NO340176B1 - Ventilanordning for ventiltre - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen angår en ventil for fastgjøring til et ventiltre for avstegning av et rørløp ut av ventiltreet.

Et ventiltre har et flertall utløp hvor det i forbindelse med disse utløpene er plassert ventiler for kontroll av disse utløpene. Disse ventilene er da anordnet utvendig av en større struktur og kan bli utsatt for skader, eksempelvis i tilfellet fallende laster. Dersom ventilen skades og eller også slås helt av vil utløpet ut av ventiltreet være åpent til omgivelsene. Dette vil gi utslipp til omgivelsene og dermed ikke ønskelig. En mulig løsning på dette er å anordne en ekstra barriereventil innvendig i selve boringsutløpet av ventiltreet som leder ut til ventilen som eventuelt kan bli skadet. Denne ekstra barriereventilen vil ha en fail safe lukket stilling. En slik løsning er for eksempel beskrevet i søkerens egen norske søknad NO20080211, videreført som PCT søknad med publiseringsnummer WO2009102214. Dette sikrer at det ved skade grunnet fallende laster ikke blir utslipp til omgivelsene.

I publikasjon GB 2351103 A beskrives en ventil sammenstilling for hydrokarbon - brønner med en passasje som strekker seg gjennom sideveggen til et brønnhode, samt ventiler som er arrangert for selektivt å åpne eller stenge nevnte passasje.

For å installere en ekstra ventil i boringsutløpet må man normalt frikoble den utvendige ventilen for å kunne sette inn et mellomstykke mellom ventiltreet og den ytre ventilen, hvilket mellomstykke skal brukes som et hydraulisk kammer for den ekstra innvendige ventilen. Videre må rørsystemet utenfor ventiltreet tilpasses slik at man får plass til dette mellomstykke. Dette mellomstykket må inkluderes i sammenstillingen da den ekstra ventilen som skal plasseres i boringsutløpet har en styringsenhet/aktuator som strekker seg noe utover ventilen og dermed utenfor ventiltreet. Denne styringsenheten/aktuatoren kan dermed strekkes seg inn i hovedløpet inn mot hovedventilen og kan mulig hindre lukking/åpning av hovedventilen. Derfor er det nødvendig med et mellomstykke, i tillegg er det også nødvendig å tilføre styringsfluid til aktuatoren som skal plasseres i boringsutløpet. Denne prosessen med innplassering av et mellomstykke er en tidkrevende og det er derfor et behov for enklere løsning for installasjon av en ventil i boringsutløpet i et ventiltre.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe en enklere løsning for installasjon av en ekstra ventil i boringsutløpet i et ventiltre innenfor en hovedventil. Dette er oppnådd med en ventiltresammenstilling i henhold til de etterfølgende krav. I henhold til oppfinnelsen er det tilveiebragt en ventiltresammenstilling som omfatter et brønnhodeventiltre som oppviser et rørutløp ut av ventiltreet og en ventilanordning, som omfatter en første ventil med et gjennomgående hovedløp som er stilt på linje med rørutløpet, som forløper gjennom ventilen og som ved aktivering av denne stenges og eller åpnes for gjennomstrømning. Den første ventilen omfatter et flensparti for fastgjøring av ventilen til ventiltreet for avstenging av rørutløpet. En andre ventil er anordnet i rørutløpet. Flensparti et omfatter minst én boring som strekker seg fra en utside av flensparti et til hovedløpet for åpning og lukking av den andre ventilen, og hovedløpet er konfigurert til å motta en styringsenhet som er kobl bar til nevnte minst ene boring for aktivering av den andre ventilen. Flensparti et har en utstrekning i lengderetningen av hovedløpet slik at det kan romme styringsenheten uten at den kommer i veien for et ventillegeme av den første ventilen.

Hovedløpet, som er strømningspassasjen i ventilen, er gjennomgående flensparti ene. Hovedløpet i ventilen er også det løpet som ventillegemet i ventilen lukker og åpner ved aktivering av ventilen. Normalt anordnes hovedløpet på linje med de rørløpene som ventilen kobles til. Det kan i en variant av ventilen være flere boringen fra en utside av flensen til en eller flere posisjoner i hovedløpet. Disse ytterligere boringene kan være for operasjon av den andre ventilen, men kan også være for å utføre andre aktiviteter i hovedløpet som trykkavlesning, kjemisk injeksjon, injeksjon av tetningsmasse etc.

I henhold til et annet aspekt kan ventiltresammenstillingen omfatte anordninger for aktivering av en mekanisk innretning for operasjon av den andre ventilen. Det vil si at i det minste en del av en styringsmodul for den andre ventilen er anordnet innvendig i godset av ventilen. I en variant kan dette være en stempelenhet som er koblet til en mekanisk arm som forløpet ut i hovedløpet av ventilen når den aktiveres. Den mekaniske armen som forløper ut i hovedløpet kan dermed samvirke med den andre ventilen som befinner seg i boringsutløpet, og åpne eller lukke denne.

Hovedløpet kan eksempelvis omfatte tilpassede flater for mottak og samvirkning med gripe og tetningselementer av styringsenheten. Alternativ kan hovedløpet omfatte en kant eller annen gripeinnretning for styring og mottak av styringsenheten.

I en utførelse kan hovedløpet omfatte ankerflater for montering av styringsenheten. Ankre for styringsenheten kan være slips, gripper, eksenterløsninger, dog, og eller skuldre. Disse ankerflatene kan være glatte eller ruglet for å gi bedre tak mellom styringsenheten og hovedløpet.

I henhold til et ytterligere aspekt kan hovedløpet omfatte i det minste en tetningsflate. Denne tetningsflaten er tilpasset for samvirke med tetninger mellom styringsenheten og hovedløpet. I et tilfellet kan boringen fra utsiden av flensen til hovedløpet ende inne i hovedløpet i midten av en tetningsflate. På denne ene tetningsflaten kan det være anordnet to tetninger av styringsenhet når denne er montert. Alternativ kan de to tetningene ha hver sin tetningsflate anordnet på hver sin side av utløpet av boringen i hovedløpet.

I henhold til et aspekt av oppfinnelsen kan den andre ventilen være en ventil som regulerer gjennomstrømning gjennom hovedløpet. Dette kan være en ventil som monteres i selve boringsutløpet fra et ventiltre og som om det kommer fallende laster ikke vil skades da selve ventilen er anordnet innvendig i godset i ventiltreet. Evt. styringsenhet for denne ventilen vil befinne seg i det minste delvis i en ventil som vil kunne skades ved fallende laster. Dette gir at ventilen som skal monteres i selve boringsutløpet har en fail safe lukket stilling dersom styringsfluid bortfaller og man sikrer ventiltreet i forhold til utslipp til omgivelsene.

Flensparti et har en utstrekning i lengderetning av hovedløpet slik at det kan romme styringsenheten, uten at den kommer i veien for ventillegemet av den andre ventilen. Uttrykket "romme styringsenheten" skal i dette tilfelle både omfatte når styringsenheten plasseres inne i hovedløpet og hvor det kun er en enkel boring fra utsiden av flensen og inn til styringsenheten, men også i de tilfeller hvor i det minste en del av styringsenheten er integrert i godset av ventilen/flensen, hvor den delen av styringsenheten som ikke befinner seg i godset plasseres i hovedløpet.

I henhold til et ytterligere aspekt kan i det minste en del av styringsenheten være integrert i godset av ventilen. Hydrauliske og eller elektriske og eller pneumatiske/elektromagnetiske deler av styringsenheten kan være anordnet i godset av ventilen. Man kan også tenke seg en variant hvor for eksempel den hydrauliske delen av styringsenheten er anordnet utvendig eller i en utvendig utsparing med tilgang til denne fra utsiden av flensen, med en overføring inn gjennom boringen og til enheten i ventiltreet.

I henhold til en utførelse kan styringsenheten være montert innvendig i hovedløpet i ventilen. I en utførelse kan hovedløp og styringsenhet være konfigurert slik at en diameter av hovedløpet opprettholdes i partiet hvor styringsenheten er montert. Alternativt kan hovedløpet der hvor styringsenheten er anordnet, ved dette få en innskrenking. Man kan tenke seg en sirkulær styringsenhet med indre diameter tilsvarende hovedløp, eller også en annen konfigurasjon hvor styringsenheten er plassert til en side av hovedløp. Alternativt kan også styringsenheten plasseres mer midt i hovedløpet med strømningspassasje rundt omkretsen eller rundt deler av omkretsen. Hovedløpet av hovedventilen må være lik eller større enn innløpet i ventiltreet, slik at enheten som skal styres kan sluses gjennom ventilen. Styringsenheten og eller hovedløpet kan ha en annen for enn en sirkulær form, eksempelvis trekantet, avrundet, rektangelsk eller annen form.

I henhold til et aspekt kan at styringsenheten være hydraulisk, pneumatisk, elektrisk, elektromagnetisk og eller mekanisk operert. Styringsenheten kan eksempelvis være en enhet som omfatter et innløp fra boringen gjennom godset i ventilen, hvor dette innløpet leder til et kammer som når det trykksettes aktiverer et stempel, som beveges mot ventilen og dermed dytter på et element, eksempelvis en forflyttbar hylse, av ventilen som dermed åpner denne. Styringsenheten i dette tilfellet vil omfatte tetninger mellom styringsenheten og hovedløpet for overføring av hydraulisk fluid. Alternativt kan styrenheten, om hydraulikken ligger i godset, omfatte eksempelvis en mekanisk innretning som aktiveres av en mekanisk innretning i godset og viderefører denne bevegelsen til ventilen for aktivering av denne.

Oppfinnelsen skal nå forklares med henvisning til et ikke begrensende eksempel, men henvisning til de vedføyde figurer hvor,

Fig. 1 viser en prinsippskisse av en ventil i henhold til oppfinnelsen,

Fig. 2 viser en slik ventil sammenstilt med en del av et ventiltre, med verktøy anordnet for installasjon av enheten i utløpsboringen av ventiltreet,

Fig. 3 viser en detalj av fig. 2, og

Fig. 4a og fig. 4b viser en prinsippskisse av et alternativt flensparti i henhold til oppfinnelsen.

På fig. 1 er det vist en prinsippskisse av en ventil 1 i henhold til oppfinnelsen. Ventilen 1 omfatter to flenspartier, et første flensparti 2 og et andre flensparti 3. Videre har man et gjennomgående hovedløp 4, som forløper gjennom ventilen 1 og som ved aktivering av denne stenges og eller åpnes for gjennomstrømning. Hovedløpet 4 forløper gjennom flensparti ene 2,3 og vil normalt stilles på linje med et utløpet hvortil ventilen fastgjøres. Det første flensparti et 2 her i denne utførelsen to boringer 6a og 6b som forløper fra en utside av flenspartiet til hovedløpet 4 av ventilen.

På fig. 2 er ventilen på fig. 1 vist skissert fastgjort til et ventiltre 5 slik at hovedløpet 4 er på linje med et utløp 50 (se fig. 3) av ventiltreet 5. Det er i denne utløpsboringen 50 anordnet en enhet 10, som i dette tilfellet er en ventil 10. Figuren viser et tilfellet hvor ventilen 10 og en styringsenhet 11 for denne installeres med et installasjonsverktøy 12. En del av fig. 2 er vist i større detalj på fig. 3. På denne figuren kan man se at hovedløpet 4 av ventilen er utformet med ankerflater 7 for mottak av ankre 110 på styringsenheten 11 for ventilen 10 som installeres i utløpsboringen 50 av ventiltreet 5. Videre har hovedløpet 4 to tetningsflater 8 som samvirker med tetninger 111 på styringsenheten 11, slik at det dannes et ringrom 13 i forbindelse med boringene 6a, 6b fra en utside av flenspartiet 2 til en hovedløpet 4. Dette ringrommet 13 formidler dermed fluid fra boringene 6a, 6b til fluidåpninger 112 i styringsenheten. Videre har flenspartiet 2 en utvendig utsparing 9.

På fig. 4a og 4b er det vist en prinsippskisse for en alternativ utførelse av et flensparti for en ventil i henhold til oppfinnelsen. Ventilen 1, som kan være tilsvarende som i fig. 1, har et alternativt flensparti 2. Flenspartiet 2 har et hovedløp 4 og en boring 6 som strekker seg fra en utside til hovedløpet 4 i flenspartiet. Det er i denne boringen 6 anordnet deler 14,15 av en styringsenhet, for en ventil som skal plasseres i en utløpsboring 50 av et ventiltre 5 som ventilen 1 skal fastgjøres til. Delene omfatter en stempelenhet 14 som er anordnet i boringen 6, hvortil denne stempel enheten 14 en første mekanisk aktueringsdel 15, er fastgjort. Ved å trykksette stempelet 14, eksempelvis hydraulisk fra utsiden av flenspartiet 2, vil dette beveges mot hovedboringen 6, den første aktueringsdel en 15 beveges da fra en posisjon utenfor hovedløpet 4 til en posisjon delvis innvendig i hovedløpet 4.1 denne posisjonen kan den samvirke med en andre aktueringsdel 16 som befinner seg i hovedløpet 4 og strekker seg i lengderetning av dette. Ved samvirkning med den første aktueringsdelen 15, forflyttes den andre aktueringsdel en 16 i lengderetning av hovedløpet 4 og vil med denne bevegelsen kunne aktuere en ventil plassert i utløpsboringen 50 i ventiltreet 5.

Oppfinnelsen er nå forklart med henvisning til et ikke begrensende eksempel. En fagmann vil forstå at det kan gjøres modifikasjoner og endringer til denne utførelsen som vil være innenfor rammen av oppfinnelsen som definert i de etterfølgende kravene.

Claims (7)

1. En ventiltresammenstilling som omfatter: - et brønnhodeventiltre (5), som oppviser et rørutløp (50) ut av ventiltreet (5), og - en ventil anordning, som omfatter: - en første ventil (1) som oppviser et gjennomgående hovedløp (4) som er stilt på linje med rørutløpet (50), som forløper gjennom ventilen (1) og som ved aktivering av denne stenges og eller åpnes for gjennomstrømning, og hvilken første ventil (1) omfatter i det miste et flensparti (2, 3) for fastgjøring av den første ventil (1) til ventiltreet (5) for avstenging av rørutløpet (50), og - en andre ventil (10), som er anordnet i rørutløpet (50), karakterisert vedat nevnte minst ene flensparti (2) omfatter minst én boring (6a, 6b) som strekker seg fra en utside av flenspartiet (2) til hovedløpet (4) for åpning og lukking av den andre ventilen (10), og hvor hovedløpet (4) er konfigurert til å motta en styringsenhet (11) som er koblbar til nevnte minst ene boring (6a, 6b), for aktivering av den andre ventilen (10), og hvor nevnte minst ene flensparti (2) har en utstrekning i lengderetning av hovedløpet (4) slik at det kan romme styringsenheten (11), uten at den kommer i veien for et ventillegeme av den første ventilen (1).

2. Ventiltresammenstilling i henhold til krav 1,karakterisert vedat den minst ene boringen (6a, 6b) omfatter deler av en styringsenhet (6,14,15) for aktivering av en mekanisk aktueringsdel (16) for operasjon av den andre ventilen (10).

3. Ventiltresammenstilling i henhold til et av de foregående krav,karakterisertved at hovedløpet (4) omfatter ankerflater (7) for montering av styringsenhet (11) for den andre ventilen (10).

4. Ventiltresammenstilling i henhold til et av de foregående krav,karakterisertved at hovedløpet (4) omfatter i det minste en tetningsflate (8).

5. Ventiltresammenstilling i henhold til et av de foregående krav,karakterisertved at den andre ventilen (10) er en ventil som regulerer gjennomstrømning gjennom hovedløpet (4).

6. Ventiltresammenstilling i henhold til et av de foregående krav,karakterisertved at i det minste en del av styringsenheten (11) er integrert i godset av den første ventilen (1).

7. Ventiltresammenstilling i henhold til et av de foregående krav,karakterisertved at styringsenheten (11) er montert innvendig i hovedløpet (4) i den første ventilen (1), hvor hovedløpet (4) og styringsenhet (11) er konfigurert slik at en diameter av hovedløpet (4) opprettholdes i partiet hvor styringsenheten (11) er montert.