NO340848B1

NO340848B1 - Fluidbesparende utblåsningssikrings-operatørsystem

Info

Publication number: NO340848B1
Application number: NO20090710A
Authority: NO
Inventors: David J Mcwhorter; Melvyn F Whitby; John T Mangan
Original assignee: Cameron Int Corp
Priority date: 2006-08-22
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2017-06-26
Also published as: NO20090710L; GB2455019A; CA2660540C; GB2475179B; BRPI0717014A2; GB2475179A; GB201100227D0; US20080099701A1; SG163562A1; GB0903889D0; WO2008024264A2; GB2455019B; WO2008024264A3; US7637474B2; US20080048140A1; US7338027B1; MX2009001850A; CA2660540A1

Description

OPPFINNELSENS BAKGRUNN

Oppfinnelsen angår fremgangsmåter og anordninger for styring av trykk i et brønnhull. Særlig omfatter visse utføringsformer av oppfinnelsen fremgangsmåter og anordninger for operering av utblåsningssikringer av lukkehodetypen.

US 5287879 a omtaler en enkel avstenger-vaierledningsutblåsningssikringsmekanisme som innbefatter motstående avsteng-ere med elastomere pakningskapsler og ytre elastomere tetninger for å oppnå tet-ning omkring en vaierledning som strekker seg gjennom utblåsningssikringslege-met. Pakningskapselene samvirker for å danne et sentralt orientert fettkammer inn i hvilket er fett injisert fra en utvendig tilgjengelig fettutrustning for på denne måten å etablere fettetning omkring vaierledningen. Avstengerne kan opereres i luknings-og åpningsretninger ved hjelp av hydraulisk fluid som innføres igjennom utrustnin-ger inn i en ytre hydraulisk sylinder. Anordningen omfatter også en posisjonsindi-katorspindel som er koplet med avstengeraktiveringsstempelet slik at posisjonen av stempelet og avstengerne visuelt kan inspiseres.

US 6969042 B2 omtaler en utblåsningssikring med et hovedlegeme; en base frigjørbart forbundet til hovedlegemet, basen har et baserom deri, basen har en avstengerakselåpning; et primærstempel bevegelig anbrakt innen baserommet; en avstengeraksel til hvilken det primære stempel er forbundet, avstengerakselen innbefatter en avstengerende og en stempelende; en avstenger forbundet til av-stengerenden av avstengerakselen; et hus forbundet til basen, huset har et hus-rom deri, huset innbefatter et midtre element med en elementåpning; et forsterker-stempel bevegelig anbrakt innen husrommet og med en forsterkeraksel som stikker frem derfra og et forsterkerakselrom deri; akselen innbefatter et skyveparti selektivt bevegelig for å ligge an mot avstengerakselen for å forhindre bevegelse av avstengerakselen og for å overføre kraft fra forsterkerstempelet til primær-stempelet; og kraftfluidapparat for det primære stempel og forsterkerstempelet.

US 5505426 A omtaler en hydraulisk styrt utblåsningssikring og fremgangs-måte for samtidig å bevege to tetningssammenstillinger for å tette rundt et oljerør innen boringen av utblåsningssikringen. En enkel manuell operatør kan være rotert for samtidig å bevege hovedstempel og hydraulisk sammenkoplet slave-stempel innover mot boringen eller utover bort fra boringen. Utblåsningssikringen er feltkonvertibel for ren hydraulisk operasjon ved å frakople den gjengede aksel fra hovedstempelet. Hydrauliske ledninger sammenkopler mellom sylindere for å resultere i samtidig operasjon av tetningssammenstillinger.

US 4492359 A omtaler en ventilsammenstilling av avstengertypen for brønnutblåsningssikringsanvendelse og lignende. Motstående avstengersammen-stillinger anbrakt i avstengerføringer tverrgående til ventilboringen er hver anordnet med to stempler som strekker seg utover fra ventilhuset med innvendige passasjer som kommuniserer med respektive passasjer innvendig i huset som av-slutter i respektive luknings- og åpningsporter. En sylindersammenstilling med innbyrdes forbundede sylindriske kammere er glidbart anbrakt omkring respektive stempler. Trykksetting av luknings- og åpningsportene overfører trykk gjennom stemplene til kammerne som iverksetter sylindersammenstillingsbevegelse langs stemplene innover mot og utover fra boringen. Hver sylindersammenstilling er sammenkoplet til sin respektive avstenger som overfører sylinderbevegelse til avstengeren. De hydrauliske kretser er isolert fra boringen som forhindrer hydraulisk kretsforurensning og utilsiktet avstengeråpning fra boringstrykklekkasjer inn i hyd-raulikken. Sylinderslag er lengre enn det til avstengeren i normal åpnings- og luk-ningsoperasjon, slik at fjerning av dekselbolter forhindrer ytterligere utoverbeveg-else av sylinderne, og beveger avstengeren ut av avstengerføringen for overhaling eller bytte.

Utblåsningssikringer brukes ved hydrokarbonborings- og produksjonsopera-sjoner som en sikkerhetsinnretning som lukker, isolerer og avtetter brønnhullet. Utblåsningssikringer er hovedsakelig store ventiler som er koplet til brønnhodet og omfatter lukkeelementer som er i stand til å avtette og lukke brønnen for å hindre utslipp av høytrykksgass eller -væske fra brønnen. Én type utblåsningssikringer som i stor grad brukes ved både lav- og høytrykksanvendelser er en utblåsningssikring av lukkehodetypen. En utblåsningssikring av lukkehodetypen benytter to motstående lukkeelementer eller -hoder anordnet i et spesielt hus eller kappe. Ut-blåsningssikringskappen har et løp som er innrettet på linje med brønnhullet. Motstående hulrom skjærer løpet og støtter lukkehodene når de beveger seg inn i og ut av løpet.

Lukkehodene er utstyrt med tetningselementer som møtes for å hindre strømning gjennom løpet når lukkehodene er lukket. Lukkehodene kan være om-slutningshoder, som er utformet til å lukke og tette rundt et ringrom rundt et rør som er anordnet i løpet, eller kan være skjær-blindhoder, som er utformet til å lukke og avtette hele løpet. En spesiell boreoperasjon kan kreve ulike omslut-ningshoder og blindhoder. Ved mange operasjoner er derfor utblåsningssikringer sammensatt i utblåsningssikringsstabler som omfatter en flerhet av utblåsningssikringer av lukkehodetypen, hver utstyrt med en spesiell type lukkehode.

Utblåsningssikringer av lukkehodetypen er ofte utformet for å opereres ved bruk av hydraulikkfluid under trykk for å styre lukkeelementenes stilling i forhold til løpet. Selv om de fleste utblåsningssikringer er koplet til en fluidpumpe eller en eller annen aktiv hydraulisk trykkfluidkilde, krever mange anvendelser at et visst volum av hydraulisk trykkfluid skal være lagret og umiddelbart tilgjengelig for å operere utblåsningssikringen i tilfelle av en nødsituasjon. For eksempel krever mange undervannsoperasjonsspesifikasjoner at utblåsningssikringsstabelen er i stand til å arbeide syklisk, (dvs. bevege et lukkeelement mellom den utskjøvne og inntrukne stilling) flere ganger ved å bruke bare trykkfluid som er lagret på stable-enheten. I store høytrykks- utblåsningssikringsstabelenheter kan det være nød-vendig å lagre flere hundre gallons med trykkfluid på stabelen, hvilket skaper problemer i systemet både med hensyn til størrelse og vekt.

Ettersom mange undervannsboreoperasjoner krever bruk av utblåsningssikringer med stor diameter og høyt trykk, er høyde, vekt og hydraulikfluidbehov ved disse utblåsningssikringer et viktig kriterium ved konstruksjon av utblåsnings-sikringene og av boreriggene som opererer dem. Utføringsformene av foreliggende oppfinnelse er således rettet mot utblåsningssikringer av lukkehodetypen som søker å overvinne disse og andre begrensninger ved teknikkens stilling.

SAMMENFATNING AV DE FORETRUKNE UTFØRINGSFORMER

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en hydraulisk utblåsningssikring omfattende: en kappe med et gjennomgående løp;

et hulrom som er anordnet gjennom kappen og skjærer løpet;

et lukkeelement som er bevegelig anordnet i hulrommet;

en første stempelstang med en første ende koplet til lukkeelementet;

et deksel koplet til kappen nær hulrommet;

et første operatorhus som har en første ende koplet til dekselet, hvor den første stempelstang strekker seg gjennom dekselet, hvor en andre ende av den første stempelstang er i det minste delvis anordnet i operatorhuset;

et første stempel anordnet i operatorhuset, hvor det første stempel omfatter en kappe og en flens, hvor den andre ende av den første stempelstang er koplet til kappen til det første stempel;

en første flenstetning anordnet på flensen og i tettende anlegg mot operatorhuset langs en første diameter; og

en første kappetetning anordnet på kappen og i tettende anlegg mot operatorhuset langs en andre diameter, hvor den første diameter er større enn den andre diameter.

Foretrukne utførelsesformer av den hydrauliske utblåsningssikring er videre utdypet i kravene 2 til og med 9.

Det er omtalt en hydraulisk utblåsningssikringsoperator som omfatter en stempelstang hvis ene ende er koplet til et lukkeelement. Operatoren omfatter videre et operatorhus som har en ende koplet til et deksel og en andre ende koplet til et hode. Stempelstangen strekker seg gjennom dekselet og inn i operatorhuset der den er koplet til et stempel som er anordnet i operatorhuset. Stempelet omfatter en kappe og en flens. En flenstetning er anordnet på flensen og ligger tettende an mot operatorhuset. En kappetetning er anordnet på kappen og ligger tettende an mot operatorhuset. Flenstetningen har en større tetningsdiameter enn en tetningsdiameter hos kappetetningen.

Eksempler på utføringsformer av foreliggende oppfinnelse omfatter således en kombinasjon av trekk og fordeler som muliggjør betydelige forbedringer av operasjonen og styringen av en utblåsningssikring av lukkehodetypen. Disse og ulike andre egenskaper og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil lett innses av fagkyndige på området når de leser den følgende nærmere beskrivelse av de foretrukne utføringsformer av oppfinnelsen og studerer de medfølgende tegninger.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

For en mer detaljert forståelse av foreliggende oppfinnelse vises til de med-følgende tegninger hvor:

Figur 1 er en utblåsningssikring av lukkehodetypen konstruert i samsvar med utføringsformer av foreliggende oppfinnelse; Figur 2 er et snittriss av en hydraulisk operator i en inntrukket stilling og konstruert i samsvar med utføringsformer av foreliggende oppfinnelse; Figur 3 er et snittriss av den hydrauliske operator ifølge figur 2 vist i en ut-skjøvet, ulåst stilling; Figur 4 er et snittriss av den hydrauliske operator ifølge figur 2 vist i en ut-skjøvet og låst stilling; Figur 5 er et isometrisk riss av en utblåsningssikring med dobbeltlukkehode konstruert i samsvar med utføringsformer av foreliggende oppfinnelse; Figur 6 er et skjematisk sammenligningsriss av en enkeltsylinderoperator og en parallell-dobbeltsylinderoperator; Figur 7 er et snittriss av en hydraulisk dobbeltsylinderoperator konstruert i samsvar med utføringsformer av foreliggende oppfinnelse; Figur 8 er et snittriss av den hydrauliske dobbeltsylinderoperator ifølge figur 7; Figur 9 er et riss, delvis i snitt, av en motor og transmisjon for en hydraulisk dobbeltsylinderoperator konstruert i samsvar med foreliggende oppfinnelse:

Figur 10 er et enderiss av operatoren ifølge figur 9; og

Figur 11 er en utblåsningssikringsstabelenhet.

NÆRMERE BESKRIVELSE AV DE FORETRUKNE UTFØRINGSFORMER

I den følgende beskrivelse og tegninger er like deler overalt angitt med hen-holdsvis de samme henvisningstall. Tegningsfigurene er ikke nødvendigvis i målestokk. Visse trekk ved oppfinnelsen kan være vist for store i målestokk eller i noe skjematisk form og noen detaljer av konvensjonelle elementer kan, for klarhetens og konsistensens skyld, ikke være vist.

Som vist i figur 1 omfatter en utblåsningssikring 10 en kappe 12, deksler 14, operatorsystemer 16, og lukkeelementer 17. Kappen 12 omfatter et løp 18, motstående hulrom 20, og øvre og nedre boltforbindelser 22 for montering av ytterligere komponenter over og under utblåsningssikringen 10, så som i en utblåsningssikringsstabelenhet. Deksler 14 er forbundet med kappen 12 ved hjelp av koplingsstykker 24 som gjør det mulig å fjerne dekslene fra kappen for derved å gi adgang til lukkeelementene 17. Operatorsystemene 16 er montert på dekslene 14 og anvender hydraulikkstempel- og sylinderarrangementer 26, 28 for å bevege elementene 17 gjennom hulrommene 20, inn i og ut av løpet 18.

Figur 2-4 viser en utføringsform av et operatorsystem som reduserer det nødvendige fluidvolum for syklisk bevegelse av operatoren ved anvendelse av betydelig mindre hydraulikkfluid for inntrekking enn for utskyving. Operatorsystemet 30 er montert til dekselet 32 og er koplet til lukkeelementet 34. Operatorsystemet omfatter stempelstang 36, stempel 38, operatorhus 40, stempelhode 42, glidehylse 44, og låsestang 46. Stempelet 38 omfatter kappe 48 og flens 50. Kappetetning 52 strekker seg rundt omkretsen av kappen 48 og ligger tettende an mot operatorhust 40. Flenstetning 54 strekker seg rundt omkretsen av flens 50 og ligger tettende an mot operatorhuset 40. Flenstetningens 54 tetningsdiameter er større enn kappetetningens 52 tetningsdiameter. Kappetetningens 52 og flenstetningens 54 kontakt med operatorhuset 40 deler operatorens indre i tre hydraulisk isolerte kamre, utskyvingskammer 56, stillfluidkammer 60, og inntrekkingskammer 64. Utskyvingskammeret 58 er dannet mellom hodet 42 og flenstetningen 54. Utskyvingsporten 58 tilveiebringer hydraulisk forbindelse med utskyvingskammeret 56. Stillfluidkammeret 60 er dannet i et ringformet område som avgrenses av operatorhuset 40 og stempelet 38 mellom kappetetningen 52 og flenstetningen 54. Stillfluidporten 62 tilveiebringer hydraulisk forbindelse med stillfluidkammeret 60. Inntrekkingskammeret 64 er dannet i det ringformete område som avgrenses av operatorhuset 40 og stempelet 38 mellom kappetetningen 52 og dekselet 32. Inntrekkingsporten 66 tilveiebringer fluidforbindelse med inntrekkingskammeret 64.

Generelt står utskyvingskammeret 56 og inntrekkingskammeret 64 i fluidforbindelse med en hydraulikkfluidtilførsel som reguleres ved hjelp av et reguler-ingssystem. Avhengig av konfigurasjonen til hydraulikkfluidtilførselen og reguler-ingssystemet, kan fluid som drives ut fra utskyvingskammeret 56 og inntrekkingskammeret 64 resirkuleres inn i hydraulikkfluidtilførselen eller kan slippes ut til omgivelsene. Stillfluidkammeret 60 kan være trykkutlignet med omgivelsene slik at fluidtrykket i stillkammeret ikke motvirker bevegelsen til stempelet 38. I visse utfør-ingsformer er stillfluidkammeret 60 åpent til omgivelsene eller koplet til et trykkom-penseringssystem som opprettholder utligningstrykket i stillfluidkammeret.

I figur 2 er operatorsystemet 30 vist i inntrukket stilling der stempelet 38 er anordnet mot hodet 42. Tilførsel av hydraulikktrykkfluid til utskyvingsporten 58 aktiverer operatorsystemet 30 og beveger stempelet 38 mot dekselet 32. Når stempelet 38 beveger seg mot dekselet 32, blir fluid i stillfluidkammeret 60 skjøvet gjennom stillfluidporten 62 og fluid i inntrekkingskammeret 64 skyves gjennom inntrekkingsporten 66. Fluidet som skyves fra stillfluidkammeret 60 og inntrekkingskammeret 64 kan holdes tilbake i et hydraulikkreservoar eller slippes ut til omgivelsene. Når hydraulikkfluid tilføres utskyvingskammeret 56, fortsetter stempelet 38 å bevege seg inntil stempelet kommer til anlegg mot dekselet 32, som vist i figur 3.

Ettersom stempelet 38 må bevege seg den samme aksiale strekning under utskyving og inntrekking, oppnås forskjellen i fluidbehov ved bruk av et hydraulisk areal med mindre diameter for inntrekking enn for utskyving. Denne uballanse i fluidbehov fører til et redusert totalt fluidvolum som er nødvendig for syklisk bevegelse av operatorsystemet 30 mellom en utskjøvet og inntrukket stilling. Reduksjo-nen av nødvendig fluidvolum kan være av spesiell interesse ved undervanns-operasjoner der ytelseskrav nødvendiggjør lagring av store fluidvolumer med utblåsningssikringsenheten. Reduseringen av nødvendig fluidvolum for å bevege operatorsystemet til den inntrukne stilling, reduserer fluidvolumet som må lagres med utblåsningssikringsenheten.

Det å bruke et hydraulisk areal med mindre diameter for inntrekking har den ytterligere fordel at det genererer mindre kraft under tilbaketrekking. I visse situasjoner er kraften som genereres av operatorsystemet under bevegelse til inntrukket stilling, utilstrekkelig til å bevege lukkeelementet, men overskrider konstruk-sjonsbelastninger for visse komponenter i systemet. Dersom operatorsystemet aktiveres i disse situasjoner, kan enkelte komponenter i systemet svikte. Derfor vil redusering av kraften som genereres under inntrekking medvirke til å minimere skade når operatorsystemet forsøker, men ikke klarer, å trekke inn et lukkeelement og medvirker til å hindre utilsiktet utslipp av hydrokarboner ved å hindre åpning av lukkeelementet når det er utsatt for trykk.

Selv om operatoren 30 aktiveres av hydraulisk trykk, kan mange anvendelser også kreve en mekanisk lås for å opprettholde lukkeelementets stilling i tilfelle hydraulikktrykket skulle falle bort. For å låse stempelet 38 sikkert i stilling, er glidehylsen 44 rotasjonsmessig fiksert i forhold til stempelet 38 og gjengeforbundet med låsestangen 46 som er roterbart forbundet med hodet 42. Glidehylsen 44 beveger seg aksialt i forhold til låsestangen 46 når låsestangen roteres.

Det vises nå til figur 4. Så snart stempelet 38 beveger seg mot dekselet 32 roteres låsestangen 46. Gjengeforbindelsen mellom låsestangen 46 og glidehylsen 44 bringer hylsen til å bevege seg aksialt i forhold til låsestangen. Låsestangen 46 roteres inntil hylsen 44 kommer til anlegg mot en skulder 68 på stempelet 38 som vist i figur 4. Glidehylsen 44 vil komme til anlegg mot stempelet 38 og hindre bevegelsen av stempelet bort fra dekselet 32.

Gjengeforbindelsen mellom låsestangen 46 og glidehylsen 44 er "selvlås-ende" i den grad at aksialkraft på glidehylsen ikke vil rotere hylsen i forhold til låsestangen. Når således glidehylsen 44 er i kontakt med skulderen 68, hindres stempelet 38 fra å bevege seg bort fra dekselet 32. Så snart glidehylsen 44 er kommet til anlegg mot skulderen 68, kan trykket i utskyvingskammeret 60 redus-eres, og stempelet 38 vil forbli i den utskjøvne stilling. På dette vis opererer glidehylsen 44 og låsestangen 46 som et låsesystem som kan settes inn for å hindre at lukkeelementet åpner utilsiktet. Selv om glidehylsen 44 bare er vist i den fullt ut-skjøvne og låste stilling, kan den ligge an mot og låse stempelet 38 i hvilken som helst stilling.

For å bevege operatorsystemet 30 tilbake til den inntrukne stilling i figur 2, blir hydraulisk trykk først tilført utskyvningskammeret 56. Dette fjerner eventuell trykkbelastning fra glidehylsen 44 og låsestangen 46 og tillater rotasjon av låsestangen. Rotasjon av låsestangen 46 beveger glidehylsen 44 bort fra skulderen 68. Hydraulisk trykk kan så påføres inntrekkingskammeret 64 for derved å bevege stempelet 38 tilbake mot den inntrukne stilling ifølge figur 1.

Låsestangen 46 kan roteres ved hjelp av mange forskjellige motorer, så som elektriske motorer, hydrauliske motorer, eller andre roterende anordninger. I visse utføringsformer er motoren en hydraulikkmotor som kan gi et dreiemoment på 1695 Nm (15000 tommer-pund). I figur 3 er låsestangen 46 koplet til en motor 72 via et transmisjonssystem 70 som overfører bevegelse fra motoren til låsestangen. Figur 4 viser motoren direkte koplet til låsestangen 46 uten et transmisjonssystem. I visse utføringsformer er både systemet 70 ifølge figur 3 og motoren 72 ifølge figur 4 utstyrt med støttesystemer som muliggjør manuell operering av låsestangen 46, så som ved hjelp av et fjernstyrt undervannsfartøy (ROV). Under-vannsfartøyet kan brukes til å tilføre hydraulikkfluid eller elektrisk effekt til å drive motoren 72 eller kan brukes til direkte å rotere låsestangen 46.

Som tidligere omtalt kan operatorsystemet 30 operere effektivt under anvendelse av et mindre hydraulisk areal for tilbaketrekking enn for utskyving fordi det kreves mindre kraft til å inntrekke lukkeelementet 34 enn til å skyve lukkeelementet ut i brønnhullet. Operatorsystemets maksimale diameter for en utblåsningssikring av lukkehodetypen bestemmes ofte av hydraulikktrykkarealet som er nødvendig for å lukke brønnhullet under fullt arbeidstrykk. Ved høytrykksopera-sjoner er diameteren til opereringssystemet ofte større enn høyden av dekselet som er koplet til utblåsningssikringshuset. Da mange utblåsningssikringer av lukkehodetypen er utstyrt med flere lukkehoder som opererer i ett enkelt hus med flere hulrom, bestemmer diameteren til operatorsystemet ofte enhetens totale høyde da de enkelte hulromsåpninger må være anordnet med innbyrdes avstand for å gi klaring for operatorenhetene.

Figur 5 viser en dobbeltlukkehode-utblåsningssikring 80 som omfatter parallell-dobbeltsylinderoperatorer (dvs. operatorer som hver har to parallelle sylindere) 82 koplet til en kappe 84 ved hjelp av deksler 86. Operatorene 82 benytter to hydraulikksylindere med mindre diameter for å gi en ekvivalent lukkekraft på en enkelt hydraulikksylinder med større diameter. Bruk av hydraulikksylindere med mindre diameter gjør det mulig å plassere nabodeksler 86 nær hverandre slik at utblåsningssikringshuset 84 har en minimumshøyde, som målt mellom øvre forbindelse 85 og nedre forbindelse 87.

Parallell-dobbeltsylinderoperatorene 82 er skjematisk vist i figur 6 der arealet 90 representerer trykkarealet til enkeltsylinder med en større diameter 92.

En dobbeltsylinderoperator er representert ved arealer 94 med mindre diameter 96. Diameteren 96 er valgt slik at det totale areal av begge dobbeltsylinderoperatorer er minst lik arealet 90 til den ene sylinderen med stor diameter. For å tilveie-bringe et hovedsakelig ekvivalent trykkareal, antas det at diameteren 96 er om-trent 0,71 ganger diameteren 92. For eksempel kan en operator med en 0,43 m (sytten-toms) diameter erstattes av en operator som har parallelle 0,3 m (tolv-toms) stempler. Beregninger antyder at denne reduksjon minsker minimumsav-standen mellom nabohulrom fra 0,43 m (sytten tommer) til 0,30 m (tolv tommer).

Figur 7 og 8 viser én slik parallellsylinderoperator som også oppviser redusert fluidvolum for inntrekking. Parallell-dobbeltsylindersystemet 100 er montert til dekselet 102 og omfatter to parallelle drivsylindere 104. Hver drivsylinder 104 omfatter stempelstang 106, stempel 108, operatorhus 110, glidehylse 112, og låsestang 114. Hver stempelstang 104 er koplet til støtteelement 116 som er koplet til et lukkeelement (ikke vist) og sikrer at stemplene 108 forblir aksialt synkronisert. Sylinderhodet 118 er koplet til begge hus 110.

Hvert stempel 108 omfatter kappetetning 120 anordnet på kappe 122 og flenstetning 124 anordnet på flens 126. Tetninger 120 og 124 ligger tettende an mot operatorhus 110 slik at huset deles i et utskyvingskammer 128, stillfluidkammer 130, og inntrekkingskammer 132. Tetningsdiameteren til flenstetningen 124 er større enn tetningsdiameteren til kappetetningen 120 slik at det kreves mindre fluid for å fylle inntrekkingskammeret 132 en det som kreves for å fylle utskyvingskammeret 128.

Parallell-dobbeltsylinderoperatorsystemet 100 arbeider i hovedsakelig samme rekkefølge som operatorsystemet 30 beskrevet i forbindelse med figur 2-4. I figur 8 er systemet vist i en utskjøvet og låst stilling. Glidehylsen 112 er frakoplet ved først å trykksette utskyvingskammeret 128 gjennom utskyvingsporten 134 og deretter rotere låsestangen 114 slik at hylsen beveges mot sylinderhodet 118. Når glidehylsen 112 er frakoplet, tilføres trykkfluid gjennom inntrekkingsporten 136 til inntrekkingskammeret 132. Trykkfluidet som fyller inntrekkingskammeret 132 vil bevege stempelet 108 mot hodet 118 og trekke støtteelementet 116 mot dekselet 102 inntil operatorsystemet 100 er i den fullt inntrukne stilling ifølge figur 8.

Operatorsystemet 100 tilbakeføres til den fullt utskjøvne stilling ifølge figur 7 ved å tilføre trykkfluid gjennom utskyvingsporten 134 for å forlenge kammeret 128. Når stempelet 108 beveger seg mot dekselet 102, blir fluid i stillfluidkammeret 130 skjøvet gjennom stillfluidporten 138 og fluid i inntrekkingskammeret 132 skyves gjennom inntrekkingsporten 136. Fluidet som skyves fra stillfluidkammeret 130 og inntrekkingskammeret 132 kan holdes tilbake i et hydraulikkreservoar eller slippes ut til omgivelsene. Når stempelet er i den fullt utskjøvne stilling, roteres låsesteng-enel 14 slik at glidehylsen 112 kommer til anlegg mot stemplene og hindrer bevegelse av stemplene fra den utskjøvne stilling.

Støtteelementet 116 sikrer at stemplene 108 og stempelstengene 102 forblir synkronisert under opereringen av systemet 100. Hydraulikksystemet som til-fører fluid til operatorsystemet 100 kan også være konfigurert til å tilføre hydraulikkfluid til operatorsystemet på en slik måte at stemplene 108 forblir synkronisert under bevegelse.

Det vises nå til figur 9 og 10. Operatorsystemet 100 kan videre omfatte et drivsystem 140 som roterer låsestengene 114 for å bevege glidehylsen 112 inn i og ut av låseinngrep med stempelet 108. Drivsystemet 140 omfatter en motor 142, transmisjon 144, og ROV-overstyring 146. Drivsystemet 140 er montert til hodet 118 med motoren 142 anordnet generelt mellom operatorhusene 110. Motoren 142, som kan være en hydraulisk, elektrisk, eller annen motor, er koplet til transmisjonen 144 og overstyringen 146. Transmisjonen 144 omfatter en flerhet av tann-hjul som rotasjonsmessig kopler motoren 142 til låsestengene 114. Overstyringen 146 er plassert slik at den muliggjør adgang i tilfelle motoren 142 eller fluidtilførs-elen eller kraft til motoren skulle svikte. Overstyringen 146 kan sørge for direkte mekanisk rotasjon av transmisjonen 144 eller sørge for den eksterne tilførsel av hydraulikkfluid eller kraft til motoren.

Trekkene ved de ovenfor beskrevne operatorsystemutføringsformene kan brukes alene eller i samvirke. For eksempel kan inntrekkingsoperatoren med redusert volum ifølge figur 2-4 brukes i kombinasjon med låsestang- og glidehylse-låsearrangementet som vist eller kan brukes med andre låsesystemer. Likeledes kan låsestang- og glidehylse-låsearrangementet brukes med andre operatorsystemer eller i andre typer av lineæraktiverte systemer. Parallellsylinderoperatorsyste-met kan også brukes ved andre anvendelser og med andre typer av stempel- og sylinderenheter så vel som andre låsesystemer.

Selv om disse trekk kan brukes ved andre anvendelser, gir de beskrevne trekk en synergisk effekt når de brukes i kombinasjon. Som et eksempel er en dobbeltlukkehode-utblåsningssikring som benytter et parallellsylinderoperator-system med redusert volum-inntrekking (operatorsystemet ifølge figur 7-8) lettere, kortere, og bruker mindre hydraulikkfluid enn en konvensjonell utblåsningssikring som bruker konvensjonelle operatorsystemer. Bruken av låsestang- og glidehylse-låsearrangementet gir også et forenklet låsesystem sammenlignet med mange konvensjonelle låsesystemer.

Figur 11 viser en utblåsningssikringsstabel 200 koplet til et brønnhode 202. utblåsningssikringsstabelen 200 omfatter en nedre stabelenhet 204 og en øvre stabelenhet 206, eller marin stigerørpakke. Nedre stabelenhet 204 omfatter et brønnhodekoplingsstykke 208, lukkehode-utblåsningssikringer 210, ringroms-utblåsningssikringer212, strupe- og drepeventiler 214, og hydrauliske akkumulatorer 216. Øvre stabelenhet206 omfatteren ringromsutblåsningssikring 218, strupe-og drepe-koplingsstykker 220, stigerøradapter/elastisk ledd 222, styrebokser 224, og spennhylsekopling 226. Spennhylsekoplingen 226 danner en utløsbar forbindelse mellom den øvre stabelenhet 206 og nedre stabelenhet 204. Hydrauliske akkumulatorer 216 er montert til ramme 228 som omgir nedre stabelenhet 204.

Derfor angår de foretrukne utføringsformer av den foreliggende oppfinnelse anordninger for forbedrete utblåsningssikringer av lukkehodetypen. Den foreliggende oppfinnelse kan fremstå i ulike utføringsformer. Det er vist i tegningene og vil her bli nærmere beskrevet, spesielle utføringsformer av foreliggende oppfinnelse med den forståelse at den foreliggende fremstilling skal anses som en eksemplifisering av oppfinnelsens prinsipper, og er ikke ment å begrense oppfinnelsen til det som er vist og beskrevet her. Spesielt tilveiebringer forskjellige utfør-ingsformer av foreliggende oppfinnelse systemer som muliggjør en reduksjon av størrelsen, vekten, kompleksiteten, og fluidbehovene ved utblåsningssikringer av lukkehodetypen. Det vises til anvendelsen av konseptene ifølge foreliggende oppfinnelse på utblåsningssikringer av lukkehodetypen, men bruken av konseptene ifølge foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til disse anvendelser, og kan benyttes for hvilke som helst andre anvendelser som innbefatter annet hydraulisk undervannsutstyr. Det skal fullt ut erkjennes at de ulike lærer ifølge de nedenfor omtalte utføringsformer kan anvendes separat eller i enhver hensiktsmessig kombinasjon for å frembringe ønskete resultater.

De her angitte utføringsformer er bare illustrerende og begrenser ikke om-fanget av oppfinnelsen og dens detaljer. Det vil forstås at mange andre modifikasjoner og forbedringer ved fremstillingen heri kan utføres uten å avvike fra oppfinnelsens ramme eller de her omtalte oppfinnsomme konsepter. Ettersom mange varierende og ulike utføringsformer kan utføres uten å avvike fra konseptet ifølge oppfinnelsen som her forklart, innbefattende ekvivalente konstruksjoner eller materialer påtenkt i ettertid, og ettersom mange modifikasjoner kan utføres i utfør-ingsformene som her er beskrevet i detalj i samsvar med lovens deskriptive krav, skal det forstås at detaljene heri skal tolkes som illustrerende og ikke i en begrens-ende betydning.

Claims

1. Hydraulisk utblåsningssikring omfattende: en kappe med et gjennomgående løp; et hulrom som er anordnet gjennom kappen og skjærer løpet; et lukkeelement som er bevegelig anordnet i hulrommet; en første stempelstang med en første ende koplet til lukkeelementet; et deksel koplet til kappen nær hulrommet; et første operatorhus som har en første ende koplet til dekselet, hvor den første stempelstang strekker seg gjennom dekselet, hvor en andre ende av den første stempelstang er i det minste delvis anordnet i operatorhuset; et første stempel anordnet i operatorhuset, hvor det første stempel omfatter en kappe og en flens, hvor den andre ende av den første stempelstang er koplet til kappen til det første stempel; en første flenstetning anordnet på flensen og i tettende anlegg mot operatorhuset langs en første diameter; og en første kappetetning anordnet på kappen og i tettende anlegg mot operatorhuset langs en andre diameter, hvor den første diameter er større enn den andre diameter.

2. Hydraulisk utblåsningssikring ifølge krav 1, som videre omfatter et stillfluidkammer utformet i det første operatorhus mellom den første flenstetning og den første kappetetning.

3. Hydraulisk utblåsningssikring ifølge krav 2, hvor stillfluidkammeret er åpent til omgivelsene.

4. Hydraulisk utblåsningssikring ifølge krav 1 til 3, hvor lukkeelementet er bevegelig mellom en utskjøvet stilling og en inntrukket stilling i forhold til dekselet.

5. Hydraulisk utblåsningssikring ifølge krav 4, hvor lukkeelementet beveges til den utskjøvne stilling ved hjelp av et første fluidvolum som er anordnet mellom den første flenstetning og en andre ende av det første operatorhus og lukkeelementet beveges til den inntrukne stilling ved hjelp av et andre fluidvolum som er anordnet mellom den første kappetetning og den første ende av det første operatorhus.

6. Hydraulisk utblåsningssikring ifølge krav 1 til 5, som videre omfatter: en hylse som er forskyvbart anordnet i et hulrom som er anordnet i det første stempel, hvor hylsen er rotasjonsmessig fiksert i forhold til stempelet; og en låsestang som er roterbart festet til hodet og gjengeforbundet med hylsen, hvor rotasjon av låsestangen bevirker translasjonsbevegelse av hylsen i forhold til stempelet.

7. Hydraulisk utblåsningssikring ifølge krav 6, som videre omfatter en motor som er rotasjonsmessig koplet til låsestangen.

8. Hydraulisk utblåsningssikring ifølge krav 1 til 7, som videre omfatter: en andre stempelstang koplet til lukkeelementet, hvor den andre stempelstang har en lengdeakse som er parallell med en lengdeakse til den første stempelstang; et andre operatorhus som har en ende koplet til dekselet, hvor den andre stempelstang strekker seg gjennom dekselet inn i det andre operatorhus; og et andre stempel koplet til den andre stempelstang og anordnet i det andre operatorhus.

9. Hydraulisk utblåsningssikring ifølge krav 8, hvor det andre stempel videre omfatter: en andre flenstetning anordnet på det andre stempel og i tettende anlegg mot det andre operatorhus, og en andre kappetetning anordnet på det andre stempel og i tettende anlegg mot det andre operatorhus, hvor den andre flenstetning har en større tetningsdiameter enn en tetningsdiameter hos den andre kappetetning hvor den andre flenstetning har en større tetningsdiameter enn en tetningsdiameter hos den andre kappetetning.