 338761B1 NO 20071980 A NO20071980 A NO 20071980A NO 20071980 A NO20071980 A NO 20071980A NO 338761 B1 NO338761 B1 NO 338761B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
ball
bearing
hole
valve according
ball valve
Prior art date
Application number
NO20071980A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20071980L (no
Inventor
Gavin David Cowie
Jeffrey Charles Edwards
Original Assignee
Enovate Systems Ltd
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 Enovate Systems Ltd filed Critical Enovate Systems Ltd
Publication of NO20071980L publication Critical patent/NO20071980L/no
Publication of NO338761B1 publication Critical patent/NO338761B1/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
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/10Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/52Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam
    • F16K31/528Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with pin and slot
    • F16K31/5284Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with pin and slot comprising a tap or cock
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/08Details
    • F16K5/14Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K5/20Special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together for plugs with spherical surfaces
    • F16K5/205Sealing effected by the flowing medium
    • 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
    • E21B2200/00Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
    • E21B2200/04Ball valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Taps Or Cocks (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Valve Housings (AREA)
  • Check Valves (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Description

FORBEDRET KULEVENTIL
Den foreliggende oppfinnelse angår kuleventiler og særlig lagermonterte kuleventiler.
Hullforsynte kuleventiler for å kontroller strømning av fluid gjennom en boring er velkjent, særskilt innen olje- og kjemiprosessindustri.
I en hullforsynt kuleventil kan ventiloperasjonen deles opp i to atskilte trinn: I det første trinn beveger kulen seg mellom en åpen og en lukket stilling ved at den dreies 90°, slik at kulens hull beveger seg fra en orientering som er koaksial med strømningsretningen, dvs. når ventilen er åpen, til en stilling hvor kulens hull er vinkelrett på strømningsretningen. I det andre trinn tetter ventilen i den lukkede stilling for å hindre strømning gjennom ventilboringen.
En vanlig type kuleventil er den svingtappmonterte kuleventil ("trunnion ball valve"), hvor kuleelementet er tvangsposisjonert inne i ventilen, vanligvis ved hjelp av radiallagre. Kulen dreies ved å tilføre svingtappen et dreiemoment. Avtetning skjer som et resultat av at ventilsetet bringes i kontakt med, eller "flyter" bort på, kuleelementet. En ulempe med denne type kuleventil er at tetning-ens pålitelighet reduseres fordi tetningskraften utvikles kun i forhold til ventilsetets ringformede areal. Når svingtappmonterte kuleventiler benyttes i høytrykksbrønner, og spesielt i "aggressive" brønner hvor brønnfluidet har høyt innhold av partikulært materiale, kan derfor trykket være slik at det partikulære materiale kan forårsake degradering av kulens og ventilsetets tetningsflater, hvilket resulterer i at ventilen ikke oppnår tilstrekkelig tetningsintegritet.
En annen type konvensjonell kuleventil er kjent som den flytende kuleventil ("floating ball valve"). I denne type ventil er ikke kulen tvangsposisjonert i forhold til ventilkroppen. Dreining oppnås gjennom tilførsel av kraft i et punkt som er forskjøvet i forhold til kulens senter. Sammen med kulens og setets komplementære krumninger, får dette kulen til å dreie. Tetning skjer som et resultat av at kulen forskyves, eller "flyter", bort på ventilsetet. Ulempen med den flytende kuleventil er at dreie-påliteligheten reduseres fordi friksjonen mellom kulen og setet er vesentlig høyere enn for svingtappmonterte innretninger. I forbindelse med aggressive brønner skaper flytende kuleventilers pålitelighet et problem ved at ventilen ofte setter seg fast mellom den åpne og den lukkede stilling, hvilket forårsaker alvorlige problemer både driftsmessig og sikkerhetsmessig.
Publikasjonene US6708946 og GB 1390049 beskriver begge en lagermontert kuleventil som omfatter et hus som har en gjennomgangsboring og et ventilsete, en hullforsynt kule og et lagermiddel.
I begge tilfeller er den hullforsynte kule montert inne i et hus som er i kontinuerlig inngrep med ventilsetet, hvor den hullforsynte kule, ved hjelp av et dreiemiddel, er dreibar om en dreieakse mellom en åpen gjennomgangsboringsstilling og en lukket gjennomgangsboringsstilling. Lagermidlet er koplet mellom den hullforsynte kule og huset for å binde den hullforsynte kules dreining om dreieaksen mellom den åpne og den lukkede gjennomgangsboringsstilling.
I den lukkede gjennomgangsboringsstilling, er lagermidlet innrettet til å kunne frigjøre den hullforsynte kule fra dreieaksen, hvilket gjør det mulig for den hullforsynte kulen å forflytte seg inn i tettende inngrep med ventilsetet.
Det er et formål med den foreliggende oppfinnelse å fjerne eller redusere minst én av de foran-nevnte ulemper.
I henhold til et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en lagermontert kuleventil i henhold til krav 1, og omfatter: - et hus som har en gjennomgangsboring og et ventilsete; - en hullforsynt kule montert inne i huset i kontinuerlig inngrep med ventilsetet, hvor den hullforsynte kule, ved hjelp av et dreiemiddel, er dreibar om en dreieakse mellom en åpen gjennomgangsboringsstilling og en lukket gjennomgangsboringsstilling; og - et lagermiddel som omfatter et par lagerplater som befinner seg på diametralt motsatte sider av gjennomgangsboringen, hvor hver plate har flere halvkuleformede lommer som hver inneholder en lagerkule, og hvor - lagermidlet er koplet mellom den hullforsynte kule og huset for å binde den hullforsynte kules dreining om dreieaksen, mellom den åpne og den lukkede gjennomgangsboringsstilling; idet - lagermidlet, når kulen befinner seg i den lukkede gjennomgangsboringsstilling, er innrettet til å kunne frigjøre den hullforsynte kule fra dreieaksen, hvilket gjør det mulig for kulen å forflytte seg, dvs. "flyte", inn i et tettende inngrep med ventilsetet.
Den foreliggende oppfinnelses lagermonterte kuleventil kombinerer således høypålitelig dreining av den hullforsynte kule mellom den åpne og den lukkede gjennomgangsboringsstilling, med økttetningspålitelighet på grunn av at den hullforsynte kule tillates å forflytte seg, eller "flyte", bort på ventilsetet. Ettersom den hullforsynte kule forblir kontinuerlig i kontakt med ventilsetet, reduseres innstrømmingen av avfallsrester eller partikulært materiale.
Lagermidlet omfatter som nevnt et par lagerplater som befinner seg på diametralt motsatte sider av gjennomgangsboringen, hvor hver plate har flere halvkuleformede lommer som hver inneholder en lagerkule. Et par lagerplater er optimalt for å begrense den hullforsynte kules dreining om en dreieakse, og fra den åpne til den lukkede gjennomgangsboringsstilling.
Den hullforsynte kule har fortrinnsvis en ytre overflate som avgrenser et par kanaler som hver er anordnet vis-å-vis én av lagerplatene. Hver lagerkule griper inn med den kanal som er anordnet vis-å-vis den lagerplate hvori de befinner seg. Kanalene kan ha et hovedsakelig halvsirkelformet tverrsnitt, hvor hver kanals bredde er hovedsakelig den samme som lagerkulens/hver lagerkules diameter.
I et alternativt arrangement avgrenser hver lagerplate en kanal, og lagerkulene befinner seg i halvkuleformede lommer som er avgrenset av de partier av den hullforsynte kules ytre overflate som er anordnet vis-å-vis lagerplatene.
Kanalene er fortrinnsvis bueformede kanaler, hvor buen er sentrert om den hullforsynte kules dreieakse.
Minst ett parti av hver kanal er fortrinnsvis dimensjonert til å kunne gjøre det mulig for den hullforsynte kule å bevege seg i en lengderetning mot ventilsetet når den hullforsynte kule befinner seg i den lukkede gjennomgangsboringsstilling. Det minst ene parti av hver kanal kan være dimensjonert ved å tilveiebringe en økt bredde. En økt bredde gjør det mulig for den hullforsynte kule å forflytte seg, eller "flyte", inn i et tettende inngrep med ventilsetet.
Den hullforsynte kules aksialbevegelse kan være cirka 0,6 mm. En bevegelse på cirka 0,6 mm av den hullforsynte kule tilfører ventilsetet en tilstrekkelig last til å danne en tetning med høy integritet.
Hver lagerplate omfatter fortrinnsvis tre halvkuleformede lommer og tre lagerkuler. Bruken av tre lagerkuler på hver plate gir den hullforsynte kule tilstrekkelig dreiepålitelighet innenfor et aksepta-belt friksjonsnivå.
Når lagerplaten omfatter tre lagerkuler, befinner én av lagerkulene seg i et plan som går gjennom den hullforsynte kules dreieakse, hvor planet i tillegg står vinkelrett på gjennomgangsboringens lengdeakse. Å plassere én av de tre lagerkuler slik som beskrevet, innebærer at når den hullforsynte kule beveges inn i den lukkede stilling, vil kanalen umiddelbart underliggende denne lagerkule befinne seg i tilstrekkelig aksial avstand til at den hullforsynte kule kan bevege seg mot ventilsetet, og uten at kanalens bredde på dette sted behøver å økes. Når tre lagerkuler benyttes, er det kun behov for to kanalpartier med økt bredde.
Enn videre kan huset innbefatte minst én bæreflate anordnet i avstand fra ventilsetet, hvor den hullforsynte kules ytre overflate har minst én komplementær flate for å kunne gripe inn med den minst ene bæreflate. Det kan foreligge to bæreflater på diametralt motsatte sider av huset. Alternativt er bæreflatene innarbeidet i lagerplatene. En bæreflate er tilveiebrakt for å kunne motstå trykket som oppstår under testing av ventilen når den er lukket, hvor testtrykket tilføres fra ventilsetesiden av ventilen.
Dreiemidlet kan omfatte et ringformet stempel som befinner seg inne i huset, og som er innrettet til å kunne gripe inn med den hullforsynte kule.
Det ringformede stempel griper fortrinnsvis inn med den hullforsynte kule ved hjelp av et par armer, hvor armene er dreibart montert på det ringformede stempel.
Det ringformede stempel kan være hydraulisk aktivert. Alternativt kan det ringformede stempel være mekanisk eller elektromekanisk aktivert. I et ytterligere alternativ kan det ringformede stempel aktiveres ved hjelp av et hvilket som helst passende middel.
I henhold til et andre aspekt ved den foreliggende oppfinnelse i henhold til krav 17, er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for tetting av et brønnhull med en hullforsynt kuleventil, hvor fremgangs-måten omfatter følgende trinn: - å anordne et kuleventilhus som har en gjennomgangsboring og et ventilsete, i brønnhullet; - å dreie den hullforsynte kule, som er bundet til en dreieakse, fra en åpen gjennomgangsboringsstilling til en lukket gjennomgangsboringsstilling, hvor den hullforsynte kule forblir i kontinuerlig kontakt med ventilsetet, idet den hullforsynte kule er bundet til dreieaksen av et lagermiddel som omfatter et par lagerplater som befinner seg på diametralt motsatte sider av gjennomgangsboringen, hvor hver plate har flere halvkuleformede lommer som hver inneholder en lagerkule; og - når den hullforsynte kule befinner seg i den lukkede gjennomgangsboringsstilling, å la kulen bevege seg på langs inn i et tettende inngrep med ventilsetet i den lukkede gjennomgangsboringsstilling.
I kraft av den foreliggende oppfinnelse kan et brønnhull tettes ved hjelp av en lagermontert kuleventil som kombinerer høypålitelig dreining med økt tetningspålitelighet.
Den foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet, i eksempelform, med henvisning til de vedlagte tegninger, hvor: Figur 1 er et delvis tverrsnittsideriss av en del av en lagermontert kuleventil i henhold til en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse, hvor ventilen er vist i en lukket stilling; Figur 2 er et tverrsnittsideriss av den helhetlige, lagermonterte kuleventil ifølge figur 1 vist i lukket stilling; Figur 3 er en delvis perspektivtegning av en del av den lagermonterte kuleventil ifølge figur 1 vist i en åpen stilling, og med den hullforsynte kule fjernet; Figur 4 er en splittegning i perspektiv av den hullforsynte kule og et lagermiddel i den lagermonterte kuleventil ifølge figur 1; Figur 5 er et tverrsnittsideriss av den helhetlige, lagermonterte kuleventil ifølge figur 2 vist i en åpen stilling; Figur 6 er et sideriss av en del av den hullforsynte kule ifølge figur 5; Figur 6A viser en forstørret tegning av et første parti av en lagerkulekanal ifølge figur 6; og
Figur 6B viser en forstørret tegning av et andre parti av en lagerkulekanal ifølge figur 6.
Det vises først til figur 1, som viser et delvis tverrsnittsideriss av en del av en lagermontert kuleventil, generelt angitt med henvisningstallet 10, i henhold til en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse, hvor kuleventilen 10 befinner seg i en lukket stilling.
Den lagermonterte kuleventil 10 innbefatter et hus 12 som har en gjennomgangsboring 14 og et ventilsete 16. Gjennomgangsboringen er en langsgående gjennomgangsboring med en lengdeakse 21. En hullforsynt kule 18 er montert inne i huset 12 i kontinuerlig inngrep med ventilsetet 16. Ved hjelp av et dreiemiddel 20 er den hullforsynte kule 18 dreibar om en dreieakse 19. Dreiemidlet 20 vil bli omtalt mer detaljert i forbindelse med figur 2 og 3.
Enn videre innbefatter den lagermonterte kuleventil 10 et lagermiddel 26, som vil bli omtalt mer detaljert i forbindelse med figur 2 og 4.
Den hullforsynte kule 18 dreier om dreieaksen 19, og mellom en åpen gjennomgangsboringsstilling og en lukket gjennomgangsboringsstilling. Når den hullforsynte kule 18 befinner seg i den lukkede gjennomgangsboringsstilling, som vist, er lagermidlet 26 innrettet til å kunne frigjøre den hullforsynte kule 18 fra dreieaksen 19, hvilket gjør det mulig for den hullforsynte kule 18 å forflytte seg, eller "flyte", inn i et tettende inngrep med ventilsetet 16, hvilket vil bli beskrevet detaljert nedenfor.
Det vises nå til figur 2, som viser et tverrsnittsideriss av den helhetlige, lagermonterte kuleventil 10 ifølge figur 1, og som også befinner seg i den lukkede stilling. Huset 12 omfatter et topplokk 40 som er forbundet med en øvre kropp 42 ved hjelp av en gjengeforbindelse 44. Topplokket 40 og den øvre kropp 42 er tettet ved hjelp av en topplokktetning 46. En øvre krage 48 tilveiebringer en skulder 50 som fanger den øvre kropp 42 og fester denne til hovedkroppen 52 ved hjelp av en gjengeforbindelse 54. Den øvre kropp 42 er tettet mot hovedkroppen 52 ved hjelp av en øvre kroppstetning 56.
Ved den nedre ende av den lagermonterte kuleventil 10 foreligger det et bunnlokk 60 som er forbundet med en nedre kropp 62 ved hjelp av en gjengeforbindelse 64. Bunnlokket 60 er tettet mot den nedre kropp 62 ved hjelp av en bunnlokktetning 66. En nedre krage 68 avgrenser en skulder 70 som fanger den nedre kropp 62 og fester denne til hovedkroppen 52 ved hjelp av en gjengefor bindelse 74. En tetning er tildannet mellom den nedre kropp 62 og hovedkroppen 52 ved hjelp av en nedre kroppstetning 76.
Den nedre kropp 62 er også festet til en rørkjerne 72 ("mandrel") ved hjelp av en indre krage 58. Den indre krage 58 er festet til rørkjernen 72 ved hjelp av en gjengeforbindelse 78, mens den er festet til den nedre kropp 62 ved hjelp av en ringformet krok 80 som griper inn med en komplementær, ringformet hake 82 som er avgrenset av den nedre kropp 62. Rørkjernen 72 er tettet mot den nedre kropp 62 ved hjelp av en rørkjernetetning 84.
Ventilsetet 16 er anordnet i en lomme 86 som er avgrenset av den øvre kropp 42. En tetning er tildannet mellom ventilsetet 16 og den øvre kropp 42 ved hjelp av en ventilsetetetning 88. Ventilsetet 16 har en konkav halvkuleformet flate 90 for inngrep med og tildannelse av en tetning mot et parti av den ytre overflate av den hullforsynte kule 18.
Den hullforsynte kule 18 er dreibar mellom den lukkede gjennomgangsboringsstilling som er vist på figur 2, og en åpen gjennomgangsboringsstilling (som sees best på figur 5) ved hjelp av et dreiemiddel 20, og spesielt ved hjelp av et ringformet stempel 22. Det ringformede stempel 22 er forbundet med den hullforsynte kule 18 ved hjelp av et par armer 24a, 24b. Én ende av hver arm 24a, 24b er dreibart montert på det ringformede stempel 22 i respektive lommer 94a, 94b. Den andre ende av hver arm 24a, 24b griper inn med en respektiv utsparing 96a, 96b i den ytre overflate av den hullforsynte kule. En perspektivtegning av armen 24a og det ringformede stempel 22 er vist på figur 3, som er en delvis perspektivtegning av en del av den lagermonterte kuleventil 10 ifølge figur 1, og med den hullforsynte kule 18 fjernet.
Den øvre ende av det ringformede stempel 22 tetter mot hovedkroppen 52 via en øvre, ytre stempeltetning 98 og en nedre, ytre stempettetning 100. Det ringformede stempel 22 er også tettet mot den øvre kropp 42 ved hjelp av en øvre, indre stempeltetning 102, og mot rørkjernen 72 ved hjelp av en nedre, indre stempeltetning 104.
Lagermidlet 26 er fanget mellom den øvre kropp 42, den hullforsynte kule 18, det ringformede stempel 22 og rørkjernen 72. Lagermidlet omfatter et par lagerplater 28a, 28b som inneholder tre halvkuleformede lommer 34. Inne i hver halvkuleformet lomme 34 er det anordnet en lagerkule 30.
I den sammenstilte ventil som er vist på figur 2, vil derved hver lagerkule 30 gripe inn med én av et par kanaler 32a, 32b som er avgrenset av den ytre overflate 92 av den hullforsynte kule 18.
Dette arrangement sees best på figur 4, som er en splittegning i perspektiv av den hullforsynte kule 18 og lagermidlet 26 i den lagermonterte kuleventil 10 ifølge figur 1 og 2. På figur 4 kan det sees at det er tre lagerkuler 30 assosiert med hver lagerplate 28a, 28b, samt tre komplementære, sam-virkende, halvkuleformede lommer 34 assosiert med hver lagerplate 28. Figur 4 viser også kanal 32a, som er avgrenset av den ytre overflate 92 av den hullforsynte kule 18.
Kanalene 32 har et hovedsakelig halvsirkelformet tverrsnitt, og de har en bueform. De bueformede kanaler 32a, 32b er sentrert om dreieaksen 19 til den hullforsynte kule 18.
Som vil bli omtalt senere, er to atskilte partier 124,126 av kanalene 32a, 32b dimensjonert til å kunne gjøre det mulig for den hullforsynte kule 18 å bevege seg aksialt langs lengdeaksen 21 til den lagermonterte kuleventil 10, og mot ventilsetet 16 når den hullforsynte kule 18 befinner seg i den lukkede gjennomgangsboringsstilling som er vist på figur 2.
Hver lagerplate 38 avgrenser også en bæreflate 110a, 110b for inngrep med en komplementær flate 112a, 112b som er avgrenset av den ytre overflate 92 av den hullforsynte kule 18. Bæreflatene 110 er tilveiebrakt for å kunne motstå trykket som er forbundet med testing av den lagermonterte kuleventil 10 ovenfra, og når ventilen 10 er lukket. Også synlig på figur 4 er en utsparing 96a i den hullforsynte kule 18, hvor utsparingen er dimensjonert til å kunne motta dreiemidlet sin arm 24a.
For i drift å kunne dreie den hullforsynte kule 18 fra den lukkede gjennomgangsboringsstilling som er vist på figur 2, til den åpne gjennomgangsboringsstilling som er vist på figur 5, pumpes hydraulikkfluid gjennom en "åpne"-ledning 114 og inn i et "åpne"-kammer 116. Åpne-kammeret 116 er tettet ved hjelp av den øvre kroppstetning 56; den øvre, ytre stempeltetning 98; og den øvre, indre stempeltetning 102. Hydraulikktrykket som skapes inne i åpne-kammeret 116, presser det ringformede stempel 22 bort fra den øvre kropp 42 og mot den nedre kropp 62, og til stillingen som er vist på figur 5. Denne bevegelse overføres til den hullforsynte kule 18 ved hjelp av armene 24a, 24b, hvilket får den hullforsynte kule 18 til å dreie seg om dreieaksen 19 fra den lukkede til den åpne gjennomgangsboringsstilling.
Den hullforsynte kule 18 er bundet til å dreie om dreieaksen 19 av kanalene 32a, 32b, som beveger seg i forhold til lagerkulene 30. Disse lagerkuler 30 er fanget mellom den hullforsynte kule 18 og lagerplatene 26, og av de halvkuleformede lommer 34 og kanalene 32a, 32b.
Når stempelet 22 har fullført sin vandring mot den nedre kropp 62, støter stempelet 22 mot en skulderring 118. Skulderringen 118 omfatter tre 120-graders segmenter som er låst sammen ved hjelp av en indre ring 119. Den indre ring 119 er posisjonsmessig fanget i en utsparing 121 som er avgrenset av den nedre kropp 62 og rørkjernen 72.
For å kunne bevege den hullforsynte kule 18 fra den åpne gjennomgangsboringsstilling som er vist på figur 5, til den lukkede gjennomgangsboringsstilling som er vist på figur 2, slippes hydraulikkfluid ut av åpne-kammeret 116 og føres inn i et "lukke"-kammer 122 gjennom en "lukke"-ledning 120. Lukke-ledningen 120 innbefatter en hydraulisk overgangsstykke 123 ("hydraulic stab") for at hydraulikkfluidet skal kunne passere fra den øvre kropp 42 til hovedkroppen 52.
Lukke-kammeret 122 er tettet ved hjelp av den nedre, ytre stempeltetning 100; den nedre, indre stempeltetning 104; den nedre kroppstetning 76; og av rørkjernetetningen 84.
Når den hullforsynte kule 18 rekker frem til den lukkede gjennomgangsboringsstilling (jfr. figur 2), frigjøres kulen 18 fra dreieaksen, hvilket gjør det mulig for den hullforsynte kule 18 å forflytte seg, dvs. "flyte", inn i et tettende inngrep med ventilsetet 16. Frigjøringen forklares best med henvisning til figur 6, 6a og 6b. Bredere partier 124, 126 av kanalene 32 er posisjonert slik at de mottar to atskilte lagerkuler 30x, 30z (vist med stiplede linjer), hvor lagerkulene 30x, 30z har en diameter som er litt mindre enn partiene 124,126. Når den hullforsynte kule 18 befinner seg i den lukkede gjennomgangsboringsstilling (jfr. figur 2), er den hullforsynte kule 18 fri til å kunne bevege seg langs lengdeaksen 21 til den lagermonterte kuleventil 10, og mot ventilsetet 16 på grunn av klaringen ved partiene 124,126 med økt bredde.
Lagerkule 30y befinner seg i et plan 23 som går gjennom dreieaksen 19 til den hullforsynte kule 18, og som står vinkelrett på lengdeaksen 21 til gjennomgangsboringen 14. Når den hullforsynte kule 18 befinner seg i den lukkede gjennomgangsboringsstilling, er kanalen 32 som befinner seg umiddelbart underliggende lagerkulen 30y, passende posisjonert for å gjøre det mulig for den hullforsynte kule 18 å bevege seg mot ventilsetet 16, og uten at bredden på kanalen 32 ved stedet "128" behøver å økes.
Den økte bredde ved det første parti 124 og det andre parti 126 er i området 0,6 mm. En bevegelse av den hullforsynte kule 18 over denne avstand tilfører ventilsetet 16 en tilstrekkelig last til å danne en tetning med høy integritet.
Diverse modifikasjoner og forbedringer kan gjøres med utførelsene som er beskrevet i det foregående uten å avvike fra oppfinnelsens omfang. For eksempel vil det forstås at et hvilket som helst passende antall lagerkuler kan brukes for å begrense den hullforsynte kules dreining til dreieaksen.
En fagmann på området vil også forstå at ovennevnte utførelse av oppfinnelsen tilveiebringer en lagermontert ventil 10 som kombinerer pålitelig dreining med økttetningspålitelighet.

Claims (17)

1. Lagermontert kuleventil (10) som omfatter: - et hus (12) som har en gjennomgangsboring (14) og et ventilsete (16); - en hullforsynt kule (18) montert inne i huset i kontinuerlig inngrep med ventilsetet, hvor den hullforsynte kule, ved hjelp av et dreiemiddel (20), er dreibar om en dreieakse (19) mellom en åpen gjennomgangsboringsstilling og en lukket gjennomgangsboringsstilling; og - et lagermiddel (26) som omfatter et par lagerplater (28) som befinner seg på diametralt motsatte sider av gjennomgangsboringen (14), hvor hver plate har flere halvkuleformede lommer (34) hvor hver lomme (34) inneholder en lagerkule (30), og hvor lagermidlet (26) er koplet mellom den hullforsynte kule (18) og huset (12) for å binde den hullforsynte kules dreining om dreieaksen (19) mellom den åpne og den lukkede gjennomgangsboringsstilling; idet - lagermidlet (26), når kulen befinner seg i den lukkede gjennomgangsboringsstilling, er innrettet til å kunne frigjøre den hullforsynte kule (18) fra dreieaksen (19), hvilket gjør det mulig for kulen å forflytte seg inn i tettende inngrep med ventilsetet (16).
2. Lagermontert kuleventil ifølge krav 1, hvor den hullforsynte kule (18) har en ytre overflate (42) som avgrenser et par kanaler (32) som hver er anordnet vis-å-vis én av lagerplatene (28).
3. Lagermontert kuleventil ifølge krav 2, hvor kanalene (32) har et hovedsakelig halvsirkelformet tverrsnitt, og hvor hver kanals bredde er hovedsakelig den samme som hver lagerkules (30) diameter.
4. Lagermontert kuleventil ifølge krav 1, hvor hvert av parene av lagerplater (28) avgrenser en kanal (32); og hvor lagerkulene (30) befinner seg i halvkuleformede lommer som er avgrenset av de partier av den hullforsynte kules (18) ytre overflate som er anordnet vis-å-vis lagerplatene (28).
5. Lagermontert kuleventil ifølge krav 3 eller 4, hvor kanalene er bueformede kanaler (32a, 32b), hvor buen er sentrert om den hullforsynte kules (18) dreieakse (19).
6. Lagermontert kuleventil ifølge krav 3, 4 eller 5, hvor minst ett parti (124,126) av hver kanal (32) er dimensjonert til å kunne gjøre det mulig for den hullforsynte kule (18) å bevege seg i en lengderetning mot ventilsetet (16) når den hullforsynte kule (18) befinner seg i den lukkede gjennomgangsboringsstilling.
7. Lagermontert kuleventil ifølge krav 6, hvor det minst ene parti (124,126) av hver kanal er dimensjonert ved å tilveiebringe en økt bredde.
8. Lagermontert kuleventil ifølge krav 6 eller 7, hvor den hullforsynte kules (18) aksialbevegelse er cirka 0,6 mm.
9. Lagermontert kuleventil ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor hver lagerplate (28) omfatter tre halvkuleformede lommer (34) og tre lagerkuler (30x, y, z).
10. Lagermontert kuleventil ifølge krav 9, hvor én av lagerkulene (30y) befinner seg i et plan (23) som går gjennom den hullforsynte kules (18) dreieakse (19), og hvor planet (23) i tillegg står vinkelrett på gjennomgangsboringens (14) lengdeakse.
11. Lagermontert kuleventil ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor huset (12) videre innbefatter minst én bæreflate (110) anordnet i avstand fra ventilsetet (16), hvor den hullforsynte kules (18) ytre overflate (92) har minst én komplementær flate (112) for å kunne gå i inngrep med den minst ene bæreflaten (110).
12. Lagermontert kuleventil ifølge krav 11, hvor det er to bæreflater på diametralt motsatte sider av huset (12).
13. Lagermontert kuleventil ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvor dreiemidlet (20) omfatter et ringformet stempel (22) som befinner seg inne i huset (12), og som er innrettet til å kunne gå i inngrep med den hullforsynte kule (18).
14. Lagermontert kuleventil ifølge krav 13, hvor det ringformede stempel (22) går i inngrep med den hullforsynte kule (18) ved hjelp av et par armer (24), hvor armene er dreibart montert på det ringformede stempel (22).
15. Lagermontert kuleventil ifølge krav 13 eller 14, hvor det ringformede stempel (22) er hydraulisk aktivert.
16. Lagermontert kuleventil ifølge krav 13 eller 14, hvor det ringformede stempel (22) er mekanisk eller elektromekanisk aktivert.
17. Fremgangsmåte for tetting av et brønnhull med en hullforsynt kuleventil (10), hvor frem-gangsmåten omfatter følgende trinn: - å anordne et kuleventilhus (12) som har en gjennomgangsboring (14) og et ventilsete (16), i brønnhullet; - å dreie den hullforsynte kule (18), som er bundet til en dreieakse (19), fra en åpen gjennomgangsboringsstilling til en lukket gjennomgangsboringsstilling, hvor den hullforsynte kule (18) forblir i kontinuerlig kontakt med ventilsetet (16), idet den hullforsynte kule (18) er bundet til dreieaksen (19) av et lagermiddel (26) som omfatter et par lagerplater (28) som befinner seg på diametralt motsatte sider av gjennomgangsboringen (14), hvor hver plate har flere halvkuleformede lommer (34) hvor hver lomme inneholder en lagerkule (30); og - når den hullforsynte kule (18) befinner seg i den lukkede gjennomgangsboringsstilling, å la kulen bevege seg på langs inn i et tettende inngrep med ventilsetet (16) i den lukkede gjennomgangsboringsstilling.
NO20071980A 2004-10-16 2007-04-18 Forbedret kuleventil NO338761B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0423015.7A GB0423015D0 (en) 2004-10-16 2004-10-16 Improved ball valve
PCT/GB2005/004001 WO2006040592A1 (en) 2004-10-16 2005-10-17 Ball valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20071980L NO20071980L (no) 2007-07-13
NO338761B1 true NO338761B1 (no) 2016-10-17

Family

ID=33462848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20071980A NO338761B1 (no) 2004-10-16 2007-04-18 Forbedret kuleventil

Country Status (10)

Country Link
US (1) US7963339B2 (no)
EP (1) EP1809931B1 (no)
AT (1) ATE481587T1 (no)
CA (1) CA2583806C (no)
DE (1) DE602005023638D1 (no)
DK (1) DK1809931T3 (no)
ES (1) ES2356180T3 (no)
GB (1) GB0423015D0 (no)
NO (1) NO338761B1 (no)
WO (1) WO2006040592A1 (no)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2568109B1 (en) 2011-09-06 2015-02-25 Vetco Gray Inc. Ball valve assembly
US8925894B2 (en) 2012-02-17 2015-01-06 Vetco Gray Inc. Ball valve enclosure and drive mechanism
AU2013378758B2 (en) * 2013-02-25 2016-12-15 Halliburton Energy Services, Inc. Pressure equalization for dual seat ball valve
WO2014193405A1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 Halliburton Energy Services, Inc. Annulus activated ball valve assembly
GB201317799D0 (en) * 2013-10-08 2013-11-20 Expro North Sea Ltd Valve Assembly
US10006262B2 (en) 2014-02-21 2018-06-26 Weatherford Technology Holdings, Llc Continuous flow system for drilling oil and gas wells
CA2951011A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 Halliburton Energy Services, Inc. Valves for regulating downhole fluids using contactless actuation
CN104963654A (zh) * 2015-06-09 2015-10-07 中国石油化工股份有限公司 一种油井作业用的省力旋塞阀
US10246971B2 (en) 2015-09-24 2019-04-02 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Flow activated valve
US10344562B2 (en) 2016-04-05 2019-07-09 Weatherford Technology Holdings, Llc Riser annular isolation device
US10591457B2 (en) 2016-08-17 2020-03-17 Quipip, Llc Sensing device, and systems and methods for obtaining data relating to concrete mixtures and concrete structures
RU2704161C1 (ru) * 2018-11-29 2019-10-24 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром 335" Верхний изолирующий клапан

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3036590A (en) * 1958-07-07 1962-05-29 Hydril Co Valve sub
GB1390049A (en) * 1972-03-22 1975-04-09 Baker Oil Tools Inc Ball valve with resilient seal
US4210207A (en) * 1979-03-14 1980-07-01 Baker International Corporation Valve apparatus
EP0278675A2 (en) * 1987-02-06 1988-08-17 Whitey Co. Ball valve
US4911409A (en) * 1988-08-25 1990-03-27 Mogas Industries, Inc. Ball valve
US6708946B1 (en) * 1998-09-15 2004-03-23 Expro North Sea Limited Ball valve

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1908762A (en) * 1931-09-04 1933-05-16 Edgar C Johnston Cut-off valve for drill stems
US7350765B2 (en) * 2005-07-06 2008-04-01 Hydril Company Lp Double-stop floating ball valve

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3036590A (en) * 1958-07-07 1962-05-29 Hydril Co Valve sub
GB1390049A (en) * 1972-03-22 1975-04-09 Baker Oil Tools Inc Ball valve with resilient seal
US4210207A (en) * 1979-03-14 1980-07-01 Baker International Corporation Valve apparatus
EP0278675A2 (en) * 1987-02-06 1988-08-17 Whitey Co. Ball valve
US4911409A (en) * 1988-08-25 1990-03-27 Mogas Industries, Inc. Ball valve
US6708946B1 (en) * 1998-09-15 2004-03-23 Expro North Sea Limited Ball valve

Also Published As

Publication number Publication date
DK1809931T3 (da) 2011-01-24
US20090050332A1 (en) 2009-02-26
GB0423015D0 (en) 2004-11-17
NO20071980L (no) 2007-07-13
CA2583806A1 (en) 2006-04-20
ATE481587T1 (de) 2010-10-15
WO2006040592A1 (en) 2006-04-20
US7963339B2 (en) 2011-06-21
EP1809931B1 (en) 2010-09-15
ES2356180T3 (es) 2011-04-05
CA2583806C (en) 2013-04-02
DE602005023638D1 (de) 2010-10-28
EP1809931A1 (en) 2007-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO338761B1 (no) Forbedret kuleventil
US7866347B2 (en) Isolation tool
JP4516842B2 (ja) 圧力容器に対する密封と方法
NO322591B1 (no) Kuleventil
CA2719478C (en) Isolation tool
NO334547B1 (no) Hydraulisk klemanordning
NO345203B1 (no) Brønn-sluserørventil
NO315175B1 (no) Anordning og fremgangsmåte ved utblåsningssikring
NO323330B1 (no) Anordning ved krafttang
NO310248B1 (no) Ventil
NO318681B1 (no) Ventil med sekundaer lastbaerende overflate
US10094480B2 (en) Rotary multi-port valve
JP3601983B2 (ja) 迅速開放用結合手段を備えたパイプ結合装置
NO339991B1 (no) Aksialt aktiverbar kuleventil
US6923423B2 (en) Small bore gate valve
NO310578B1 (no) Anordning ved kuleventil
US20040211297A1 (en) Tong piston and cylinder assembly
JP4139427B2 (ja) 旋回式クランプ
NO20111736A1 (no) Underjordisk ventil styrt ved relativ strengbevegelse
US7281443B2 (en) Manual control device
RU2373446C2 (ru) Клапаный затвор сварной конструкции
KR20110128377A (ko) 반공구 밸브
CN109027394A (zh) 一种紧急切断阀
US20060243130A1 (en) Hydraulic actuator
NO314272B1 (no) Krafttang