NO344102B1 - Magnetisk koblet sikkerhetsventil med ytre satellittmagneter - Google Patents

Magnetisk koblet sikkerhetsventil med ytre satellittmagneter Download PDF

Info

Publication number
NO344102B1
NO344102B1 NO20092761A NO20092761A NO344102B1 NO 344102 B1 NO344102 B1 NO 344102B1 NO 20092761 A NO20092761 A NO 20092761A NO 20092761 A NO20092761 A NO 20092761A NO 344102 B1 NO344102 B1 NO 344102B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
safety valve
magnetic
magnetic devices
pressure
wall
Prior art date
Application number
NO20092761A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20092761L (no
Inventor
James Vick
Jimmie Williamson
Original Assignee
Halliburton Energy Services Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halliburton Energy Services Inc filed Critical Halliburton Energy Services Inc
Publication of NO20092761L publication Critical patent/NO20092761L/no
Publication of NO344102B1 publication Critical patent/NO344102B1/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
    • E21B1/00Percussion drilling
    • 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
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/08Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid using a permanent magnet
    • F16K31/086Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid using a permanent magnet the magnet being movable and actuating a second magnet connected to the closing element
    • 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
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/08Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid using a permanent magnet
    • 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
    • E21B2200/05Flapper valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt utstyr som blir utnyttet og operasjoner som blir utført i sammenheng med en brønn under jordens overflate, og i en legemliggjøring som her er beskrevet mer bestemt tilveiebringer en magnetisk koblet sikkerhetsventil med ytre satellittmagneter.
Driften av en sikkerhetsventil som gjør bruk av magnetisk kobling over en trykkisolasjonsbarriere har blitt beskrevet i US patent nr.6,988,556.
US 2005087335 A1 beskriver anordninger og fremgangsmåter til aktuering av nedihulls verktøy. I en utførelse bruker en sikkerhetsventil for setting dypt nede en magnetkobling som gjør det mulig at et parti av sikkerhetsventilen som har kontrolledningstrykk blir isolert fra det indre trykk i produksjonsrørstrengen, uten at det kreves bruk av en dynamisk tetning mellom dem. Et stempel i sikkerhetsventilen kan forflyttes som respons på en differanse mellom trykk i kontrolledningen og trykk i et ringrom som omgir produksjonsrørstrengen, trykk i en annen kontrolledning, eller trykk i produksjonsrørstrengen.
En magnetisk koblingskraft som blir fremstilt mellom to sett av ringformede magneter i det tidligere kjente patentet er kun avhengig av volumet av magnetisk materiale og avstanden mellom de ringformede magnetene. Beklageligvis er rom svært begrenset i et nedihullsmiljø, hvor det særlig er begrensninger hva angår tilgjengelig volum i en sikkerhetsventil, og når trykkisolasjonsbarrieren er i stand til å motstå høyere trykkforskjeller, hvor disse faktorer kan føre til at den magnetiske koblingskraften kan være redusert i betydelig grad.
Derfor kan man se at det kan foreligge behov for forbedringer i den teknikk som angår magnetisk koblede sikkerhetsventiler. Blant foreliggende oppfinnelses hensikter er det en hensikt å tilveiebringe slike forbedringer.
Ved utførelse av foreliggende oppfinnelses prinsipper tilveiebringes en sikkerhetsventil som løser i det minst et problem i teknikken. Et eksempel er beskrevet under hvor flere magnetiske ”satellitt” innretninger er posisjonert slik at de omgir en indre magnetisk innretning som er festet til et betjeningsorgan i sikkerhetsventilen. Et annet eksempel er beskrevet under i hvilket de magnetiske satellittinnretningene fortrenger i en trykkbærende vegg av sikkerhetsventilens kapsling.
I et aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en sikkerhetsventil som inkluderer kapsling med flere kamre som strekker seg i lengderetning i en trykkbærende vegg av kapslingen. Hver av de flere magnetiske innretningene er anbrakt på resiprokerbart vis tilhørende et av kamrene.
I et annet aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en sikkerhetsventil som inkluderer flere magnetiske innretninger. En annen magnetisk innretning er koblet på magnetisk vis til e første magnetiske innretningene. De første magnetiske innretningene er på omkretsmessig vis anbrakt i avstand fra hverandre og omkranser den andre magnetiske innretningen.
I henhold til nok et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen, er tilveiebrakt en sikkerhetsventil som inkluderer en kapsling med en trykkbærende vegg, og flere magnetiske innretninger. Hver av de magnetiske innretningene er anbrakt på resiprokerbart vis i kapslingsveggen, og hver av de magnetiske innretningene er fullstendig omgitt av kapslingsveggen.
Disse og andre trekk, fordeler, virkinger og hensikter ved oppfinnelsen vil bli tydelige for en fagkyndig på området med nøyaktig betraktning av den detaljerte beskrivelse av representative legemliggjørelser av oppfinnelsen som er gitt i det følgende og de vedfølgende tegninger, og hvor like elementer er indikert ved forskjellige figurer ved bruk av de samme henvisningstallene.
I det følgende gis en kort beskrivelse av de vedfølgende tegninger, hvor:
Fig. 1 er et skjematisk og til dels tverrsnittsmessig riss av et brønnsystem som legemliggjør følgende oppfinnelses prinsipper,
Fig. 2 er et skjematisk tverrsnittsriss i forstørret skala som en del av en sikkerhetsventil som legemliggjør foreliggende oppfinnelses prinsipper,
Fig. 3 er et skjematisk tverrsnittsriss av sikkerhetsventilen, hvor risset er tatt langs linjen merket 3-3 i fig.2,
Fig. 4 er et skjematisk tverrsnittsriss av en aktuatordel av sikkerhetsventilen,
Fig. 5 er et skjematisk sideriss i forstørret skala av en magnetisk satellittinnretning i sikkerhetsventilen,
Fig. 6 er et skjematisk snittriss av en alternativ konfigurasjon av sikkerhetsventilen, og
Fig. 7-9 er skjematiske fjerdelssnitt riss av alternative legemliggjøringer av magnetiske innretninger i sikkerhetsventilen.
Det er ment at de forskjellige legemliggjøringer av foreliggende oppfinnelse som er blitt beskrevet kan bli utnyttet i forskjellige orienteringer, slik som for eksempel skråstilt, invertert, horisontalt, vertikalt, etc., og i forskjellige konfigurasjoner, uten at det avvikes fra foreliggende oppfinnelses prinsipper. De legemliggjøringer som blir beskrevet er kun ment som eksempler på nyttige anvendelser av oppfinnelsens prinsipper, som ikke er begrenset til noen bestemt detalj av disse legemliggjøringer.
I den følgende beskrivelse av representative legemliggjøringer av oppfinnelsen, skal retningsuttrykk, slik som for eksempel ”over”, ”under”, ”øvre”, ”nedre”, et., som blir brukt av beleilighetshensyn når det vises til de vedfølgende tegninger. Generelt er dermed uttrykkene som ”over”, ”øvre”, ”oppadrettet” og tilsvarende uttrykk tatt med for å vise til en retning i forhold til jordens overflate langs et borehull, mens ”under”, ”nedre”, ”nedoverrettet” og tilsvarende uttrykk viser til en retning som er bort fra jordens overflate langs borehullet.
I fig.1 er det illustrert på representativt vis et brønnsystem 10 som legemliggjør følgende oppfinnelses prinsipper. En sikkerhetsventil 12 er forbundet i en rørformet streng 14 som del av en produksjonssammenstilling 16 som er posisjonert i et borehull 20. En line 18 blir brukt for å styre driften av sikkerhetsventilen 12 fra et fjerntliggende sted, slik som for eksempel ved jordens overflate.
Linen 18 kan være en hydraulisk, elektrisk, optisk, eller annen type kombinasjon av line (liner). Alternativt kan driften av sikkerhetsventilen 12 bli styrt fra det fjerntliggende stedet ved bruk av telemetri, slik som telemetri av elektromagnetisk type, akustisk type, presspulstype eller annen telemetritype, i hvilket tilfellet linen 18 eventuelt ikke vil være brukt.
Sikkerhetsventilen 12 brukes på selektivt vis på å tillate og hindre en strøm av fluid gjennom en strømningspassasje 22 (som ikke er synlig i fig.1, men se fig.2) i den rørformede strengen 14 som utstrekker seg gjennom sikkerhetsventilen. Særlig blir sikkerhetsventilen 12 anvendt i nødssituasjoner for å avstenge passasjen 22 og for derved å hindre ukontrollert strømning av hydrokarboner til overflaten via den rørformede strengen 14.
Imidlertid skal man ha klart for seg at brønnsystemet 10 som skildret i fig.1 og som her beskrevet kun er en av mange anvendelser for foreliggende oppfinnelsens prinsipper. En lang rekke forskjellige brønnsystemer og andre anvendelser kan inkorporere oppfinnelsens prinsipper, og man vil derfor forstå at oppfinnelsen ikke er begrenset i noe henseende til detaljene ved brønnsystemet 10.
Med tilleggshenvisning nå til fig.2, vises et tverrsnittsriss i forstørret skala av en lengderetningsdel av sikkerhetsventilen 12 på representativt vis. I dette risset kan man se at sikkerhetsventilen 12 inkluderer en lukkesammenstilling 24 som betjenes ved å omplassere et betjeningsorgan 26 for på selektivt vis å tillate å hindre en strøm gjennom passasjen 22.
Lukkesammenstilling 24 i denne legemliggjøringen inkluderer en ventilplate, her omtalt som flapp 28, som roterer om et dreiepunkt 30 i forhold til en tetningsplate 32 som er dannet på et sete 34. Som skildret i fig.2, er betjeningsorganet 26 i sin oppoverforskjøvne posisjon og flappen 28 er på dekningsmessig vis inngrep med tetningsflaten 32 for å hindre en strøm gjennom passasjen 22.
Imidlertid, når betjeningsorganet 26 er forskjøvet i nedoverretningen, vil betjeningsorganet komme i kontakt med flapp 28 og rotere flappen i nedoverretningen om dreiepunktet 30, for derved å tillate en strøm gjennom passasjen 22. Som beskrevet i nærmere detalj under, anvendes en magnetisk kobling for å forskyve betjeningsorganet 26 mellom dens oppover forskjøvne posisjon og dens nedover forskjøvne posisjon for derved på selektivt vis forhindre å tillate en strøm gjennom passasjen 22.
Betjeningsorganet 26 er av den type som er kjent for fagkyndige på området som et strømningsrør eller en åpningsplugg. Betjeningsorganet 26 kan inkludere trekk i tillegg til de som er skildret i fig.2, slik som for eksempel en fjærbelastet tupp, etc. I tillegg kan andre typer betjeningsorganer bli brukt, uten at det avvises fra oppfinnelsens prinsipper.
Andre lukkesammenstillingstyper kan også blir brukt i stedet for lukkesammestillingen 24. Eksempelvis kan man anvende en lukkesammenstilling av kuleventiltypen i stedet for lukkesammenstilling 25 av flapptypen. Således vil man her forstå at oppfinnelsens prinsipper ikke er begrenset på noen måte til de sikkerhetsventil detaljer som her er beskrevet.
Betjeningsorganet 26 og lukkesammenstillingen 24 rommes i en generelt rørformet kapsling 36. Selv om kapslingen er skildret p skjematisk vis i fig.2 som å være en enkelt komponent av sikkerhetsventilen 12, vil fagkyndige på området forstå at kapslingen i stedet kunne vært dannet av flere sammenkoblede komponenter for dermed å danne kapslingssammestillinger.
Kapslingen 36 inkluderer en trykkbærende vegg 38. I denne legemliggjøringen er veggen 38 utsatt for trykket i borehullet 20 utenfor kapslingen 36 når den blir anvendt i brønnsystemet 10, og veggen blir utsatt for trykket i passasjen 22. Således er veggen 38 en trykkisolasjonsbarriere som motstår ethvert trykkdifferensial mellom passasjen 22 og borehullsområdet 20 på utsiden av sikkerhetsventilen 12.
Et flertall kammer 40 anbrakt omkretsmessig i avstand fra hverandre og som utstrekker seg i lengderetning er dannet i veggen 38. Innenfor hvert av kamrene 40 er det anbrakt på resprokerbart vis en magnetisk innretning 42. De magnetiske innretninger 42 er illustrert i fig.2 på representativt vis som å inkludere flere stakkede plateformede permantente magneter 44, men det kan anvendes andre typer av magnetiske innretninger om det er ønskelig.
De magnetiske innretninger 42 er koblet på magnetisk vis til en annen magnetisk innretning 46 som er festet til betjeningsorganet 26. Den magnetiske innretningen 46 er skildret i fig.2 som å innbefatte flere stakkede ringformede permanente magneter 48, men om ønsket kan andre typer magnetinnretninger bli brukt.
En resulterende magnetisk koblingskraft mellom de magnetiske innretninger 42, 46 får de magnetiske innretningene til å forskyve seg sammen, dvs. at forskyvning av den magnetiske innretning 46 er låst til forskyvning av de magnetiske innretningene 42.
Som beskrevet i ytterligere detalj under, anvendes en aktuator for sikkerhetsventilen 12 til å forskyve de magnetiske innretningene 42, og derved forskyve den magnetiske innretningen 46 og det tilfestede betjeningsorgan 26, for å betjene sikkerhetsventilen.
Et noe forstørret tverrsnittsriss av sikkerhetsventilen 12 er på representativt vis illustrert i fig.3. I dette risset kan man klart se bevis på hvilket kamrene 40 og de magnetiske innretninger 42 er anbrakt i avstand fra hverandre i omkretsretningen i kapslingsveggen 38. Kapslingsveggen 38 er fortrinnsvis dannet av et umagnetisk materiale, slik at den ikke interfererer med den magnetiske koblingen mellom de magnetiske innretningene 42, 46.
Mer at kapslingsveggen 38 er strukturelt stivere og mer i stand til å motstå trykkdifferensiale mellom passasjen 22 og borehullet 20 som er utenfor sikkerhetsventilen 12, sammenliknet med bruken av atskilte vegger for på atskilt vis å motstå disse trykkdifferensiale. Dette skyldes til dels at veggen 38 er tykkere i radiell retning i de deler av veggen som fullstendig omgir kamrene 40 og de magnetiske innretninger 42.
Som følge av denne økede strukturelle integritet til veggen 38, ka de magnetiske innretninger 42 bli plassert forholdsvis nær den magnetiske innretningen 46, som derved øker den magnetiske koblingskraften mellom de magnetiske innretningene 42, 46. Selv om 24 magnetiske innretninger 42 er skildret i fig.3, kan et større eller mindre antall magnetiske innretninger bli brukt for å realisere oppfinnelsens prinsipper.
Nå med henvisning til fig.4, vises et annet tverrsnittsriss av sikkerhetsventilen 12 på representativt vis, som viser sikkerhetsventilens aktuator 50. Man skal imidlertid her forstå at aktuatoren 50 her blir beskrevet kun som et eksempel på mange forskjellige aktuatortyper som kan bli brukt for å realisere oppfinnelsens prinsipper. Eksempelvis kan man i stedet for aktuatoren 50 som her er vist, anvende forskjellige aktuatortyper slik som elektriske typer, hydrauliske typer, optiske typer og andre aktuatortyper.
Aktuatoren 50 innbefatter et ringformet stempel 52 som er festet til hver av de magnetiske innretningen 42. Stempelet 52 er skildret i fig.4 som må være festet til de magnetiske innretningene 42 ved bruk av aktuatorelementet 54 i form av staver som er koblet mellom stempelet og magnetiske innretninger, men andre sammenføyningsmetoder kan bli anvendt om ønskelig.
Trykk blir tilført for å forskyve stemplet 52 ved hjelp av en port 56. Eksempelvis kan den linje 18 som er illustrert i fig.1 bli koblet til porten 56.
Et trykkdifferensial over stemplet 52 kan bli påtrykt for å forskyve stemplet i oppoverretning eller nedoverretning for å fremstille tilsvarende samtidig forskyvning av de magnetiske innretningene 42. Forskyvningen av de magnetiske innretninger 42 forårsaker en tilsvarende forskyvning av den magnetiske innretning 46 og betjeningsorganet 26 for å betjene sikkerhetsventilen 12.
For å skape et trykkdifferensial over stemplet 52, kan en nedre side av stemplet være i fluidkommunikasjon med strømningspassasjen 22, med borehulldelen 20 som ligger utenfor sikkerhetsventilen, med en annen linje, med et trykkammer i sikkerhetsventilen, etc. Således vil man forstå at det foreligger mange forskjellige løsninger for å konstruere aktuatoren 50 som kan bli brukt for å realisere oppfinnelsens prinsipper.
Med henvisning nå til fig.5, vises et sideriss i forstørret skala av en av de magnetiske innretninger 42 på representativt vis, og her illustrert uten de andre delene av sikkerhetsventilen 12. I dette risset kan man se at den magnetiske innretning 42 kan innbefatte ruller eller valser 58 eller andre typer av friksjonsreduserende innretninger for å redusere den kraft som kreves for å forskyve de magnetiske innretningene i kamrene 40.
Det vises også til fig.6, hvor det på representativt viser er illustrert et skjematisk tverrsnittsriss av en alternativ konfigurasjon av sikkerhetsventilen 12. Dette tverrsnittsrisset er svært likt det som er illustrert i fig.3, bortsett fra at kapslingen 36 har blitt modifisert i den legemliggjøring som er skildret i fig.6.
Kapslingsveggen 38 til den legemliggjøring som er vist i fig.6 inkluderer en indre vegg 38a og en ytre vegg 38b. Denne konfigurasjonen gjør produksjon av kapslingen 36 enklere, ettersom kamrene 40 kan bli dannet ved å frese fordypninger i lengderetning i yttersiden av innerveggen 38a (for eksempel ved bruk av en kulefres, etc.), og så avstenge radielt i utover retningen fordypningene med ytterveggen 38b. De indre og ytre vegger 38a, 38b kan bli sammenføyd til hverandre over og under kamrene 40 ved forskjellige metoder, slik som for eksempel gjenging, sveising, etc.
De indre og ytre vegger 38a, 38b motstår fremdeles trykkdifferensiale mellom passasje 22 og det området som ligger utenfor sikkerhetsventilen 12. De indre og ytre vegger 38a, 38b kan støtte hverandre i å motstå trykkdifferensiale som følge av de strukturelle støtter 60 mellom kamrene 40 som skaffer inngrep mellom de indre og ytre vegger.
Støttene 60 skildret i fig.6 må være dannet integrert med innerveggen 38a, men støttene kunne også, eller alternativt, bli dannet som del av ytterveggen 38b (som for eksempel at kamrene 40 kunne være dannet til dels på innerveggen og til dels i ytterveggen). Som et annet alternativ kan støttene 60 være dannet atskilt fra både innerveggen og ytterveggen 38a, 38b. I det alternativ som er skildret i fig. 3, er støttende 60 dannet på integrert vis som del av veggen 38.
Det vises så til fig.7, som på representativt vis illustrerer i et fjerdedels snittriss i forstørret skala sikkerhetsventilen 12. Dette riss tilsvarer det som er vist i fig.2, men i større skala, slik at arrangementet av de magnetiske innretninger kan bli sett tydeligere.
Som skildret i fig. 7, er magnetene 44 i hver magnetisk innretning 42 arrangert ved sine poler innrettet med hverandre i lengderetning, og med tilsvarende poler i de tilstøtende magneter vendt til hverandre. Det vil si, at de positive polene (+) polene vender til hverandre, og de negative polene (-) polene er vendt til hverandre.
De ringformede magnetene 4 i den magnetiske innretning 46 er arrangert med sine poler innrettet med hverandre i radiell retning, og med polene vekslende i lengderetning langs den magnetiske innretningen. Det vil si, at en magnet 48 vil ha en positiv pol vendt radielt i utover retningen og en negativ pol vendt radielt innoverretning, og at en tilstøtende magnet vil ha en negativ pol vendt radielt utover retning, og en positiv pol vendt radielt innoverretningen.
Hver positiv pol som i den magnetiske innretning 46 vender radielt utover er innrettet med en grenseflate mellom to negative poler som er vendt mot hverandre i den magnetiske innretningen 42, og at hver negativ pol som vender radielt utover i den magnetiske innretning 46 er innrettet med en grenseflate mellom to positive poler som er vendt mot hverandre i den magnetiske innretning 42.
Betjeningsorganet 26 er fortrinnsvis dannet av et ferromagnetisk materiale, som virker slik at det konsentrerer den magnetiske fluksen som fremkommer fra magnetene 48.
Kapslingen 36 er i denne legemliggjøring fortrinnsvis dannet av et umagnetisk materiale.
Så med henvisning til fig.8, vises på representativt vis et fjerdedels snittriss av et alternativt arrangement av de magnetiske innretningene 42, 46. I denne legemliggjøringen inkluderer kapslingen 36 innervegger og yttervegger 38a, 38b, slik som i den legemliggjøring som er vist i fig.6, hvor ytterveggen 38 er dannet av et ferrormagnetisk materiale og innerveggen 38 er dannet av et umagnetisk materiale.
Magnetene 48 i den magnetiske innretning 46 er arrangert på tilsvarende måte som for den legemliggjøringen som er vist i fig.7, men magneten 44 i den magnetiske innretningen 42 har sine poler innrettet i radiell retning, i stedet for innretting i lengderetningen. Hver positiv pol som vender radielt innover av magnetene 42 er nå innrettet med en negativ pol som vender radielt utover i magnetene 48, og hver negativ pol i magnetene 42 som vender radielt innover er nå innrettet med en positiv pol i magnetene 48 som vender radielt utover.
Den ferromagnetiske ytre kapslingsveggen 38b har som virkning at den konsentrerer den magnetiske fluks som fremkommer fra magnetene 44. I tillegg forventes det at denne konfigurasjonen reduserer friksjonen under forskyvningen av de magnetiske innretninger 42 gjennom kamrene 40.
Videre vises det nå til fig.9, som på representativt vis illustrerer et fjerdedels snittriss av et annet alternativt arrangement av de magnetiske innretningene 42, 46. I denne legemliggjøringen inkluderer kapslingen 36 inner- og yttervegger 38a, 38b, som i den legemliggjøring som er vist i fig.8, men ytterveggen 38b og innerveggen 38a er begge dannet av et umagnetisk materiale.
Magnetene 44, 48 er arrangert slik som i legemliggjøringen som er vist i fig.8, men hver magnetisk innretning 42 innbefatter videre en fluksattraktor 62 som er radielt utover retningen tilstøtende magnetene 44. Fluksattraktoren 62 er fortrinnsvis dannet av et ferromagnetisk materiale, og virker til å konsentrer fluksen som fremkommer fra magnetene 44. I stedet for en enkelt fluksattraktor 62 i hver magnetiske innretning 42, kan det tilveiebringes en atskilt ferromagnetisk støtte for hver magnet 44, om ønskelig.
Merk at den magnetiske innretningen 42 som er vist i fig. 9 kan bli anvendt i stedet for den magnetiske innretningen 42 som er vist i fig. 7. Sagt med andre ord, kan inner- og ytterveggene 38a, 38b som er vist i fig. 9 bli erstattet av veggen 38 som er vist i fig.7.
Etter den forklaring som nå er gitt, vil man tydelig forstå at oppfinnelsens prinsipper muliggjør konstruksjon av en sikkerhetsventil 12 på et vis som skaffer øket magnetisk koblingskraft, så vel som øket evne til å motstå trykk.
Således vil man forstå at man her har beskrevet sikkerhetsventilen 12 som inkluderer kapslingen 36 med flere kamre 40 som utstrekker seg i lengderetningen i den trykkbærende veggen 38 av kapslingen. Hver av de magnetiske innretninger 42 er plassert på resiprokerbart vis, som skal bety at de kan bevege seg frem og tilbake, hver i et tilhørende et av kamrene 40.
Kapslingsveggen 38 er fortrinnsvis dannet av et umagnetisk materiale. Kamrene 50 o0g de magnetiske innretninger 42 er plassert i avstand fra hverandre i omkretsretningen i kapslingsveggen 38. Hver av de magnetiske innretninger 42 er fullstendig omgitt av kapslingsveggen 38.
Kapslingsveggen 38 kan være dannet av flere komponenter, slik som for eksempel inner- og ytterveggene 38a, 38b. Strukturelle støtter mellom kamrene 40 kan skaffe kontakt mellom inner- og ytterveggene 38a, 38b for å forsterke evnen til å motstå trykkdifferensiale mellom passasjen 22 og sikkerhetsventilens 12 omgivelser.
Eksempelvis kan støttene 60 overføre kraft fra ytterveggen 38b til innerveggen 38a som følge av det trykk som utøves fra utsiden mot sikkerhetsventilen 12, og støttene kan overføre kraften fra innerveggen til ytterveggen som følge av den kraft som utøves i passasjen 22.
De magnetiske innretningene 42 er koblet på magnetisk vis til den magnetiske innretningen 46 som er festet til betjeningsorganet 26 i sikkerhetsventilen 12. På tilsvarende vis forskyver aktuatoren 50 de magnetiske innretningene 42 i kamrene 40. Det ringformede stemplet 52 i aktuatoren 50 er koblet til hver av de magnetiske innretningene 42.

Claims (9)

Patentkrav
1. Sikkerhetsventil (12) for bruk i en underjordisk brønn (20), sikkerhetsventilen (12) innbefatter:
en kapsling (36) med en langsgående strømningspassasje (22) som strekker seg derigjennom; og
kapslingen (36) har flere kamre (40) som utstrekker seg i lengderetning og er posisjonert i en trykkbærende vegg (38) av kapslingen (36) mellom den langsgående strømningspassasjen (22) og på et utsiden av kapslingen (36); og
flere første magnetiske innretninger (42), k a r a k t e r i s e r t v e d at hver av de første magnetiske innretningene (42) er plassert på et resiprokerbart vis i et tilhørende et av kamrene, hvor forskyvning av de første magnetiske innretninger (42) i en første retning tillater strømning av fluid gjennom strømningspassasjen (22) og forskyvning av de første magnetiske innretninger (42) i en andre retning motsatt den første retningen, forhindrer strømning av fluid gjennom strømningspassasjen (22).
2. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, hvor minste en del av kapslingsveggen er dannet av et umagnetisk materiale.
3. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, hvor de første magnetiske innretningene (42) er magnetisk koblet til en andre magnetisk innretning (46) festet til et betjeningsorgan (26) for sikkerhetsventilen (12).
4. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, hvor kamrene (40) og første magnetiske innretninger (42) er anbrakt i avstand fra hverandre i omkretsretningene i kapslingsveggen.
5. Sikkerhetsventil ifølge krav 1,hvor hver av de første magnetiske innretningene (42) er fullstendig omgitt av kapslingsveggen.
6. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, hvor en sikkerhetsventil aktuator (50) forskyver samtidig de første magnetiske innretningene (42) i kamrene (40).
7. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, hvor kapslingsveggen er utsatt for trykk i den langsgående strømningspassasjen (22), og veggen er utsatt for trykk fra sikkerhetsventilens ytre omgivelse.
8. Sikkerhetsventil ifølge krav 1, hvor minst en støtte plassert mellom kamrene (40) motstår et trykkdifferensiale mellom trykket i den langsgående strømningspassasjen (22), og trykk fra sikkerhetsventilens ytre omgivelse.
9. Sikkerhetsventil ifølge krav 8, hvor støtten utstrekker seg mellom kapslingsveggens indre og ytre vegger.
NO20092761A 2006-12-29 2009-07-24 Magnetisk koblet sikkerhetsventil med ytre satellittmagneter NO344102B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/618,489 US8038120B2 (en) 2006-12-29 2006-12-29 Magnetically coupled safety valve with satellite outer magnets
PCT/US2007/088924 WO2008083210A2 (en) 2006-12-29 2007-12-27 Magnetically coupled safety valve with satellite outer magnets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20092761L NO20092761L (no) 2009-07-24
NO344102B1 true NO344102B1 (no) 2019-09-02

Family

ID=39582508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20092761A NO344102B1 (no) 2006-12-29 2009-07-24 Magnetisk koblet sikkerhetsventil med ytre satellittmagneter

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8038120B2 (no)
GB (3) GB2480162B (no)
NO (1) NO344102B1 (no)
WO (1) WO2008083210A2 (no)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7487829B2 (en) * 2006-06-20 2009-02-10 Dexter Magnetic Technologies, Inc. Wellbore valve having linear magnetically geared valve actuator
US8919730B2 (en) 2006-12-29 2014-12-30 Halliburton Energy Services, Inc. Magnetically coupled safety valve with satellite inner magnets
US9163479B2 (en) * 2007-08-03 2015-10-20 Baker Hughes Incorporated Flapper operating system without a flow tube
US8453749B2 (en) 2008-02-29 2013-06-04 Halliburton Energy Services, Inc. Control system for an annulus balanced subsurface safety valve
US7971652B2 (en) * 2008-10-31 2011-07-05 Chevron U.S.A. Inc. Linear actuation system in the form of a ring
US8191634B2 (en) * 2009-05-19 2012-06-05 Baker Hughes Incorporated Magnetic flapper shock absorber
US8398050B2 (en) * 2009-08-13 2013-03-19 Baker Hughes Incorporated Hold open configuration for safety valve and method
US11047498B2 (en) 2010-10-22 2021-06-29 Flowserve Management Company Seal-less valves
US8573304B2 (en) * 2010-11-22 2013-11-05 Halliburton Energy Services, Inc. Eccentric safety valve
CA2896482A1 (en) 2013-01-29 2014-08-07 Halliburton Energy Services, Inc. Magnetic valve assembly
US9650858B2 (en) 2013-02-26 2017-05-16 Halliburton Energy Services, Inc. Resettable packer assembly and methods of using the same
US10174589B2 (en) 2013-12-16 2019-01-08 Halliburton Energy Services, Inc. Magnetic spring booster for subsurface safety valve
SG11201804248YA (en) * 2015-12-15 2018-06-28 Enecal Pte Ltd Subsurface safety valve
CN112384723B (zh) * 2018-06-14 2023-01-10 爱德华·P·戴维斯 具有外部磁体及内部磁通量路径的线性磁性阀致动器
MX2021000820A (es) * 2018-07-24 2021-03-25 Halliburton Energy Services Inc Valvula de seguridad electrica de seccion equilibrada.
MX2020012517A (es) * 2018-07-26 2021-02-16 Halliburton Energy Services Inc Valvula de seguridad electrica con activacion por presion de pozo.
US20200232575A1 (en) * 2019-01-22 2020-07-23 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Valve
WO2020251561A1 (en) 2019-06-12 2020-12-17 Halliburton Energy Services, Inc. Electric/hydraulic safety valve
WO2020251571A1 (en) 2019-06-12 2020-12-17 Halliburton Energy Services, Inc. Electric/hydraulic safety valve
AU2021228648A1 (en) * 2020-02-24 2022-09-22 Schlumberger Technology B.V. Safety valve with electrical actuators
CN113178540B (zh) * 2021-04-13 2022-07-29 贵州梅岭电源有限公司 一种提升热电池制片平整性的方法
US20240076955A1 (en) * 2022-09-01 2024-03-07 Halliburton Energy Services, Inc. Electromagnetic attraction on the flow sleeve of trsvs
US12044101B2 (en) 2022-10-14 2024-07-23 Saudi Arabian Oil Company Method and system for power generation and use
US11965396B1 (en) 2022-10-14 2024-04-23 Saudi Arabian Oil Company Thrust force to operate control valve

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030132003A1 (en) * 2001-12-21 2003-07-17 Arauz Grigory L. Sealed ESP motor system
US20050087335A1 (en) * 2002-02-19 2005-04-28 Halliburton Energy Services, Inc. Deep set safety valve

Family Cites Families (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3196948A (en) 1962-04-10 1965-07-27 American Metal Climax Inc Isolation packer for well pump
US3666030A (en) 1971-02-21 1972-05-30 Dresser Ind Electrical energy supply for well tools
US3731742A (en) 1971-03-17 1973-05-08 Otis Eng Corp Well flow controlling method, apparatus and system
USRE30110E (en) 1975-09-24 1979-10-09 Fail-safe safety cut-off valve for a fluid well
US4058166A (en) * 1976-03-29 1977-11-15 Otis Engineering Corporation Well setting tool
US4191248A (en) 1978-01-03 1980-03-04 Huebsch Donald L Tandem solenoid-controlled safety cut-off valve for a fluid well
US4407329A (en) 1980-04-14 1983-10-04 Huebsch Donald L Magnetically operated fail-safe cutoff valve with pressure equalizing means
FR2480360A1 (fr) 1980-04-14 1981-10-16 Guinard Pompes Installation comprenant un moteur electrique et une machine tournante fonctionnant dans des milieux differents
US4619323A (en) 1981-06-03 1986-10-28 Exxon Production Research Co. Method for conducting workover operations
FR2509804A1 (fr) 1981-07-17 1983-01-21 Sofretes Mengin Installation de pompage de l'eau au fond d'un puits utilisant l'energie solaire
US4467870A (en) * 1982-07-06 1984-08-28 Baker Oil Tools, Inc. Fluid pressure actuator for subterranean well apparatus
US4624443A (en) * 1982-07-16 1986-11-25 Integrated Flow Systems, Inc. Fluid-flow control valve
US4579177A (en) 1985-02-15 1986-04-01 Camco, Incorporated Subsurface solenoid latched safety valve
US4667736A (en) 1985-05-24 1987-05-26 Otis Engineering Corporation Surface controlled subsurface safety valve
JPS6264080A (ja) 1985-08-19 1987-03-20 石油資源開発株式会社 高温用ケ−ブル接続ヘツド
US4649993A (en) 1985-09-18 1987-03-17 Camco, Incorporated Combination electrically operated solenoid safety valve and measuring sensor
DE3604270C1 (de) 1986-02-12 1987-07-02 Christensen Inc Norton Bohrwerkzeug fuer Tiefbohrungen
EP0233775A3 (en) 1986-02-18 1988-12-14 Paul George Eidsmore Supply cylinder shut-off and flow control valve
GB2200775B (en) 1987-01-29 1990-06-20 Int Pipeline Prod Ltd Actuator for pipeline signalling device
US4798247A (en) 1987-07-15 1989-01-17 Otis Engineering Corporation Solenoid operated safety valve and submersible pump system
JPH0633271Y2 (ja) * 1988-02-29 1994-08-31 トリニティ工業株式会社 塗料供給バルブ
US4796708A (en) 1988-03-07 1989-01-10 Baker Hughes Incorporated Electrically actuated safety valve for a subterranean well
US5293551A (en) 1988-03-18 1994-03-08 Otis Engineering Corporation Monitor and control circuit for electric surface controlled subsurface valve system
US5070595A (en) 1988-03-18 1991-12-10 Otis Engineering Corporation Method for manufacturing electrIc surface controlled subsurface valve system
US4886114A (en) 1988-03-18 1989-12-12 Otis Engineering Corporation Electric surface controlled subsurface valve system
US4981173A (en) 1988-03-18 1991-01-01 Otis Engineering Corporation Electric surface controlled subsurface valve system
US5070944A (en) 1989-10-11 1991-12-10 British Petroleum Company P.L.C. Down hole electrically operated safety valve
JPH0651519B2 (ja) 1989-12-26 1994-07-06 東洋製罐株式会社 アセプティック充填弁
US5734209A (en) 1990-01-10 1998-03-31 Uniflo Oilcorp, Ltd. Linear electric motor and method of using and constructing same
US5039061A (en) 1990-01-26 1991-08-13 John H. Carter Co., Inc. Magnetically actuated linear valve operator and method
US5908049A (en) 1990-03-15 1999-06-01 Fiber Spar And Tube Corporation Spoolable composite tubular member with energy conductors
FR2679293B1 (fr) 1991-07-16 1999-01-22 Inst Francais Du Petrole Dispositif d'actionnement associe a une garniture de forage et comportant un circuit hydrostatique en fluide de forage, methode d'actionnement et leur application.
US5236047A (en) 1991-10-07 1993-08-17 Camco International Inc. Electrically operated well completion apparatus and method
US5409031A (en) 1991-10-24 1995-04-25 Mcgill; James C. Safety shut off valve
DE4214848C2 (de) 1992-05-05 1995-09-14 John Crane Gmbh Permanentmagnetische Zentralkupplung mit Spalttopf von getrennten Wellen
US5291947A (en) 1992-06-08 1994-03-08 Atlantic Richfield Company Tubing conveyed wellbore straddle packer system
US5299640A (en) 1992-10-19 1994-04-05 Halliburton Company Knife gate valve stage cementer
FR2725238B1 (fr) 1994-09-30 1996-11-22 Elf Aquitaine Installation pour puits petrolier munie d'une electropompe en fond de puits
US5558153A (en) 1994-10-20 1996-09-24 Baker Hughes Incorporated Method & apparatus for actuating a downhole tool
GB2321292B (en) 1995-09-28 1999-12-08 Composite Dev Corp Composite spoolable tube
US5995449A (en) 1995-10-20 1999-11-30 Baker Hughes Inc. Method and apparatus for improved communication in a wellbore utilizing acoustic signals
US6112809A (en) 1996-12-02 2000-09-05 Intelligent Inspection Corporation Downhole tools with a mobility device
WO1998026156A1 (en) 1996-12-09 1998-06-18 Baker Hughes Incorporated Electric safety valve actuator
US6041857A (en) 1997-02-14 2000-03-28 Baker Hughes Incorporated Motor drive actuator for downhole flow control devices
JPH1193883A (ja) 1997-09-17 1999-04-06 Terada Pump Seisakusho:Kk ポンプ用マグネットカップリング
US5917774A (en) 1997-09-26 1999-06-29 Western Atlas International, Inc. Magnetic motion coupling for well logging instruments
US6004639A (en) 1997-10-10 1999-12-21 Fiberspar Spoolable Products, Inc. Composite spoolable tube with sensor
US6302210B1 (en) 1997-11-10 2001-10-16 Halliburton Energy Services, Inc. Safety valve utilizing an isolation valve and method of using the same
US6161722A (en) 1998-10-29 2000-12-19 Nordson Corporation Liquid dispensing device and methods utilizing a magnetically coupled valve stem
FR2790507B1 (fr) 1999-03-05 2001-04-20 Schlumberger Services Petrol Actionneur de fond de puits a soufflets et dispositif de reglage de debit utilisant un tel actionneur
US6237693B1 (en) * 1999-08-13 2001-05-29 Camco International Inc. Failsafe safety valve and method
IT1309954B1 (it) 1999-12-30 2002-02-05 Lucio Berto Struttura di valvola di sicurezza particolarmente per gas.
US6433991B1 (en) 2000-02-02 2002-08-13 Schlumberger Technology Corp. Controlling activation of devices
US6321845B1 (en) 2000-02-02 2001-11-27 Schlumberger Technology Corporation Apparatus for device using actuator having expandable contractable element
US7059194B1 (en) * 2000-03-15 2006-06-13 Mid-West Instruments Pressure fault device
US6352118B1 (en) 2000-03-30 2002-03-05 Halliburton Energy Services, Inc. System and method for communication hydraulic control to a wireline retrievable downhole device
US6427778B1 (en) 2000-05-18 2002-08-06 Baker Hughes Incorporated Control system for deep set subsurface valves
US6619388B2 (en) 2001-02-15 2003-09-16 Halliburton Energy Services, Inc. Fail safe surface controlled subsurface safety valve for use in a well
US6561278B2 (en) 2001-02-20 2003-05-13 Henry L. Restarick Methods and apparatus for interconnecting well tool assemblies in continuous tubing strings
US6491106B1 (en) 2001-03-14 2002-12-10 Halliburton Energy Services, Inc. Method of controlling a subsurface safety valve
GB2379562B (en) 2001-06-19 2005-12-21 Hsu Min Chu Pump driving system of induction type
US6568470B2 (en) 2001-07-27 2003-05-27 Baker Hughes Incorporated Downhole actuation system utilizing electroactive fluids
US6626244B2 (en) 2001-09-07 2003-09-30 Halliburton Energy Services, Inc. Deep-set subsurface safety valve assembly
GB2390750B (en) 2001-12-21 2005-03-09 Schlumberger Holdings Sealed ESP motor system
US7370709B2 (en) * 2004-09-02 2008-05-13 Halliburton Energy Services, Inc. Subterranean magnetic field protective shield

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030132003A1 (en) * 2001-12-21 2003-07-17 Arauz Grigory L. Sealed ESP motor system
US20050087335A1 (en) * 2002-02-19 2005-04-28 Halliburton Energy Services, Inc. Deep set safety valve

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008083210A3 (en) 2008-09-25
US8038120B2 (en) 2011-10-18
GB2480162A (en) 2011-11-09
GB0910213D0 (en) 2009-07-29
US20080157014A1 (en) 2008-07-03
GB2480162B (en) 2012-05-02
GB2458830B (en) 2011-10-05
GB201108123D0 (en) 2011-06-29
GB201111121D0 (en) 2011-08-10
NO20092761L (no) 2009-07-24
WO2008083210A2 (en) 2008-07-10
GB2458830A (en) 2009-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO344102B1 (no) Magnetisk koblet sikkerhetsventil med ytre satellittmagneter
US8919730B2 (en) Magnetically coupled safety valve with satellite inner magnets
NO20074377L (no) Sikkerhetsventil for setting dypt nede i en bronn
EP3236003B1 (en) Well tool
US8006952B2 (en) Low power actuator and valve-actuator combination
US9574423B2 (en) Safety valve with electrical actuator and tubing pressure balancing
NO20120653A1 (no) Brønnsikringsventil og aktiveringsmetode
EP2697479B1 (en) Safety valve with electrical actuator and tubing pressure balancing
NO20120715A1 (no) Brønnsikringsventil og aktiveringsmetode
US9068425B2 (en) Safety valve with electrical actuator and tubing pressure balancing
NO20110788A1 (no) Styresystem som er ufølsomt for produksjonsrørtrykk
NO341845B1 (no) Sluseventil
US8646532B2 (en) Valve, valving device and method
NO20120658A1 (no) Gasslofteventil
MX2013015041A (es) Accionador de herramienta de pozo y valvula de aislamiento para uso en operaciones de perforacion.
JP5896350B2 (ja) バルブ
BR112019002531B1 (pt) Sistemas de válvula de segurança subsuperficial para furo de poço e métodos para usar sistemas
NO341061B1 (no) Brønnverktøy med magnetisk koplet posisjonssensor
BR112020000163B1 (pt) Aparelho de controle de fluido de fundo de poço e método para controle de fluido de fundo de poço usando o referido aparelho
BR112021008378A2 (pt) sistemas e métodos para uso com um poço submarino